功和功率復(fù)習(xí)課件【章節(jié)優(yōu)講】

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1、第五章 機(jī)械能及其守恒定律物理一、功一、功1概念：如果物體在力的作用下概念：如果物體在力的作用下 發(fā)生了變化，發(fā)生了變化，那么這個(gè)力一定對(duì)物體做了功那么這個(gè)力一定對(duì)物體做了功2做功的兩個(gè)要素：力和物體在做功的兩個(gè)要素：力和物體在 發(fā)生的發(fā)生的位移位移3公式：公式：W ，是力和位移方向間的夾角是力和位移方向間的夾角主干知識(shí)整合能量能量力的方向上力的方向上Flcos注意：注意：1、適用：恒力功。、適用：恒力功。2、w與與F對(duì)應(yīng)。與對(duì)應(yīng)。與物體是否受其他力無關(guān)，與物體處于什么運(yùn)動(dòng)物體是否受其他力無關(guān)，與物體處于什么運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)。狀態(tài)無關(guān)。3、L指對(duì)地位移，指對(duì)地位移，F(xiàn)作用點(diǎn)的位移。作用點(diǎn)的位移。指

2、指F F與與L L方向之間的夾角。方向之間的夾角。學(xué)案學(xué)案【鞏固鞏固】：質(zhì)量分別為質(zhì)量分別為m1m1和和m2m2的兩個(gè)物體，的兩個(gè)物體，m1m2m1W2A.W1W2B.W1w2B.W1w2C.W1=W2C.W1=W2D.D.無法確定無法確定【鞏固鞏固1 1】：關(guān)于功是否為矢量，下列說法正確的是（關(guān)于功是否為矢量，下列說法正確的是（）A.A.因?yàn)楣τ姓拓?fù)功，所以功是矢量因?yàn)楣τ姓拓?fù)功，所以功是矢量 B.B.因?yàn)楣]有方向性，所以功是標(biāo)量因?yàn)楣]有方向性，所以功是標(biāo)量C.C.力和位移都是矢量，功也一定是矢量力和位移都是矢量，功也一定是矢量 D.D.力是矢量，功也是矢量力是矢量，功也是矢量【

3、鞏固鞏固2 2】：物體在兩個(gè)相互垂直的力作用下運(yùn)動(dòng)，力物體在兩個(gè)相互垂直的力作用下運(yùn)動(dòng)，力F1F1對(duì)物體對(duì)物體做功做功6J6J，物體，物體克服克服力力F2F2做功做功8J8J，則，則F1F2F1F2的合力對(duì)物體做功為（的合力對(duì)物體做功為（）A.14JA.14JB.10JB.10JC.2JC.2JD-2JD-2JCBD第五章 機(jī)械能及其守恒定律物理二、功的正負(fù)判斷二、功的正負(fù)判斷方法一：根據(jù)力的方向和位移方向的夾角方法一：根據(jù)力的方向和位移方向的夾角判斷判斷.通常通常判斷恒力做功的正負(fù)判斷恒力做功的正負(fù)夾角夾角功的正負(fù)功的正負(fù)90力對(duì)物體做力對(duì)物體做90力對(duì)物體力對(duì)物體90力對(duì)物體做力對(duì)物體做

4、或物體或物體正功正功不做功不做功負(fù)功負(fù)功克服這個(gè)力做功克服這個(gè)力做功注意注意1：功是力在空間上的積累過程，它是一個(gè)過程量功是力在空間上的積累過程，它是一個(gè)過程量注意注意2：功有正負(fù)但沒有方向，故：功有正負(fù)但沒有方向，故功是功是標(biāo)量標(biāo)量，正功表示，正功表示對(duì)物體做功的力為動(dòng)力，負(fù)功表示對(duì)物體做功的對(duì)物體做功的力為動(dòng)力，負(fù)功表示對(duì)物體做功的力為阻力，功的正負(fù)不表示功的大小力為阻力，功的正負(fù)不表示功的大小 1一人乘電梯從一人乘電梯從1樓到樓到20樓，在此過程中經(jīng)歷了樓，在此過程中經(jīng)歷了先加速、后勻速、再減速的運(yùn)動(dòng)過程，則電梯支先加速、后勻速、再減速的運(yùn)動(dòng)過程，則電梯支持力對(duì)人做功情況是持力對(duì)人做功情

5、況是()A加速時(shí)做正功，勻速時(shí)不做功，減速時(shí)做負(fù)功加速時(shí)做正功，勻速時(shí)不做功，減速時(shí)做負(fù)功B加速時(shí)做正功，勻速和減速時(shí)做負(fù)功加速時(shí)做正功，勻速和減速時(shí)做負(fù)功C加速和勻速時(shí)做正功，減速時(shí)做負(fù)功加速和勻速時(shí)做正功，減速時(shí)做負(fù)功D始終做正功始終做正功D2如圖如圖512所示，質(zhì)量為所示，質(zhì)量為m的物體置于傾角為的物體置于傾角為的的斜面上，在外力作用下，斜面沿水平方向向左做勻速直線運(yùn)斜面上，在外力作用下，斜面沿水平方向向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中物體動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中物體m與斜面體相對(duì)靜止則關(guān)于斜面對(duì)與斜面體相對(duì)靜止則關(guān)于斜面對(duì)m的支持力和摩擦力的做功情況是的支持力和摩擦力的做功情況是圖圖512A支持力一

