《高考物理考綱專項(xiàng)復(fù)習(xí) 功 功率課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理考綱專項(xiàng)復(fù)習(xí) 功 功率課件（17頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第五章第五章 機(jī)械能守恒定律機(jī)械能守恒定律考綱下載內(nèi)容要求1.功和功率2.動(dòng)能和動(dòng)能定理3.重力做功與重力勢(shì)能4.機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用實(shí)驗(yàn)一 探究動(dòng)能定理實(shí)驗(yàn)二 驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律考綱解讀 本章主要考查功、功率、動(dòng)能、勢(shì)能(包括重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能)等基本概念，以及動(dòng)能定理、重力做功的特點(diǎn)、重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系及機(jī)械能守恒定律等基本規(guī)律。其中對(duì)于功的計(jì)算、功率的理解、做功與物體能量變化關(guān)系的理解及機(jī)械能守恒定律的適用條件是考查的重點(diǎn)內(nèi)容。試題中所涉及到的基本方法有：用矢量分解的方法處理恒力功的計(jì)算，這里既可以將力矢量沿平行于物體位移方向和垂直于物體位移方向進(jìn)行分解，也可以將物體的位移沿
2、平行于力的方向和垂直于力的方向進(jìn)行分解，從而確定出恒力對(duì)物體的作用效果；對(duì)于重力勢(shì)能這種相對(duì)物理量，可以通過(guò)巧妙的選取零勢(shì)能面的方法，從而使有關(guān)重力勢(shì)能的計(jì)算得以簡(jiǎn)化 機(jī)械能這一章是力學(xué)知識(shí)的重點(diǎn)內(nèi)容之一，這是建立在機(jī)械能這一章是力學(xué)知識(shí)的重點(diǎn)內(nèi)容之一，這是建立在力的概念、動(dòng)力學(xué)的知識(shí)和牛頓運(yùn)動(dòng)定律的基礎(chǔ)之上，進(jìn)一力的概念、動(dòng)力學(xué)的知識(shí)和牛頓運(yùn)動(dòng)定律的基礎(chǔ)之上，進(jìn)一步研究力在空間的積累效果和物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化之間的關(guān)系。步研究力在空間的積累效果和物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化之間的關(guān)系。 復(fù)習(xí)時(shí)要抓住功是能量轉(zhuǎn)化的量度這條主線，深刻理解復(fù)習(xí)時(shí)要抓住功是能量轉(zhuǎn)化的量度這條主線，深刻理解動(dòng)能定理與機(jī)械能守恒定律。
3、動(dòng)能定理的核心是合外力對(duì)物動(dòng)能定理與機(jī)械能守恒定律。動(dòng)能定理的核心是合外力對(duì)物體做功引起物體動(dòng)能的變化，應(yīng)用時(shí)注意選擇研究過(guò)程；對(duì)體做功引起物體動(dòng)能的變化，應(yīng)用時(shí)注意選擇研究過(guò)程；對(duì)于機(jī)械能守恒要注意引起機(jī)械能變化的原因是除了重力和系于機(jī)械能守恒要注意引起機(jī)械能變化的原因是除了重力和系統(tǒng)內(nèi)彈簧彈力以外其他的力做功，還應(yīng)看到它有多種表達(dá)形統(tǒng)內(nèi)彈簧彈力以外其他的力做功，還應(yīng)看到它有多種表達(dá)形式，要恰當(dāng)靈活選取。功和功率的分析與計(jì)算也是一個(gè)考查式，要恰當(dāng)靈活選取。功和功率的分析與計(jì)算也是一個(gè)考查重點(diǎn)，功要區(qū)分恒力功和變力功。重點(diǎn)，功要區(qū)分恒力功和變力功。考點(diǎn)考點(diǎn)1 1 功功學(xué)案學(xué)案1 功功 功率功率
