福建省長泰一中高三物理 第五章 第1講 功和功率復(fù)習(xí)課件 新人教版必修2

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1、第五章 功和功率 能的轉(zhuǎn)化與守恒第1講功和功率考點考點1 1功功1.1.做功的兩個要素做功的兩個要素(1)(1)作用在物體上的作用在物體上的_._.(2)(2)物體在物體在_上發(fā)生的位移上發(fā)生的位移. .2.2.公式：公式：W=_.W=_.(1)(1)是力與是力與_方向之間的夾角，方向之間的夾角，s s為物體對地的位移為物體對地的位移. .(2)(2)該公式只適用于該公式只適用于_做功做功. .力力力的方向力的方向FscosFscos位移位移恒力恒力1.1.判斷正、負功兩種常用的方法判斷正、負功兩種常用的方法(1)(1)根據(jù)力和位移方向之間的夾角判斷：此法常用于恒力做功根據(jù)力和位移方向之間的夾

2、角判斷：此法常用于恒力做功. .夾角夾角 功的正負功的正負 物理意義物理意義 02 W0 W0 力對物體做正功力對物體做正功 2 W0 WWWc cD.D.四種情況一樣大四種情況一樣大【解析】【解析】選選D.D.依據(jù)功的定義式依據(jù)功的定義式W=FscosW=Fscos，在本題的四種情況下，在本題的四種情況下，F(xiàn) F、s s、均相同，這樣四種情況下力均相同，這樣四種情況下力F F所做的功一樣大，故選項所做的功一樣大，故選項D D正確正確. .1.1.物理意義：描述力對物體物理意義：描述力對物體_._.2.2.公式：公式：(1)P= _(P(1)P= _(P為時間為時間t t內(nèi)的平均功率內(nèi)的平均功

3、率).).(2)P=_ (2)P=_ (為為F F與與v v的夾角的夾角).).3.3.額定功率：機械額定功率：機械_時的最大功率時的最大功率. .4.4.實際功率：機械實際功率：機械_時的功率，要求不能大于時的功率，要求不能大于_._.考點考點2 2功率功率做功的快慢做功的快慢WtFvcosFvcos正常工作正常工作實際工作實際工作額定功率額定功率1.1.平均功率的計算方法平均功率的計算方法(1)(1)利用利用(2)(2)利用利用 其中其中 為物體運動的平均速度為物體運動的平均速度. .2.2.瞬時功率的計算方法瞬時功率的計算方法(1)(1)利用公式利用公式P=FvcosP=Fvcos，其中

4、，其中v v為為t t時刻的瞬時速度時刻的瞬時速度. .(2)P=Fv(2)P=FvF F，其中，其中v vF F為物體的速度為物體的速度v v在力在力F F方向上的分速度方向上的分速度. .(3)P=F(3)P=Fv vvv，其中，其中F Fv v為物體受的外力為物體受的外力F F在速度在速度v v方向上的分力方向上的分力. .WP.tPF vcos，v兩個完全相同的小球兩個完全相同的小球A A、B B，在某一高度處以相同大小的初速度，在某一高度處以相同大小的初速度v v0 0分別沿水平方向和豎直方向拋出，不計空氣阻力，如圖所示，分別沿水平方向和豎直方向拋出，不計空氣阻力，如圖所示，則下列說

5、法正確的是則下列說法正確的是( )( )A.A.兩小球落地時速度相同兩小球落地時速度相同B.B.兩小球落地時，重力的瞬時功率相同兩小球落地時，重力的瞬時功率相同C.C.從開始運動至落地，重力對兩小球做的功相同從開始運動至落地，重力對兩小球做的功相同D.D.從開始運動至落地，重力對兩小球做功的平均功率相同從開始運動至落地，重力對兩小球做功的平均功率相同【解析】【解析】選選C.C.速度是矢量，因此速度要相同，必須大小和方向速度是矢量，因此速度要相同，必須大小和方向都相同；功和功率是標(biāo)量，重力對兩小球做功相同，兩小球落都相同；功和功率是標(biāo)量，重力對兩小球做功相同，兩小球落地時動能相等，因而速度大小相

6、等，但由于初速度方向不同，地時動能相等，因而速度大小相等，但由于初速度方向不同，落地時兩小球的速度方向不同，設(shè)速度方向與豎直方向夾角為落地時兩小球的速度方向不同，設(shè)速度方向與豎直方向夾角為，小球落地時重力的瞬時功率，小球落地時重力的瞬時功率P=mgvcosP=mgvcos，由于兩小球的速，由于兩小球的速度與重力的夾角不同，重力的瞬時功率不同，故度與重力的夾角不同，重力的瞬時功率不同，故A A、B B錯誤，錯誤，C C正正確；由于確；由于A A小球平拋、小球平拋、B B小球豎直上拋，運動時間不同，故重力小球豎直上拋，運動時間不同，故重力對兩小球做功的平均功率不相同，對兩小球做功的平均功率不相同，

