高考物理大一輪復習 第五章 機械能 基礎課1 功和功率課件 新人教版

1、高考導航,基礎課1功和功率,知識點一、功 1定義：一個物體受到力的作用，如果在_上發(fā)生了一段位移，就說這個力對物體做了功。 2做功的兩個要素 (1)作用在物體上的力； (2)物體在力的方向上發(fā)生的_。,力的方向,位移,3公式：w_ (1)是力與_方向之間的夾角，l為物體對地的位移。 (2)該公式只適用于_做功。,flcos ,位移,恒力,4功的正負 (1)當090時，w0，力對物體做_。 (2)當90180時，w0，力對物體做_，或者說物體克服這個力做了功。 (3)當90時，w0，力對物體_。,正功,正功,不做功,知識點二、功率 1定義：功與完成這些功所用時間的_。 2物理意義：描述力對物體_

2、。,比值,做功的快慢,3公式,平均功率,(2)p_ (為f與v的夾角) v為平均速度，則p為_。 v為瞬時速度，則p為_。 4發(fā)動機功率：機車發(fā)動機的功率p_，f為_力，并非機車所受的合力。,fvcos ,平均功率,瞬時功率,fv,牽引,思考判斷 (1)只要物體受力的同時又發(fā)生了位移，則一定有力對物體做功。() (2)一個力對物體做了負功，則說明這個力一定阻礙物體的運動。() (3)一個力對物體做負功，說明物體克服該力做功(取負功的絕對值)。() (4)作用力做正功時，其反作用力一定做負功。(),(5)相互垂直的兩個力分別對物體做功為4 j和3 j，則這兩個力的合力做功為5 j。() (6)靜

3、摩擦力不可能對物體做功。() (7)汽車上坡時換成低擋位，其目的是為了減小速度得到較大的牽引力。() 答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7),功的分析與計算,1判斷力是否做功及做正、負功的方法,2.恒力做功的計算方法：直接用wflcos 計算 3合力做功的計算方法 方法一：先求合力f合，再用w合f合lcos 求功。 方法二：先求各個力做的功w1、w2、w3，再應用w合w1w2w3求合力做的功。,1正、負功的判斷(多選)如圖1所示，人站在自動扶梯上不動，隨扶梯向上勻速運動，下列說法中正確的是(),圖1,a重力對人做負功 b摩擦力對人做正功 c支持力對人做正功 d合力對人做功為零 解析人隨

4、電梯向上勻速運動時只受重力和豎直向上的支持力，所以重力做負功，支持力做正功，合力為零所以做功為零，a、c、d正確。 答案acd,2直線運動中恒力做功的計算起重機以1 m/s2的加速度將質(zhì)量為1 000 kg的貨物由靜止開始勻加速向上提升，g取10 m/s2，則在1 s內(nèi)起重機對貨物做的功是() a500 j b4 500 j c5 000 j d5 500 j,答案d,3曲線運動中恒力做功的計算如圖2所示，質(zhì)量為m的小球用長為l的輕繩懸掛于o點，用水平恒力f拉著小球從最低點運動到使輕繩與豎直方向成角的位置，求此過程中，各力對小球做的總功為(),圖2,aflsin bmgl(1cos ) cfl

5、sin mgl(1cos ) dflsin mglcos ,解析如圖，小球在f方向的位移為cb，方向與f同向，則 wffcbflsin 小球在重力方向的位移為ac，方向與重力反向，則 wgmgaccos 180mgl(1cos ) 繩的拉力ft時刻與運動方向垂直，則,wft0 故 w總wfwgwftflsin mgl(1cos ) 所以選項c正確。 答案c,1恒力做功的計算思路,方法技巧,2計算功的大小的兩點技巧 (1)在求功時，要區(qū)分是求某個力的功還是合力的功，是求恒力的功還是變力的功。 (2)恒力做功與物體的實際路徑無關，等于力與物體在力方向上的位移的乘積，或等于位移與在位移方向上的力的乘

6、積。,功率的理解與計算,1平均功率和瞬時功率的計算如圖3所示，質(zhì)量為m2 kg的木塊在傾角37的斜面上由靜止開始下滑，木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.5，已知：sin 370.6，cos 370.8，g取10 m/s2，則前2 s內(nèi)重力的平均功率和2 s末的瞬時功率分別為(),圖3,a48 w24 w b24 w48 w c24 w12 w d12 w24 w 解析木塊所受的合外力f合mgsin mgcos mg(sin cos )210(0.60.50.8) n4 n,木塊在2 s末的速度 vat22 m/s4 m/s 2 s末重力的瞬時功率 pmgsin v2100.64 w48 w。 故選