4、 一、判斷功正、負(fù)的方法一、判斷功正、負(fù)的方法 1.若物體做直線運(yùn)動(dòng)，依據(jù)力與位移的夾角來(lái)判斷，此法常用于恒力若物體做直線運(yùn)動(dòng)，依據(jù)力與位移的夾角來(lái)判斷，此法常用于恒力做功的判斷。做功的判斷。 2.若物體做曲線運(yùn)動(dòng)，依據(jù)若物體做曲線運(yùn)動(dòng)，依據(jù)F與與v的方向夾角來(lái)判斷。當(dāng)?shù)姆较驃A角來(lái)判斷。當(dāng) 90 時(shí)，力時(shí)，力對(duì)物體做正功；對(duì)物體做正功；90 180 時(shí)，力對(duì)物體做負(fù)功；時(shí)，力對(duì)物體做負(fù)功； =90 時(shí)，力對(duì)物體不時(shí)，力對(duì)物體不做功。做功。 3.依據(jù)能量變化來(lái)判斷：此法既適用于恒力做功，也適用于變力做功，依據(jù)能量變化來(lái)判斷：此法既適用于恒力做功，也適用于變力做功，關(guān)鍵應(yīng)分析清楚能量的轉(zhuǎn)化情況。根
5、據(jù)功是能量轉(zhuǎn)化的量度，若有能量轉(zhuǎn)關(guān)鍵應(yīng)分析清楚能量的轉(zhuǎn)化情況。根據(jù)功是能量轉(zhuǎn)化的量度，若有能量轉(zhuǎn)化，則必有力對(duì)物體做功。比如系統(tǒng)的機(jī)械能增加，說(shuō)明力對(duì)系統(tǒng)做正功；化，則必有力對(duì)物體做功。比如系統(tǒng)的機(jī)械能增加，說(shuō)明力對(duì)系統(tǒng)做正功；如果系統(tǒng)的機(jī)械能減少，則說(shuō)明力對(duì)系統(tǒng)做負(fù)功。此法常用于兩個(gè)相聯(lián)系如果系統(tǒng)的機(jī)械能減少，則說(shuō)明力對(duì)系統(tǒng)做負(fù)功。此法常用于兩個(gè)相聯(lián)系的物體之間的相互作用力做功的判斷。的物體之間的相互作用力做功的判斷。 一對(duì)作用力和反作用力做功的特點(diǎn)：一對(duì)作用力和反作用力做功的特點(diǎn)： 一對(duì)作用力和反作用力，可以兩個(gè)力均不做功；可以一個(gè)一對(duì)作用力和反作用力，可以兩個(gè)力均不做功；可以一個(gè)力做功，
6、另一個(gè)力不做功；也可以一個(gè)力做正功，另一個(gè)力做力做功，另一個(gè)力不做功；也可以一個(gè)力做正功，另一個(gè)力做負(fù)功；也可以兩個(gè)力均做正功或均做負(fù)功。一對(duì)互為作用力和負(fù)功；也可以兩個(gè)力均做正功或均做負(fù)功。一對(duì)互為作用力和反作用力的摩擦力做的總功可能為零反作用力的摩擦力做的總功可能為零(靜摩擦力靜摩擦力)、也可能為負(fù)、也可能為負(fù)(滑動(dòng)摩擦力滑動(dòng)摩擦力)，但不可能為正。，但不可能為正。 二、功的計(jì)算方法二、功的計(jì)算方法 1.恒力做功恒力做功 對(duì)恒力作用下物體的運(yùn)動(dòng)，力對(duì)物體做的功用對(duì)恒力作用下物體的運(yùn)動(dòng)，力對(duì)物體做的功用W=Flcos 求解。該公式可寫(xiě)成求解。該公式可寫(xiě)成W=F(lcos )=(Fcos )l
7、。即功等于力與力方向上位移的乘積或功等于位移與即功等于力與力方向上位移的乘積或功等于位移與位移方向上力的乘積。位移方向上力的乘積。 2.變力做功變力做功 (1)用動(dòng)能定理用動(dòng)能定理W=Ek或功能關(guān)系或功能關(guān)系W=E，即用能量的增量等效代換變，即用能量的增量等效代換變力所做的功。力所做的功。(也可計(jì)算恒力功也可計(jì)算恒力功) (2)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W=Pt求功，如機(jī)車以恒定功率啟動(dòng)時(shí)。求功，如機(jī)車以恒定功率啟動(dòng)時(shí)。 (3)將變力做功轉(zhuǎn)化為恒力做功。將變力做功轉(zhuǎn)化為恒力做功。 當(dāng)力的大小不變當(dāng)力的大小不變,而方向始終與運(yùn)動(dòng)方向相同或相反時(shí)，這類力的功而方向始終與運(yùn)動(dòng)
8、方向相同或相反時(shí)，這類力的功的大小等于力和路程的大小等于力和路程(不是位移不是位移)的乘積。如滑動(dòng)摩擦力做功、空氣阻力做功的乘積。如滑動(dòng)摩擦力做功、空氣阻力做功等。等。 當(dāng)力的方向不變，大小隨位移作線性變化時(shí)，可先求出力對(duì)位移的當(dāng)力的方向不變，大小隨位移作線性變化時(shí)，可先求出力對(duì)位移的平均值平均值F=(F1+F2)/2，再由，再由W=Flcos計(jì)算，如彈簧彈力做功。計(jì)算，如彈簧彈力做功。 (4)作出變力作出變力F隨位移隨位移l變化的圖象，圖象與位移軸所圍的變化的圖象，圖象與位移軸所圍的“面積面積”即為即為變力做的功。圖中變力做的功。圖中(a)圖表示恒力圖表示恒力F做的功做的功W，(b)圖表示變