7、D D錯誤錯誤. .1.1.機車的輸出功率：機車的輸出功率：P=Fv.P=Fv.其中其中F F為機車的牽引力，勻速行駛時，牽引力為機車的牽引力，勻速行駛時，牽引力_阻力阻力. .2.2.兩種常見的起動方式兩種常見的起動方式(1)(1)以恒定功率起動：機車的加速度以恒定功率起動：機車的加速度_，達到，達到_時，加速度為零時，加速度為零. .(2)(2)以恒定加速度起動：機車的功率以恒定加速度起動：機車的功率_，達到額定功率，達到額定功率后，加速度后，加速度_，當(dāng)加速度減小到零時，速度，當(dāng)加速度減小到零時，速度_._.考點考點3 3 機車的起動機車的起動等于等于逐漸減小逐漸減小最大速度最大速度逐漸

8、增大逐漸增大逐漸減小逐漸減小最大最大1.1.兩種啟動方式比較兩種啟動方式比較2.2.三個重要關(guān)系式三個重要關(guān)系式(1)(1)無論哪種運行過程，機車的最大速度都等于其勻速運動時的無論哪種運行過程，機車的最大速度都等于其勻速運動時的速度，即速度，即 ( (式中式中F Fminmin為最小牽引力，其值等于阻力為最小牽引力，其值等于阻力F F阻阻).).(2)(2)機車以恒定加速度起動的運動過程中，勻加速過程結(jié)束時，機車以恒定加速度起動的運動過程中，勻加速過程結(jié)束時，功率最大，速度不是最大，此時功率最大，速度不是最大，此時(3)(3)機車以恒定功率運行時，牽引力做的功機車以恒定功率運行時，牽引力做的功

9、W=Pt.W=Pt.由動能定理：由動能定理：Pt-FPt-F阻阻s=Es=Ek k. .此式經(jīng)常用于求解機車以恒定功率起動過程的位此式經(jīng)常用于求解機車以恒定功率起動過程的位移大小移大小. .mminPPvFF阻mPPvv.FF阻汽車發(fā)動機的額定功率為汽車發(fā)動機的額定功率為P P1 1，它在水平路，它在水平路面上行駛時受到的阻力面上行駛時受到的阻力f f大小恒定，汽車在大小恒定，汽車在水平路面上由靜止開始做直線運動，最大水平路面上由靜止開始做直線運動，最大車速為車速為v.v.汽車發(fā)動機的輸出功率隨時間變汽車發(fā)動機的輸出功率隨時間變化的圖象如圖所示化的圖象如圖所示. .則則( )( )A.A.開始

10、汽車做勻加速運動，開始汽車做勻加速運動，t t1 1時刻速度達到時刻速度達到v v，然后做勻速直線，然后做勻速直線運動運動B.B.開始汽車做勻加速直線運動，開始汽車做勻加速直線運動，t t1 1時刻后做加速度逐漸減小的時刻后做加速度逐漸減小的直線運動，速度達到直線運動，速度達到v v后做勻速直線運動后做勻速直線運動C.C.開始時汽車牽引力逐漸增大，開始時汽車牽引力逐漸增大，t t1 1時刻牽引力與阻力大小相等時刻牽引力與阻力大小相等D.D.開始時汽車牽引力恒定，開始時汽車牽引力恒定，t t1 1時刻牽引力與阻力大小相等時刻牽引力與阻力大小相等【解析】【解析】選選B.B.根據(jù)汽車恒力起動時做勻加

11、速直線運動的特點，根據(jù)汽車恒力起動時做勻加速直線運動的特點，加速度不變，速度與時間成正比，則汽車功率與時間成正比加速度不變，速度與時間成正比，則汽車功率與時間成正比.t.t1 1時間內(nèi)題圖符合這種運動功率變化，在時間內(nèi)題圖符合這種運動功率變化，在t t1 1時刻后達到額定功率，時刻后達到額定功率，速度繼續(xù)增大，牽引力減小，加速度減小，汽車加速度為零時，速度繼續(xù)增大，牽引力減小，加速度減小，汽車加速度為零時，速度達到最大值速度達到最大值v v，此時牽引力等于阻力，此時牽引力等于阻力，B B對對. .熱點考向熱點考向1 1 用用“化變?yōu)楹惴ɑ優(yōu)楹惴ā鼻蠼庾兞ψ龅墓η蠼庾兞ψ龅墓Α纠C【例證1 1