6、定做正功支持力一定做正功 B摩擦力一定做正功摩擦力一定做正功C摩擦力可能不做功摩擦力可能不做功 D支持力可能做負(fù)功支持力可能做負(fù)功A 如圖如圖515所示，物體沿弧形軌道滑下后進(jìn)入足所示，物體沿弧形軌道滑下后進(jìn)入足夠長(zhǎng)的水平傳送帶，傳送帶以圖示方向勻速運(yùn)轉(zhuǎn)，則傳送帶夠長(zhǎng)的水平傳送帶，傳送帶以圖示方向勻速運(yùn)轉(zhuǎn)，則傳送帶對(duì)物體做功情況可能是對(duì)物體做功情況可能是A始終不做功始終不做功B先做負(fù)功后做正功先做負(fù)功后做正功C先做正功后不做功先做正功后不做功D先做負(fù)功后不做功先做負(fù)功后不做功 圖圖515【答案答案】ACD(1)摩擦力并非只做負(fù)功，可以做正功、負(fù)功或不做功摩擦力并非只做負(fù)功，可以做正功、負(fù)功或不

7、做功(2)作用力和反作用力雖然等大反向，但由于其分別作用作用力和反作用力雖然等大反向，但由于其分別作用在兩個(gè)物體上，產(chǎn)生的位移效果無必然聯(lián)系，故作用力和反在兩個(gè)物體上，產(chǎn)生的位移效果無必然聯(lián)系，故作用力和反作用力的功不一定一正一負(fù)，大小也不一定相等作用力的功不一定一正一負(fù)，大小也不一定相等 1如圖如圖516所示，在加速向左運(yùn)動(dòng)的車廂中，一個(gè)所示，在加速向左運(yùn)動(dòng)的車廂中，一個(gè)人用力沿車前進(jìn)的方向推車廂，已知人與車廂始終保持相對(duì)人用力沿車前進(jìn)的方向推車廂，已知人與車廂始終保持相對(duì)靜止，那么人對(duì)車廂做功的情況是靜止，那么人對(duì)車廂做功的情況是圖圖516A做正功做正功B做負(fù)功做負(fù)功C不做功不做功 D無法

8、確定無法確定（二）變力功的求解（二）變力功的求解求變力功的方法求變力功的方法：（：（1）僅大小不變的：）僅大小不變的：w=FS（2）功率不變的：功率不變的：w=Pt （3）僅方向不變的：圖像的面）僅方向不變的：圖像的面積積 （4）動(dòng)能定理）動(dòng)能定理（也可計(jì)算恒力功也可計(jì)算恒力功）【例1】s1s2s3 FF【例2】微元法第五章 機(jī)械能及其守恒定律物理 變力功的計(jì)算變力功的計(jì)算(1)當(dāng)變力的功率當(dāng)變力的功率P一定時(shí)，可用一定時(shí)，可用WPt求功，如機(jī)車恒功率啟動(dòng)時(shí)求功，如機(jī)車恒功率啟動(dòng)時(shí)(3)用動(dòng)能定理用動(dòng)能定理WEk或功能關(guān)系或功能關(guān)系WE，即用能量的增量等效，即用能量的增量等效代換變力所做的功代

9、換變力所做的功(也可計(jì)算恒力功也可計(jì)算恒力功 )第五章 機(jī)械能及其守恒定律物理(1)先求先求F合合，再根據(jù)，再根據(jù)WF合合lcos 計(jì)算，一般適計(jì)算，一般適用于整個(gè)過程中合力恒定不變的情況用于整個(gè)過程中合力恒定不變的情況(2)先求各個(gè)力做的功先求各個(gè)力做的功W1、W2Wn，再根據(jù)，再根據(jù)W總總W1W2Wn計(jì)算總功，這是求合力做功常計(jì)算總功，這是求合力做功常用的方法用的方法 合力功的計(jì)算合力功的計(jì)算第五章 機(jī)械能及其守恒定律物理【例例】：如圖所示，質(zhì)量為的物體沿傾角為：如圖所示，質(zhì)量為的物體沿傾角為的光滑斜面下滑了的光滑斜面下滑了一段距離一段距離L L，求物體所受各力在下滑過程中對(duì)物體做的功及這

10、些力，求物體所受各力在下滑過程中對(duì)物體做的功及這些力做的總功？做的總功？合力功的計(jì)算合力功的計(jì)算【跟蹤訓(xùn)練跟蹤訓(xùn)練】：將質(zhì)量為：將質(zhì)量為m=5kgm=5kg的物體豎直拋出的物體豎直拋出h=10mh=10m高度后落高度后落下?？諝庾枇橄隆？諝庾枇閒=5N,f=5N,求全過程外力對(duì)物體做的總功。求全過程外力對(duì)物體做的總功。比值比值 快慢快慢 平均平均 平均平均 瞬時(shí)瞬時(shí) 4額定功率：機(jī)械長(zhǎng)時(shí)間正常工作而不損壞機(jī)械的額定功率：機(jī)械長(zhǎng)時(shí)間正常工作而不損壞機(jī)械的 輸出功率輸出功率5實(shí)際功率：機(jī)械實(shí)際工作時(shí)輸出的功率要求實(shí)際功率：機(jī)械實(shí)際工作時(shí)輸出的功率要求 額定功率額定功率 最大最大小于等于小于等于