9、力圖表示變力F做的功做的功W。 3.總功的求法總功的求法 (1)總功等于合外力的功總功等于合外力的功 先求出物體所受各力的合力先求出物體所受各力的合力F合合，再根據(jù)，再根據(jù)W總總=F合合lcos 計(jì)算計(jì)算總功，但應(yīng)注意總功，但應(yīng)注意 應(yīng)是合力與位移應(yīng)是合力與位移l的夾角。的夾角。 (2)總功等于各力做功的代數(shù)和總功等于各力做功的代數(shù)和 分別求出每一個(gè)力做的功：分別求出每一個(gè)力做的功：W1=F1l1cos 1，W2=F2l2cos 2，W3=F3l3cos 3，再把各個(gè)外力的功求代數(shù)和即：再把各個(gè)外力的功求代數(shù)和即：W總總=W1+W2+W3+ 在求解總功時(shí)，第在求解總功時(shí)，第(1)(1)種情況一
10、般用于各力都是恒力且種情況一般用于各力都是恒力且作用時(shí)間相同，第作用時(shí)間相同，第(2)(2)種情況一般用于各力分別作用或作用種情況一般用于各力分別作用或作用時(shí)間不同時(shí)。時(shí)間不同時(shí)。 【解析解析】設(shè)傳送帶速度大小為設(shè)傳送帶速度大小為v1，物體剛，物體剛滑上傳送帶時(shí)的速度大小為滑上傳送帶時(shí)的速度大小為v2。當(dāng)。當(dāng)v1=v2時(shí)，時(shí)，物體隨傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)，故傳送帶與物物體隨傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)，故傳送帶與物體之間不存在摩擦力，即傳送帶對(duì)物體始終體之間不存在摩擦力，即傳送帶對(duì)物體始終不做功，不做功，A正確。當(dāng)正確。當(dāng)v1v2時(shí)，物體相對(duì)傳送帶向左運(yùn)動(dòng)，物體受到的滑動(dòng)摩擦力方向向右，時(shí)，物體相對(duì)傳送帶向
11、左運(yùn)動(dòng)，物體受到的滑動(dòng)摩擦力方向向右，則物體先做勻加速運(yùn)動(dòng)直到速度達(dá)到則物體先做勻加速運(yùn)動(dòng)直到速度達(dá)到v1，再做勻速運(yùn)動(dòng)，故傳送帶對(duì)物，再做勻速運(yùn)動(dòng)，故傳送帶對(duì)物體先做正功后不做功，體先做正功后不做功，B錯(cuò)誤，錯(cuò)誤，C正確。故正確答案為正確。故正確答案為A、C、D。是否做功的判斷是否做功的判斷【例例1】如圖所示，物體沿弧形軌道滑下后進(jìn)入足夠長(zhǎng)的水平傳送帶，如圖所示，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)，則傳送帶對(duì)物體做功情況可能是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( ) 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
12、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ACD 1如圖所示，小物塊如圖所示，小物塊A位于光滑的斜面上，斜面位于光位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平面上，從地面上看，小物塊沿斜面下滑的過(guò)滑的水平面上，從地面上看，小物塊沿斜面下滑的過(guò)程中，斜面對(duì)小物塊的作用力程中，斜面對(duì)小物塊的作用力( )A.垂直于接觸面，做功為零垂直于接觸面，做功為零B.垂直于接觸面，做功不為零垂直于接觸面，做功不為零C.不垂直于接觸面，做功為零不垂直于接觸面，做功為零D.不垂直于接觸面，做功不為零不垂直于接觸面，做功不為零B功的計(jì)算功的計(jì)算【例例2】如圖所示，質(zhì)量為如圖所示，質(zhì)量為m的物塊相對(duì)斜