12、】用鐵錘將一鐵釘擊入木塊，設(shè)木塊對鐵釘?shù)淖枇εc鐵用鐵錘將一鐵釘擊入木塊，設(shè)木塊對鐵釘?shù)淖枇εc鐵釘進入木塊內(nèi)的深度成正比，即釘進入木塊內(nèi)的深度成正比，即f=kx(f=kx(其中其中x x為鐵釘進入木塊的為鐵釘進入木塊的深度深度).).在鐵錘擊打第一次后，鐵釘進入木塊的深度為在鐵錘擊打第一次后，鐵釘進入木塊的深度為d.d.(1)(1)求鐵錘對鐵釘做功的大小；求鐵錘對鐵釘做功的大小；(2)(2)若鐵錘對鐵釘每次做功相等，求擊打第二次時，鐵釘還能進若鐵錘對鐵釘每次做功相等，求擊打第二次時，鐵釘還能進入的深度入的深度. .【解題指南】【解題指南】解答本題應(yīng)注意以下兩個方面：解答本題應(yīng)注意以下兩個方面：(

13、1)(1)鐵錘對鐵釘做的功全部用于克服阻力做功鐵錘對鐵釘做的功全部用于克服阻力做功. .(2)(2)鐵釘所受阻力與鐵釘進入木塊的深度的關(guān)系鐵釘所受阻力與鐵釘進入木塊的深度的關(guān)系. .【自主解答】【自主解答】(1)(1)第一次擊入的深度為第一次擊入的深度為d,d,則阻力則阻力f=kd,f=kd,此過程鐵釘克服阻力所做的功：此過程鐵釘克服阻力所做的功：故鐵錘對鐵釘做的功為故鐵錘對鐵釘做的功為 (2)(2)設(shè)擊打第二次后，鐵釘進入木塊的總深度為設(shè)擊打第二次后，鐵釘進入木塊的總深度為dd，此時阻力，此時阻力為為f=kdf=kd則第二次擊打鐵釘?shù)倪^程中，鐵釘克服阻力所做的功則第二次擊打鐵釘?shù)倪^程中，鐵釘

14、克服阻力所做的功20f1Wdkd2221kd2ff1Wddk dd (dd)22 又因鐵錘對鐵釘每次做功相同，又因鐵錘對鐵釘每次做功相同，故有：故有：故擊打第二次時，鐵釘還能進入木塊的深度故擊打第二次時，鐵釘還能進入木塊的深度d=d-d=( -1)dd=d-d=( -1)d答案：答案：211 kdk dd (dd)22d2d 解 得 ：2 211kd 221 d2【總結(jié)提升】【總結(jié)提升】“化變?yōu)楹惴ɑ優(yōu)楹惴ā鼻蠊m用的兩種情況求功適用的兩種情況(1)(1)若力的大小改變，方向不變，且力的大小與物體的位移大若力的大小改變，方向不變，且力的大小與物體的位移大小成正比，則此力做的功可用小成正比，則

15、此力做的功可用W= W= 求解求解. .(2)(2)若力的方向時刻變化，但力沿運動方向的分力大小不變時，若力的方向時刻變化，但力沿運動方向的分力大小不變時，可用可用W=FW=Fx xl( (其中其中F Fx x為力為力F F在運動方向的分力，在運動方向的分力，l為物體運動的路為物體運動的路程程) )來求功來求功. .Fs【變式訓(xùn)練】【變式訓(xùn)練】如圖所示，一質(zhì)量為如圖所示，一質(zhì)量為m=2.0 kgm=2.0 kg的的物體從半徑為物體從半徑為R=5.0 mR=5.0 m的圓弧軌道的的圓弧軌道的A A端，在拉端，在拉力作用下沿圓弧緩慢運動到力作用下沿圓弧緩慢運動到B B端端( (圓弧圓弧ABAB在豎

16、直在豎直平面內(nèi)平面內(nèi)).).拉力拉力F F大小不變始終為大小不變始終為15 N,15 N,方向始終方向始終與物體在該點的切線成與物體在該點的切線成3737角角. .圓弧所對應(yīng)的圓圓弧所對應(yīng)的圓心角為心角為4545,BO,BO邊為豎直方向邊為豎直方向. .求這一過程中求這一過程中: :(g(g取取10 m/s10 m/s2 2) )(1)(1)拉力拉力F F做的功做的功. .(2)(2)重力重力G G做的功做的功. .【解析】【解析】(1)(1)拉力拉力F F大小不變大小不變, ,方向始終與物體在該點的切線方向方向始終與物體在該點的切線方向夾角為夾角為3737, ,故拉力故拉力F F沿物體運動的

17、切線方向的合力沿物體運動的切線方向的合力F Fx x=Fcos37=Fcos37, ,故拉力故拉力F F做的功做的功W WF F=F=Fx xs=Fcos37s=Fcos37 =15 J=47.1 J =15 J=47.1 J(2)(2)重力重力G G做的功做的功W WG G=-mgR(1-cos45=-mgR(1-cos45)=-29.3 J)=-29.3 J答案：答案：(1)47.1 J (2)-29.3 J(1)47.1 J (2)-29.3 JR4熱點考向熱點考向2 2 功率的計算功率的計算【例證【例證2 2】一質(zhì)量為一質(zhì)量為1 kg1 kg的質(zhì)點靜止于光滑水平面上，從的質(zhì)點靜止于光滑