7、項b正確。 答案b,2功、功率與圖象的綜合一滑塊在水平地面上沿直線滑行，t0時其速度為1 m/s，從此刻開始在滑塊運動方向上再施加一水平作用力f，力f和滑動的速度v隨時間t的變化規(guī)律分別如圖4甲、乙所示，則以下說法正確的是(),圖4,a第1 s內(nèi)，f對滑塊做的功為3 j b第2 s內(nèi)，f對滑塊做功的平均功率為4 w c第3 s末，f對滑塊做功的瞬時功率為1 w d前3 s內(nèi)，f對滑塊做的總功為零 解析由題圖可知，第1 s內(nèi)，滑塊位移為1 m，f對滑塊做的功為2 j，a錯誤；第2 s內(nèi)，滑塊位移為1.5 m，f做的功為4.5 j，平均功率為4.5 w，b錯誤；第3 s內(nèi)，滑塊的位移為1.5 m，

8、f對滑塊做的功為1.5 j，第3 s末，f對滑塊做功的瞬時功率pfv1 w，c正確；前3 s內(nèi)，f對滑塊做的總功為8 j，d錯誤。 答案c,求解功率時應注意的“三個”問題 (1)首先要明確所求功率是平均功率還是瞬時功率； (2)平均功率與一段時間(或過程)相對應，計算時應明確是哪個力在哪段時間(或過程)內(nèi)做功的平均功率； (3)瞬時功率計算時應明確是哪個力在哪個時刻(或狀態(tài))的功率。,方法技巧,機動車啟動問題,1模型一以恒定功率啟動 (1)動態(tài)過程,(2)這一過程的pt圖象和vt圖象如圖所示：,2.模型二以恒定加速度啟動 (1)動態(tài)過程,(2)這一過程的pt圖象和vt圖象如圖所示：,1pfv在

9、機車實際運動過程中的應用 (2017武漢武昌區(qū)模擬)如圖5所示，為某種型號轎車中用于改變車速的擋位，表中列出了轎車的部分數(shù)據(jù)，手推變速桿到達不同擋位可獲得不同的運行速度，從“15”速度逐擋增大，r是倒車擋。則轎車在額定功率下，要以最大動力上坡，變速桿應推至哪一擋？以最大速度運行時，轎車的牽引力約為多大？(),圖5,a“5”擋；8 000 n b“5”擋；2 000 n c“1”擋；4 000 n d“1”擋；2 000 n,答案d,2機車啟動過程中的圖象問題(2016蘇錫常鎮(zhèn)二模)汽車從靜止開始先做勻加速直線運動，然后做勻速運動。汽車所受阻力恒定，下列汽車功率p與時間t的關系圖象中，能描述上述

10、過程的是(),解析汽車從靜止開始勻加速，加速度一定，根據(jù)牛頓第二定律有ffma，得出ffma。汽車的功率為pfv(fma)at，p與t成正比例函數(shù)，a、d選項錯誤；當汽車達到最大功率時，據(jù)題意汽車運動狀態(tài)立刻變?yōu)閯蛩?，此時牽引力瞬間從fma變成f，而速度沒有突變，故汽車的功率變小且為恒定值，b項錯誤，c正確。 答案c,3機車啟動過程中有關物理量的計算一列火車總質(zhì)量m500 t，發(fā)動機的額定功率p6105 w，在軌道上行駛時，軌道對列車的阻力ff是車重的0.01倍。(取g10 m/s2) (1)求列車在水平軌道上行駛的最大速度； (2)在水平軌道上，發(fā)動機以額定功率p工作，求當行駛速度為v11

11、m/s和v210 m/s時，列車的瞬時加速度a1、a2的大??； (3)列車在水平軌道上以36 km/h的速度勻速行駛時，求發(fā)動機的實際功率p； (4)若列車從靜止開始，保持0.5 m/s2的加速度做勻加速運動，求這一過程維持的最長時間。,答案(1)12 m/s(2)1.1 m/s20.02 m/s2 (3)5105 w(4)4 s,方法技巧,變力做功的計算方法,圖6,答案c,圖7,a3 j b6 j c7 j d8 j,答案b,1(2015海南單科，3)假設摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率。如果摩托艇發(fā)動機的輸出功率變?yōu)樵瓉淼?倍，則摩托艇的最大速率變?yōu)樵瓉淼?),答案d,2(2015全國卷，17)一汽車在平直公路上行駛。從某時刻開始計時，發(fā)動機的功率p隨時間t的變化如圖8所示。假定汽車所受阻力的大小f恒定不變。下列描述該汽車的速度v隨時間t變化的圖線中，可能正確的是(),圖8,答案a,3(2016天津理綜，8)(多選)我國高鐵技術處于世界領先水平，和諧號動車組是由動車和拖車編組而成，提供動力的車廂叫動車，不提供動力的車廂叫拖車。假設動車組各車廂質(zhì)量均相等，動車的額定功率都相同，動車組在水平直軌道上運行過程中阻力與車重成正比，某列動車組由8節(jié)車廂組成，其中第1