13、面靜止，斜面傾角為的物塊相對(duì)斜面靜止，斜面傾角為 ，它們一起向右，它們一起向右 勻速運(yùn)動(dòng)位移為勻速運(yùn)動(dòng)位移為L(zhǎng)，則摩擦力、支持力和重力分別對(duì)物塊做的功為多少？，則摩擦力、支持力和重力分別對(duì)物塊做的功為多少？ 在應(yīng)用公式在應(yīng)用公式W=Flcos 時(shí)要注意時(shí)要注意 與題中所給的角的含義不一定相同。與題中所給的角的含義不一定相同。在求恒力做的功時(shí)也可以利用在求恒力做的功時(shí)也可以利用W=Fcos l=F分分l來(lái)求，來(lái)求，F(xiàn)分分指沿位移方向的指沿位移方向的分力。再就是分力。再就是W=Flcos =Fl分分，也就是用力乘以沿力方向的分位移。，也就是用力乘以沿力方向的分位移。 【答案答案】mgLsin co
14、s -mgLsin cos 0 【解析解析】因物塊向右勻速運(yùn)動(dòng)，由平衡條件可得因物塊向右勻速運(yùn)動(dòng)，由平衡條件可得 f=mgsin ,FN=mgcos f和和FN與位移的夾角分別為與位移的夾角分別為 和和90 + 故摩擦力做的功為故摩擦力做的功為Wf=fLcos =mgLsin cos 支持力做的功為支持力做的功為 WN=FNLcos(90 + )=-mgLsin cos 因重力方向豎直向下，而位移方向水平向右，因重力方向豎直向下，而位移方向水平向右，故重力做功為零，即故重力做功為零，即WG=0。 2一個(gè)質(zhì)量為一個(gè)質(zhì)量為4 kg的物體靜止在足的物體靜止在足夠大的水平地面上，物體與地面夠大的水平地
15、面上，物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)間的動(dòng)摩擦因數(shù) =0.1。從。從t=0開(kāi)開(kāi)始，物體受一個(gè)大小和方向呈周始，物體受一個(gè)大小和方向呈周期性變化的水平力期性變化的水平力F作用，力作用，力F隨隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖所示。求時(shí)間的變化規(guī)律如圖所示。求83 s內(nèi)物體的位移大小內(nèi)物體的位移大小和力和力F對(duì)物體所做的功。對(duì)物體所做的功。(g取取10m/s2)【答案答案】167 m 676 J 所以機(jī)動(dòng)車達(dá)最大速度時(shí)所以機(jī)動(dòng)車達(dá)最大速度時(shí)a=0，F(xiàn)=f，P=Fvm=fvm，這一起動(dòng)過(guò)程的，這一起動(dòng)過(guò)程的v-t關(guān)系如圖所示，其中關(guān)系如圖所示，其中vm=P/f。1.以恒定功率起動(dòng)以恒定功率起動(dòng)加速度逐漸減小加速度逐漸減
16、小的變加速運(yùn)動(dòng)的變加速運(yùn)動(dòng)2.以恒定加速度起動(dòng)以恒定加速度起動(dòng)名師支招：名師支招： 1.機(jī)車以恒定加速度起動(dòng)時(shí)，勻加速運(yùn)動(dòng)結(jié)束的時(shí)刻的速度，并未達(dá)到整個(gè)過(guò)程的最大速度。機(jī)車以恒定加速度起動(dòng)時(shí)，勻加速運(yùn)動(dòng)結(jié)束的時(shí)刻的速度，并未達(dá)到整個(gè)過(guò)程的最大速度。 2.P=Fv中中F是牽引力并非合力，這一點(diǎn)在計(jì)算時(shí)應(yīng)特別注意。是牽引力并非合力，這一點(diǎn)在計(jì)算時(shí)應(yīng)特別注意。vPFv速度Ffam0mFfavv當(dāng)時(shí)達(dá)最大mv保持勻速FFfam不變不變v PFv0PPav額當(dāng)仍增大Pv 額一定PFvFfam額0mFfavv當(dāng)時(shí)達(dá)最大mv保持勻速直線運(yùn)動(dòng)勻速直勻速直線運(yùn)動(dòng)線運(yùn)動(dòng)這一運(yùn)動(dòng)過(guò)程的這一運(yùn)動(dòng)過(guò)程的v-t關(guān)系如圖所
17、示，其中關(guān)系如圖所示，其中v0=P額額/F,vm=P額額/f?？键c(diǎn)考點(diǎn)2 2 功率功率平均功率與瞬時(shí)功率平均功率與瞬時(shí)功率【例例3】質(zhì)量為質(zhì)量為m的物體靜止在光滑水平面上，從的物體靜止在光滑水平面上，從t=0時(shí)刻開(kāi)始受到水平力的作用。力的大小時(shí)刻開(kāi)始受到水平力的作用。力的大小F與與 時(shí)間時(shí)間t的關(guān)系如圖所示，力的方向保持不變，則的關(guān)系如圖所示，力的方向保持不變，則( ) A.3t0時(shí)刻的瞬時(shí)功率為時(shí)刻的瞬時(shí)功率為5F02t0/(2m) B.3t0時(shí)刻的瞬時(shí)功率為時(shí)刻的瞬時(shí)功率為15F02t0/(m) C.在在t=0到到3t0這段時(shí)間內(nèi)，水平力的平均功率為這段時(shí)間內(nèi)，水平力的平均功率為23F02