18、水平面上，從t=0t=0時時起，第起，第1 1秒內(nèi)受到秒內(nèi)受到2 N2 N的水平外力作用，第的水平外力作用，第2 2秒內(nèi)受到同方向的秒內(nèi)受到同方向的1 1 N N的外力作用的外力作用. .下列判斷正確的是下列判斷正確的是( )( )A.0A.02 2秒內(nèi)外力的平均功率是秒內(nèi)外力的平均功率是3 W3 WB.B.第第2 2秒內(nèi)外力所做的功是秒內(nèi)外力所做的功是 J JC.C.第第2 2秒末外力的瞬時功率最大秒末外力的瞬時功率最大D.D.第第1 1秒內(nèi)與第秒內(nèi)與第2 2秒內(nèi)質(zhì)點動能增加量的比值是秒內(nèi)質(zhì)點動能增加量的比值是5445【解題指南】【解題指南】解答本題時應(yīng)注意以下兩點：解答本題時應(yīng)注意以下兩點

19、：(1)(1)前前2 s2 s內(nèi)外力和速度均變化，求平均功率時注意所選的公式內(nèi)外力和速度均變化，求平均功率時注意所選的公式. .(2)(2)瞬時速度最大時，外力的功率不一定最大瞬時速度最大時，外力的功率不一定最大. .【自主解答】【自主解答】選選D.D.第第1 s1 s內(nèi)質(zhì)點運動的位移為內(nèi)質(zhì)點運動的位移為1 m1 m，第，第2 s2 s內(nèi)質(zhì)點內(nèi)質(zhì)點運動的位移為運動的位移為2.5 m.2.5 m.第第1 s1 s內(nèi)外力所做的功內(nèi)外力所做的功W W1 1=2=21 J=2 J,1 J=2 J,第第2 s2 s內(nèi)外力所做的功為內(nèi)外力所做的功為W W2 2=1=12.5 J=2.5 J,2.5 J=2

20、.5 J,則則0 02 s2 s內(nèi)外力的平內(nèi)外力的平均功率為均功率為P= P= 選項選項A A、B B錯誤錯誤. .根據(jù)動能定理可知，根據(jù)動能定理可知，第第1 s1 s內(nèi)與第內(nèi)與第2 s2 s內(nèi)質(zhì)點動能增加量的比值等于內(nèi)質(zhì)點動能增加量的比值等于 選項選項D D正正確確. .由功率公式由功率公式P=FvP=Fv可知，在第可知，在第1 s1 s末外力的瞬時功率為末外力的瞬時功率為4 W4 W，第，第2 s2 s末外力的瞬時功率為末外力的瞬時功率為3 W,3 W,選項選項C C錯誤錯誤. .12WW9 W ,2 s412W4,W5【總結(jié)提升】【總結(jié)提升】求功率時，首先要確定是求平均功率還是瞬時功求功

21、率時，首先要確定是求平均功率還是瞬時功率，然后再選擇合適的公式進行計算，對易錯選項及錯誤原因率，然后再選擇合適的公式進行計算，對易錯選項及錯誤原因具體分析如下：具體分析如下：易錯角度易錯角度錯誤原因錯誤原因易錯選易錯選A A不能選用合適的公式求解前不能選用合適的公式求解前2 s2 s內(nèi)的平均功率內(nèi)的平均功率易錯選易錯選C C誤認為第誤認為第2 s2 s末質(zhì)點的速度最大，功率也最大，末質(zhì)點的速度最大，功率也最大，沒有考慮第沒有考慮第1 s1 s內(nèi)外力比第內(nèi)外力比第2 s2 s內(nèi)外力大內(nèi)外力大【變式訓(xùn)練】【變式訓(xùn)練】(2012(2012三明模擬三明模擬) )一根質(zhì)量為一根質(zhì)量為M M的的直木棒，懸

22、掛在直木棒，懸掛在O O點，有一只質(zhì)量為點，有一只質(zhì)量為m m的猴子抓的猴子抓著木棒，如圖所示，剪斷懸掛木棒的細繩，木著木棒，如圖所示，剪斷懸掛木棒的細繩，木棒開始下落，同時猴子開始沿木棒向上爬棒開始下落，同時猴子開始沿木棒向上爬. .設(shè)設(shè)在一段時間內(nèi)木棒沿豎直方向下落，猴子對地在一段時間內(nèi)木棒沿豎直方向下落，猴子對地的高度保持不變，忽略空氣阻力，則下列所示的高度保持不變，忽略空氣阻力，則下列所示的四個圖象中能正確反映在這段時間內(nèi)猴子做功的功率隨時間的四個圖象中能正確反映在這段時間內(nèi)猴子做功的功率隨時間變化的關(guān)系的是變化的關(guān)系的是( )( )【解析】【解析】選選B.B.猴子對地的高度不變，所以