11、第五章 機(jī)械能及其守恒定律物理【例例】：如圖所示，物體由靜止開始沿傾角為：如圖所示，物體由靜止開始沿傾角為的光滑斜面的光滑斜面下滑，下滑，m m、h h已知，求：已知，求：（1 1）物體滑到底端過程中重力的功率）物體滑到底端過程中重力的功率（2 2）物體滑到斜面底端時(shí)重力的功率）物體滑到斜面底端時(shí)重力的功率【跟蹤訓(xùn)練跟蹤訓(xùn)練】：將：將1kg1kg的物塊在高度為的物塊在高度為45m45m的高度以的高度以40m/s40m/s的初速度的初速度平拋，不計(jì)重力。求物塊（平拋，不計(jì)重力。求物塊（1 1）落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率。）落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率。（2 2）落地過程中重力的平均功率。）落地過程中重力的平均

12、功率。第五章 機(jī)械能及其守恒定律物理【例例】：一質(zhì)量為：一質(zhì)量為m=5t的汽車，發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率為的汽車，發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率為P=80kw，汽車由靜止開始以加速度汽車由靜止開始以加速度a=1m/s2做勻加速直線運(yùn)動(dòng)機(jī)車發(fā)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)機(jī)車發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到額定功率后以恒定功率繼續(xù)行駛假設(shè)車的阻力為車動(dòng)機(jī)達(dá)到額定功率后以恒定功率繼續(xù)行駛假設(shè)車的阻力為車重的重的0.06倍，倍，g取取10m/s2求：（求：（1）汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)）汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間的最長(zhǎng)時(shí)間t；（；（2）汽車起動(dòng)后）汽車起動(dòng)后5s末和末和15s末的瞬時(shí)功率；（末的瞬時(shí)功率；（3）汽車的最大速度）汽車的最大速度vm【跟蹤訓(xùn)練跟蹤訓(xùn)

13、練】：質(zhì)量：質(zhì)量m=5103kg的汽車在水平路面上從靜止的汽車在水平路面上從靜止開始以加速度開始以加速度a=2m/s2作勻加速運(yùn)動(dòng)，所受阻力作勻加速運(yùn)動(dòng)，所受阻力f=1.0103N，汽車起動(dòng)后第，汽車起動(dòng)后第1s末牽引力的瞬時(shí)功率是末牽引力的瞬時(shí)功率是（）（）A2kW B11 kW C20 kW D22kW第五章 機(jī)械能及其守恒定律物理【跟蹤訓(xùn)練跟蹤訓(xùn)練】：質(zhì)量：質(zhì)量m=5103kg的汽車在水平路面上從靜止開的汽車在水平路面上從靜止開始以加速度始以加速度a=2m/s2作勻加速運(yùn)動(dòng)，所受阻力作勻加速運(yùn)動(dòng)，所受阻力f=1.0103N，汽，汽車起動(dòng)后第車起動(dòng)后第1s末牽引力的瞬時(shí)功率是末牽引力的瞬時(shí)

14、功率是（）（）A2kW B11 kW C20 kW D22kW6如圖所示，分別用力如圖所示，分別用力F1、F2、F3將質(zhì)量為將質(zhì)量為m的物體由靜止沿的物體由靜止沿同一光滑斜面以相同的加速度從斜面底端拉到斜面的頂端，此時(shí)同一光滑斜面以相同的加速度從斜面底端拉到斜面的頂端，此時(shí)三個(gè)力的功率分別為三個(gè)力的功率分別為P1、P2、P3，則，則AP1P2P3 BP1P2P3CP3P2P1 DP1P2P3答案答案A第五章 機(jī)械能及其守恒定律物理5質(zhì)量為質(zhì)量為2 kg的物體放在動(dòng)摩擦因數(shù)的物體放在動(dòng)摩擦因數(shù)0.1的水平面上的水平面上，在水平拉力的作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，水平拉力做的，在水平拉力的作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，水平拉力做的功功W和物體發(fā)生的位移和物體發(fā)生的位移x之間的關(guān)系如圖所示，則之間的關(guān)系如圖所示，則A此物體在此物體在AB段做勻加速直線運(yùn)動(dòng)段做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B此物體在此物體在AB段做勻速直線運(yùn)動(dòng)段做勻速直線運(yùn)動(dòng)C此物體在此物體在OA段做勻加速直線運(yùn)動(dòng)段做勻加速直線運(yùn)動(dòng)D此物體在此物體在OA段做勻速直線運(yùn)動(dòng)段做勻速直線運(yùn)動(dòng) 答案答案BC 與圖像綜合考查與圖像綜合考查