18、t0/(4m) D.在在t=0到到3t0這段時(shí)間內(nèi)，水平力的平均功率為這段時(shí)間內(nèi)，水平力的平均功率為25F02t0/(6m) 【解析解析】02t0時(shí)間內(nèi)的加速度為時(shí)間內(nèi)的加速度為a=F0/m 2t03t0時(shí)間內(nèi)的加速度為時(shí)間內(nèi)的加速度為a =3F0/m 所以所以3t0時(shí)刻物體的速度為時(shí)刻物體的速度為 v=a2t0+a t0=F0/m2t0+(3F0/m)t0=(5F0/m)t0 所以所以3t0時(shí)刻的瞬時(shí)功率為時(shí)刻的瞬時(shí)功率為P=3F0v=(15F02/m)t0，B正確。正確。 02t0時(shí)間內(nèi)的位移為時(shí)間內(nèi)的位移為x=(1/2)a(2t0)2=2F0t02/m 2t03t0時(shí)間內(nèi)的位移為時(shí)間內(nèi)的
19、位移為 x =a2t0t0+(1/2)a t02=(2F0/m)t02+(1/2)(3F0/m)t02=7F0/(2m)t02 從從t=0到到3t0這段時(shí)間內(nèi)的水平力做的功為這段時(shí)間內(nèi)的水平力做的功為 W=F0 x+3F0 x =2F02t02/m+21F02/(2m)t02=25F02t02/(2m) 這段時(shí)間內(nèi)的平均功率為這段時(shí)間內(nèi)的平均功率為 P =W/(3t0)=25F02t0/(6m)，D正確。正確。BD (1)區(qū)分所求功率是平均功率還是瞬時(shí)功率是區(qū)分所求功率是平均功率還是瞬時(shí)功率是分析解答功率的首要問(wèn)題。分析解答功率的首要問(wèn)題。 (2)對(duì)應(yīng)于某一過(guò)程的功率為平均功率，對(duì)應(yīng)對(duì)應(yīng)于某一
20、過(guò)程的功率為平均功率，對(duì)應(yīng)于某一時(shí)刻的功率為瞬時(shí)功率。于某一時(shí)刻的功率為瞬時(shí)功率。 (3)瞬時(shí)功率等于力與物體在沿該力方向上分瞬時(shí)功率等于力與物體在沿該力方向上分速度的乘積。速度的乘積。 3如圖所示，一根不可伸長(zhǎng)的輕繩兩端如圖所示，一根不可伸長(zhǎng)的輕繩兩端各系一個(gè)小球各系一個(gè)小球a和和b，跨在兩根固定在，跨在兩根固定在同一高度的光滑水平細(xì)桿上，質(zhì)量為同一高度的光滑水平細(xì)桿上，質(zhì)量為3m的的a球置于地面上，質(zhì)量為球置于地面上，質(zhì)量為m的的b球球從水平位置靜止釋放，當(dāng)從水平位置靜止釋放，當(dāng)a球?qū)Φ孛媲驅(qū)Φ孛鎵毫偤脼榱銜r(shí)，壓力剛好為零時(shí)，b球擺過(guò)的角度為球擺過(guò)的角度為 。下列結(jié)論正確的是下列結(jié)論正確
21、的是( )A. =90B. =45C.b球擺動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程中，重力對(duì)小球做功的功率先增大球擺動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程中，重力對(duì)小球做功的功率先增大 后減小后減小D.b球擺動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程中，重力對(duì)小球做功的功率一直增球擺動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程中，重力對(duì)小球做功的功率一直增 大大A C【例例4】汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為60 kW，若其總質(zhì)量為，若其總質(zhì)量為5 t，在水平路面上行駛時(shí)，所受阻力恒為車重的，在水平路面上行駛時(shí)，所受阻力恒為車重的0.1倍，倍，g取取 10 m/s2。 (1)汽車保持其額定功率不變，從靜止起動(dòng)后能達(dá)到的最大速度是多大？當(dāng)汽車的加速度為汽車保持其額定功率不變，從靜止起動(dòng)后