23、猴子受力平衡猴子對地的高度不變，所以猴子受力平衡. .設(shè)猴子設(shè)猴子的質(zhì)量為的質(zhì)量為m m，木棒對猴子的作用力為，木棒對猴子的作用力為F F，則有，則有F=mgF=mg；設(shè)木棒的重；設(shè)木棒的重力為力為MgMg，則木棒所受合力為，則木棒所受合力為F+MgF+Mg，根據(jù)力的作用相互性，根據(jù)力的作用相互性F=F,F=F,根據(jù)牛頓第二定律，根據(jù)牛頓第二定律，Mg+mg=MaMg+mg=Ma，可見，可見a a是恒量，是恒量，t t時刻木棒速度時刻木棒速度v=at,v=at,猴子做功的功率猴子做功的功率P=mgv=mgat,PP=mgv=mgat,P與與t t為正比例關(guān)系，故為正比例關(guān)系，故B B正確正確.

24、 .熱點考向熱點考向3 3 機車起動與圖象的綜合問題機車起動與圖象的綜合問題【例證【例證3 3】(14(14分分) )電動車因其可靠的電動車因其可靠的安全性能和節(jié)能減排的設(shè)計理念，安全性能和節(jié)能減排的設(shè)計理念，越來越受到人們的喜愛越來越受到人們的喜愛. .在檢測某款在檢測某款電動車性能的某次實驗中，質(zhì)量為電動車性能的某次實驗中，質(zhì)量為8 810102 2 kg kg的電動車由靜止開始沿平直公路行駛，達到的最大速的電動車由靜止開始沿平直公路行駛，達到的最大速度為度為15 m/s15 m/s，利用傳感器測得此過程中不同時刻電動車的牽引，利用傳感器測得此過程中不同時刻電動車的牽引力力F F與對應(yīng)的速

25、度與對應(yīng)的速度v,v,并描繪出并描繪出F F- - 圖象如圖所示圖象如圖所示( (圖中圖中ABAB、BOBO均均為直線為直線).).假設(shè)電動車行駛中所受的阻力恒定假設(shè)電動車行駛中所受的阻力恒定. .1v(1)(1)根據(jù)圖線根據(jù)圖線ABCABC，判斷該電動車做什么運動，并計算電動車的，判斷該電動車做什么運動，并計算電動車的額定功率；額定功率；(2)(2)求此過程中電動車做勻加速直線運動的加速度的大??；求此過程中電動車做勻加速直線運動的加速度的大??；(3)(3)電動車由靜止開始運動，經(jīng)過多長時間速度達到電動車由靜止開始運動，經(jīng)過多長時間速度達到v v1 1=2 m/s?=2 m/s?【解題指南】【

26、解題指南】解答本題時應(yīng)注意以下三點：解答本題時應(yīng)注意以下三點：(1)(1)圖象中圖象中ABAB段電動車牽引力恒定段電動車牽引力恒定. .(2)(2)圖線圖線BCBC段斜率的物理意義段斜率的物理意義. .(3)C(3)C點對應(yīng)的牽引力的物理意義點對應(yīng)的牽引力的物理意義. .【規(guī)范解答】【規(guī)范解答】(1)(1)分析圖線可知：圖線分析圖線可知：圖線ABAB段代表的過程為牽引力段代表的過程為牽引力F F不變，阻力不變，阻力f f不變，電動車由靜止開始做勻加速直線運動；圖不變，電動車由靜止開始做勻加速直線運動；圖線線BCBC段的斜率表示電動車的功率段的斜率表示電動車的功率P P，P P不變?yōu)轭~定功率，達

27、到額不變?yōu)轭~定功率，達到額定功率后，則電動車所受牽引力逐漸減小，做加速度減小的變定功率后，則電動車所受牽引力逐漸減小，做加速度減小的變加速直線運動，直至達最大速度加速直線運動，直至達最大速度15 m/s15 m/s；此后電動車做勻速直；此后電動車做勻速直線運動線運動. . (3 (3分分) )由圖象可得，當(dāng)達到最大速度由圖象可得，當(dāng)達到最大速度v vmaxmax=15 m/s=15 m/s時，牽引力為時，牽引力為F Fminmin=400 N=400 N故恒定阻力故恒定阻力f=Ff=Fminmin=400 N=400 N (1 (1分分) )額定功率額定功率P=FP=Fminminv vmax

