高考物理江苏专用大一轮复习精讲课件第五章机械能1

1、第1课时功和功率,知 识 梳 理 知识点一、功 1做功的两个要素 (1)作用在物体上的 ； (2)物体在 上发生的位移。 2公式：W (1)是力与 方向之间的夹角，l为物体对地的位移。 (2)该公式只适用于 做功。,力,力的方向,位移,恒力,Flcos ,3功的正负,正功,不做功,负功,比值,做功的快慢,平均功率,Fvcos ,平均功率,瞬时功率,4额定功率：机械 时输出的 功率。 5实际功率：机械 时输出的功率。要求 额定功率。,正常工作,最大,实际工作,小于或等于,思维深化 判断正误，正确的画“”，错误的画“”。 (1)一个力对物体做了负功，则说明这个力一定阻碍物体的运动。() (2)滑动

2、摩擦力可能做负功，也可能做正功；静摩擦力对物体一定不做功。() (3)作用力做正功时，反作用力一定做负功。() (4)据PFv可知，发动机功率一定时，交通工具的牵引力与运动速度成反比。() (5)汽车上坡的时候，司机必须换挡，其目的是减小速度，得到较小的牵引力。() 答案(1)(2)(3)(4)(5),题 组 自 测 题组一关于功的理解和计算 1一个人乘电梯从1楼到18楼，在此过程中经历了先加速，后匀速，再减速的运动过程，则电梯支持力对人做功情况是() A始终做正功 B加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功 C加速时做正功，匀速和减速时做负功 D加速和匀速时做正功，减速时做负功,解析人坐电梯

3、向上加速运动时受到的支持力向上且大于重力，做正功；匀速运动时，支持力等于重力，做正功；减速运动时，支持力竖直向上且小于重力，也做正功，故选项A正确。 答案A,题组二对功率的理解与计算 3(多选)关于功率公式PW/t和PFv的说法正确的是 () A由PW/t知，只要知道W和t就可求出任意时刻的功率 B由PFv既能求某一时刻的瞬时功率，也可以求平均功率 C由PFv知，随着汽车速度增大，它的功率也可以无限制增大 D由PFv知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比,解析利用公式PW/t只能计算平均功率，选项A错误；当公式PFv中的v为瞬时速度时，求的是瞬时功率，当v为平均速度时，求的是平均功率，

4、选项B正确；因为汽车有额定功率，行驶时一般不超过额定功率，汽车的功率也不能无限制增大，选项C错误；由PFv知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比，选项D正确。 答案BD,答案C,考点一正、负功的判断及计算 1判断力是否做功及做正、负功的方法 (1)看力F的方向与位移l的方向间的夹角常用于恒力做功的情形。 (2)看力F的方向与速度v的方向间的夹角常用于曲线运动的情形。,(3)根据动能的变化：动能定理描述了合外力做功与动能变化的关系，即W合Ek末Ek初，当动能增加时合外力做正功；当动能减少时，合外力做负功。,2计算功的方法 (1)恒力做的功 直接用WFlcos 计算。 (2)合外力做的功

5、方法一：先求合外力F合，再用W合F合lcos 求功。 方法二：先求各个力做的功W1、W2、W3，再应用 W合W1W2W3求合外力做的功。,(3)变力做的功 应用动能定理求解。 用WPt求解，其中变力的功率P不变。 常用方法还有转换法、微元法、图象法、平均力法等，求解时根据条件灵活选择。,【例1】如图1所示，一质量为m2.0 kg的物体从 半径为R5.0 m的圆弧轨道的A端，在拉力作用 下沿圆弧缓慢运动到B端(圆弧AB在竖直平面内)。 拉力F大小不变始终为15 N，方向始终与物体在 该点的切线成37角。圆弧所对应的圆心角为 45，BO边为竖直方向。求这一过程中：(g取10 m/s2) (1)拉力

6、F做的功； (2)重力G做的功； (3)圆弧面对物体的支持力FN做的功； (4)圆弧面对物体的摩擦力Ff做的功。,图1,(2)重力G做的功 WGmgR(1cos 45)29.3 J。 (3)物体受的支持力FN始终与物体的运动方向垂直，所以 WN0。 (4)因为物体在拉力F作用下缓慢移动，动能不变，由动能定理可知：WFWGWf0。 所以WfWFWG(47.129.3) J17.8 J。 答案(1)47.1 J(2)29.3 J(3)0(4)17.8 J,求力做功时应注意的问题 在遇到求功的问题时，一定要注意分析是求恒力做的功还是变力做的功，如果是求变力做的功，看能否转化为求恒力做功的问题，不能转

7、化的，还可以借助动能定理和能量守恒定律来求解。,【变式训练】 1(2014新课标全国卷，16)一物体静止在粗糙水平地面上。现用一大小为F1的水平拉力拉动物体，经过一段时间后其速度变为v。若将水平拉力的大小改为F2，物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v。对于上述两个过程，用WF1、WF2分别表示拉力F1、F2所做的功，Wf1、Wf2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功，则() AWF24WF1，Wf22Wf1 BWF24WF1, Wf22Wf1 CWF24WF1，Wf22Wf1 DWF24WF1, Wf22Wf1,答案C,【例2】 (多选)(2014盐城市高三第三次模拟考试) 一质量为1 k

8、g的质点静止于光滑水平面上， 从t0时刻开始，受到水平外力F作用， 如图2所示。下列判断正确的是 () A02 s内外力的平均功率是4 W B第2 s内外力所做的功是4 J C第2 s末外力的瞬时功率最大 D第1 s末与第2 s末外力的瞬时功率之比为94,图2,答案AD,求功率时应注意的问题 (1)首先要明确所求功率是平均功率还是瞬时功率，对应于某一过程的功率为平均功率，对应于某一时刻的功率为瞬时功率。 (2)求功率大小时要注意F与v方向间的夹角对结果的影响。,图3,答案D,考点三机车的两种启动模型的分析 1模型一以恒定功率启动 (1)动态过程,(2)这一过程的速度时间图象如图4所示：,图4,

9、2模型二以恒定加速度启动 (1)动态过程,(2)这一过程的速度时间图象如图5所示：,图5,【例3】一列火车总质量m500 t，发动机的额定功率P6105 W，在轨道上行驶时，轨道对列车的阻力Ff是车重的0.01倍。(取g10 m/s2) (1)求列车在水平轨道上行驶的最大速度； (2)在水平轨道上，发动机以额定功率P工作，求当行驶速度为v11 m/s和v210 m/s时，列车的瞬时加速度a1、a2的大小； (3)列车在水平轨道上以36 km/h的速度匀速行驶时，求发动机的实际功率P； (4)若列车从静止开始，保持0.5 m/s2的加速度做匀加速运动，求这一过程维持的最长时间。,【变式训练】 3.如图6所示，一质量为2103 kg的