28、max=6=610103 3 W W (2 (2分分) )(2)(2)勻加速直線運動的加速度勻加速直線運動的加速度 (4(4分分) )(3)(3)勻加速直線運動的末速度勻加速直線運動的末速度 (2(2分分) )電動車在速度達到電動車在速度達到3 m/s3 m/s之前，一直做勻加速直線運動之前，一直做勻加速直線運動, ,故所求時間為故所求時間為 (2(2分分) )答案：答案：(1)AB(1)AB段表示電動車做勻加速直線運動，段表示電動車做勻加速直線運動，BCBC段表示電動車段表示電動車做加速度逐漸減小的變加速直線運動做加速度逐漸減小的變加速直線運動6 610103 3 W (2)2 m/s W

29、(2)2 m/s2 2 (3)1 s (3)1 s22Ff2 000400a m / s2 m / sm800BPv3 m / sF1vt1 sa【互動探究】【互動探究】假設(shè)該電動車由靜止開始運動，經(jīng)過假設(shè)該電動車由靜止開始運動，經(jīng)過20 s20 s速度達速度達到到15 m/s,15 m/s,則此過程中電動車通過的路程是多少？則此過程中電動車通過的路程是多少？【解析】【解析】A A到到B B做勻加速運動，對應(yīng)時間為做勻加速運動，對應(yīng)時間為t t1 1，則則t t1 1= =1.5 s.= =1.5 s.s s1 1= =2.25 m.= =2.25 m.B B點以后，電動車的功率不變，由動能定

30、理得點以后，電動車的功率不變，由動能定理得解得：解得：s s2 2=61.5 m,=61.5 m,故故20 s20 s內(nèi)電動車通過的路程為內(nèi)電動車通過的路程為s=ss=s1 1+s+s2 2=63.75 m=63.75 m答案：答案：63.75 m63.75 mBva211at22222maxB11Ptfsmvmv22【總結(jié)提升】【總結(jié)提升】分析機車起動問題時應(yīng)注意的事項分析機車起動問題時應(yīng)注意的事項(1)(1)機車起動的方式不同，機車運動的規(guī)律就不同，因此機車起機車起動的方式不同，機車運動的規(guī)律就不同，因此機車起動時，其功率、速度、加速度、牽引力等物理量的變化規(guī)律也動時，其功率、速度、加速度

31、、牽引力等物理量的變化規(guī)律也不相同，分析圖象時應(yīng)注意坐標(biāo)軸的意義及圖象變化所描述的不相同，分析圖象時應(yīng)注意坐標(biāo)軸的意義及圖象變化所描述的規(guī)律規(guī)律. .(2)(2)恒定功率下的加速一定不是勻加速，這種加速過程發(fā)動機做恒定功率下的加速一定不是勻加速，這種加速過程發(fā)動機做的功可用的功可用W=PtW=Pt計算，不能用計算，不能用W=FsW=Fs計算計算( (因為因為F F為變力為變力););(3)(3)以恒定牽引力加速時的功率一定不恒定，這種加速過程發(fā)動以恒定牽引力加速時的功率一定不恒定，這種加速過程發(fā)動機做的功常用機做的功常用W=FsW=Fs計算，不能用計算，不能用W=PtW=Pt計算計算( (因為

32、因為功率功率P P是變化的是變化的).).【變式備選】【變式備選】一輛汽車在平直的公路上以某一初速度運動，運一輛汽車在平直的公路上以某一初速度運動，運動過程中保持恒定的牽引功率，其加速度動過程中保持恒定的牽引功率，其加速度a a和速度的倒數(shù)和速度的倒數(shù)(1/v)(1/v)圖象如圖所示圖象如圖所示. .若已知汽車的質(zhì)量，則根據(jù)圖象所給的信息，不若已知汽車的質(zhì)量，則根據(jù)圖象所給的信息，不能求出的物理量是能求出的物理量是( )( )A.A.汽車的功率汽車的功率B.B.汽車行駛的最大速度汽車行駛的最大速度C.C.汽車所受到的阻力汽車所受到的阻力D.D.汽車運動到最大速度所需的時間汽車運動到最大速度所需

33、的時間【解析】【解析】選選D.D.由由P=FvP=Fv和和F-f=maF-f=ma得出：得出： 由圖象可求出由圖象可求出圖線斜率圖線斜率k k，由，由k= k= 可求出汽車的功率可求出汽車的功率P P，由圖象的縱軸截距知，由圖象的縱軸截距知a=-2 m/sa=-2 m/s2 2, ,得：得：-2=- -2=- 可求出汽車所受阻力可求出汽車所受阻力f f，再由，再由P=fP=fv vm m可可求出汽車運動的最大速度求出汽車運動的最大速度v vm m, ,但汽車做變加速直線運動，無法求但汽車做變加速直線運動，無法求出汽車運動到最大速度的時間，故選出汽車運動到最大速度的時間，故選D.D.P1fam

34、vm，Pm，f,m考查內(nèi)容考查內(nèi)容靜摩擦力做功的特點靜摩擦力做功的特點【例證】【例證】如圖所示，質(zhì)量為如圖所示，質(zhì)量為m m的物體置于傾角的物體置于傾角為為的斜面上，物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為的斜面上，物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為，在外力作用下，斜面以加速度，在外力作用下，斜面以加速度a a沿水平方沿水平方向向左做勻加速運動，運動中物體向向左做勻加速運動，運動中物體m m與斜面相對靜止與斜面相對靜止. .則關(guān)于斜則關(guān)于斜面對面對m m的支持力和摩擦力的下列說法中錯誤的是的支持力和摩擦力的下列說法中錯誤的是( )( )A.A.支持力一定做正功支持力一定做正功 B.B.摩擦力一定做正功摩擦力一定做正

35、功C.C.摩擦力可能不做功摩擦力可能不做功 D.D.摩擦力可能做負功摩擦力可能做負功【規(guī)范解答】【規(guī)范解答】選選B.B.因物體和斜面一起水平向左做勻加速運動，因物體和斜面一起水平向左做勻加速運動，對物體進行受力分析可知，支持力方向垂直斜面向上，由功的對物體進行受力分析可知，支持力方向垂直斜面向上，由功的公式可知支持力一定做正功公式可知支持力一定做正功. .而摩擦力是否存在需要討論而摩擦力是否存在需要討論. .當(dāng)當(dāng)mgtan=mamgtan=ma即即a=gtana=gtan時，摩擦力不存在，摩擦力不做功；時，摩擦力不存在，摩擦力不做功；當(dāng)當(dāng)mgtanmamgtangtanagtan時，摩擦力沿斜

36、面向下，摩擦力做正時，摩擦力沿斜面向下，摩擦力做正功；功；當(dāng)當(dāng)mgtanmamgtanma即即agtanagtan時，摩擦力沿斜面向上，摩擦力做負時，摩擦力沿斜面向上，摩擦力做負功功. .綜上所述，綜上所述，B B是錯誤的是錯誤的. .1.1.如圖所示，在皮帶傳送裝置中，皮帶把物體如圖所示，在皮帶傳送裝置中，皮帶把物體P P勻速帶至高處，勻速帶至高處，在此過程中，下述說法正確的是在此過程中，下述說法正確的是( )( )A.A.摩擦力對物體做正功摩擦力對物體做正功B.B.摩擦力對物體做負功摩擦力對物體做負功C.C.支持力對物體做正功支持力對物體做正功D.D.合外力對物體做正功合外力對物體做正功【

37、解析】【解析】選選A.A.物體物體P P勻速上升過程中，合力為零，合外力對物體勻速上升過程中，合力為零，合外力對物體做功為零，做功為零，D D錯誤錯誤; ;支持力垂直于運動方向，故支持力做功為零，支持力垂直于運動方向，故支持力做功為零，C C錯誤；摩擦力沿斜面向上，摩擦力做正功，錯誤；摩擦力沿斜面向上，摩擦力做正功，A A正確正確,B,B錯誤錯誤. .2.2.某物體同時受到三個力作用而做勻減速直線運動，其中某物體同時受到三個力作用而做勻減速直線運動，其中F F1 1與與加速度加速度a a的方向相同，的方向相同，F(xiàn) F2 2與速度與速度v v的方向相同，的方向相同，F(xiàn) F3 3與速度與速度v v

38、的方向的方向相反，則相反，則( )( )A.FA.F1 1對物體做正功對物體做正功B.FB.F2 2對物體做正功對物體做正功C.FC.F3 3對物體做正功對物體做正功D.D.合外力對物體做正功合外力對物體做正功【解析】【解析】選選B.FB.F1 1與加速度與加速度a a方向相同，即方向相同，即F F1 1與速度方向相反，與速度方向相反，F(xiàn) F3 3也與速度方向相反，故也與速度方向相反，故F F1 1、F F3 3均對物體做負功，均對物體做負功，F(xiàn) F2 2與速度方向相與速度方向相同，對物體做正功，故同，對物體做正功，故A A錯誤，錯誤，B B正確，正確，C C錯誤錯誤. .物體做勻減速直物體做

39、勻減速直線運動，合外力方向與物體運動方向相反，故合外力對物體做線運動，合外力方向與物體運動方向相反，故合外力對物體做負功，負功，D D錯誤錯誤. .3.3.開口向上的半球形曲面的截面如圖開口向上的半球形曲面的截面如圖所示，直徑所示，直徑ABAB水平水平. .一小物塊在曲面一小物塊在曲面內(nèi)內(nèi)A A點以某一速率開始下滑，曲面內(nèi)點以某一速率開始下滑，曲面內(nèi)各處動摩擦因數(shù)不同，因摩擦作用物塊下滑時速率不變，則下各處動摩擦因數(shù)不同，因摩擦作用物塊下滑時速率不變，則下列說法正確的是列說法正確的是( )( )A.A.物塊運動過程中加速度始終為零物塊運動過程中加速度始終為零B.B.物塊所受合外力大小不變，方向

40、在變物塊所受合外力大小不變，方向在變C.C.在滑到最低點在滑到最低點C C以前，物塊所受重力的瞬時功率越來越大以前，物塊所受重力的瞬時功率越來越大D.D.在滑到最低點在滑到最低點C C以前，物塊所受摩擦力大小不變以前，物塊所受摩擦力大小不變【解析】【解析】選選B.B.小物塊沿半球形曲面做勻速圓周運動，加速度不小物塊沿半球形曲面做勻速圓周運動，加速度不為零，合外力提供向心力，由為零，合外力提供向心力，由 可知，其大小不變，方可知，其大小不變，方向在變，向在變，A A錯誤，錯誤，B B正確；物塊所受摩擦力大小等于物塊重力沿正確；物塊所受摩擦力大小等于物塊重力沿切向的分力，故摩擦力逐漸減小，切向的分

41、力，故摩擦力逐漸減小，D D錯誤；設(shè)物塊速度與豎直方錯誤；設(shè)物塊速度與豎直方向間夾角為向間夾角為，則物塊重力的瞬時功率，則物塊重力的瞬時功率P=mgP=mgvcosvcos，P P隨隨的的增大而減小，故增大而減小，故C C錯誤錯誤. .2vFmR向4.4.如圖所示，一個物塊在與水平方向成如圖所示，一個物塊在與水平方向成角的恒力角的恒力F F作用下，沿作用下，沿水平面向右運動一段距離水平面向右運動一段距離s s，在此過程中，恒力，在此過程中，恒力F F對物塊所做的對物塊所做的功為功為( )( )【解析】【解析】選選D.D.由于力由于力F F與位移與位移s s的夾角為的夾角為，所以力，所以力F F

42、做的功為做的功為W=Fscos,W=Fscos,故故D D正確正確. .FsFsA. B. C.Fssin D.Fscossin cos5.(20125.(2012焦作模擬焦作模擬) )放在水平地面上的物體受到水平拉力的作放在水平地面上的物體受到水平拉力的作用，在用，在0 06 s6 s內(nèi)其速度與時間圖象和拉力的功率與時間圖象分內(nèi)其速度與時間圖象和拉力的功率與時間圖象分別如圖甲、乙所示，則物體的質(zhì)量為別如圖甲、乙所示，則物體的質(zhì)量為( (取取g=10 m/sg=10 m/s2 2)( )( )51039A. kg B. kg C. kg D. kg39510【解析】【解析】選選B.B.設(shè)加速過

43、程拉力為設(shè)加速過程拉力為F F，物體受的阻力為，物體受的阻力為f f，由，由P=FP=Fv v可知，可知，30=F30=F6 6，10=f10=f6 6，可求得：，可求得：F=5 NF=5 N，f= Nf= N，由，由( (甲甲) )圖可知，圖可知，0 02 s2 s內(nèi)物體的加速度內(nèi)物體的加速度a= m/sa= m/s2 2=3 m/s=3 m/s2 2，由牛頓，由牛頓第二定律得：第二定律得：F-f=ma,F-f=ma,可求得：可求得：m= kgm= kg，故，故B B正確正確. .53621096.6.如圖所示，一質(zhì)量如圖所示，一質(zhì)量m=4.0 kgm=4.0 kg的物體，由高的物體，由高h

44、=2.0 m,h=2.0 m,傾角傾角=53=53的固定斜面頂端滑到底端，物體與斜面間的動摩擦的固定斜面頂端滑到底端，物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為因數(shù)為=0.2.=0.2.求物體所受各力所做的功及合外力做的功求物體所受各力所做的功及合外力做的功. .(g(g取取10 m/s10 m/s2 2).).【解析】【解析】以物體為研究對象，物體受重力以物體為研究對象，物體受重力mgmg、摩擦力、摩擦力f f、支持力、支持力N N作用，其受力情況如圖所示作用，其受力情況如圖所示. .先求出各個力所做的功，再求總功先求出各個力所做的功，再求總功. .N=mgcosN=mgcosf=N=mgcosf=N=mg

45、cos物體的位移為：物體的位移為：根據(jù)功的公式可求出根據(jù)功的公式可求出重力做的功為：重力做的功為：W WG G=mgh=4.0=mgh=4.010102.0 J=80 J2.0 J=80 Jhssin摩擦力做的功為：摩擦力做的功為：W Wf f=-f=-fs s=-mgcos=-mgcos=-0.2=-0.24.04.010102.02.0 J=-12 J J=-12 J支持力做的功為：支持力做的功為：W WN N=0=0故物體所受合外力做的功為：故物體所受合外力做的功為：W W總總=W=WG G+W+WN N+W+Wf f=(80-12) J=68 J=(80-12) J=68 J答案：答案：見解析見解析hsin34