22、能達(dá)到的最大速度是多大？當(dāng)汽車的加速度為2 m/s2時(shí)，速度時(shí)，速度多多 大？當(dāng)汽車的速度為大？當(dāng)汽車的速度為6m/s時(shí)，加速度是多大？時(shí)，加速度是多大？ (2)若汽車從靜止開(kāi)始，保持以若汽車從靜止開(kāi)始，保持以0.5 m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，問(wèn)這一過(guò)程能維持多長(zhǎng)時(shí)間？的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，問(wèn)這一過(guò)程能維持多長(zhǎng)時(shí)間？ 【解析解析】(1)汽車保持額定功率起動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)中各量的變化情況為：汽車保持額定功率起動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)中各量的變化情況為： 第一階段，為加速度逐漸減小的加速循環(huán)過(guò)程第一階段，為加速度逐漸減小的加速循環(huán)過(guò)程 這個(gè)循環(huán)過(guò)程結(jié)束時(shí)，即經(jīng)過(guò)一段的末狀態(tài)為這個(gè)循環(huán)過(guò)程結(jié)束時(shí)，即經(jīng)過(guò)一段
23、的末狀態(tài)為a=0(此時(shí)此時(shí)F=f)，速度達(dá)到最大值。，速度達(dá)到最大值。 第二階段，汽車以最大速度勻速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)?shù)诙A段，汽車以最大速度勻速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)F=f=kmg時(shí)，速度最大為時(shí)，速度最大為vm。 由由P=Fv=fvm得得 vm=P/f=P/(kmg)=60103/(0.1510310) m/s=12 m/s。 當(dāng)當(dāng)a=2 m/s2時(shí)，由時(shí)，由F-f=ma得得 F1=ma+f=ma+kmg =51032 N0.1510310 N =1.5104 N 由由P=F1v1得得 v1=P/F1=60103/(1.5104) m/s=4 m/s，即當(dāng)汽車加速度為，即當(dāng)汽車加速度為2 m/s2時(shí)，其速度為時(shí)，
24、其速度為4 m/s。 當(dāng)當(dāng)v2=6 m/s時(shí)，由時(shí)，由P=F2v2得得 F2=P/v2=60103/6 N=1.0104 N 由由F2-fma2得得 a2=(F2-f )/m=(1.01040.1510310)/(5103) m/s2=1 m/s2 即當(dāng)汽車速度為即當(dāng)汽車速度為6 m/s時(shí)，其加速度為時(shí)，其加速度為1 m/s2。P FvFfmaPvFa 不變只要只要a0 (2)汽車以恒定加速度起動(dòng)過(guò)程各量變化情況如下：汽車以恒定加速度起動(dòng)過(guò)程各量變化情況如下： 第一階段第一階段(勻加速運(yùn)動(dòng)勻加速運(yùn)動(dòng)) 發(fā)動(dòng)機(jī)的功率增大到額定功率時(shí)，勻加速運(yùn)動(dòng)結(jié)束。發(fā)動(dòng)機(jī)的功率增大到額定功率時(shí)，勻加速運(yùn)動(dòng)結(jié)束。
25、 第二階段：由于第一階段結(jié)束時(shí)，仍有第二階段：由于第一階段結(jié)束時(shí)，仍有F-f=ma，即，即Ff，汽車仍要加速，但這時(shí)功率已達(dá)，汽車仍要加速，但這時(shí)功率已達(dá)到額定功率，不能再增大，故以后應(yīng)是加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，回到第到額定功率，不能再增大，故以后應(yīng)是加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，回到第(1)問(wèn)中的第一階段問(wèn)中的第一階段第二階段，最后勻速運(yùn)動(dòng)。第二階段，最后勻速運(yùn)動(dòng)。 故第二階段的末狀態(tài)為故第二階段的末狀態(tài)為a=0(F=f)，速度達(dá)到最大，速度達(dá)到最大vm。 第三階段，汽車以最大速度第三階段，汽車以最大速度vm勻速運(yùn)動(dòng)。勻速運(yùn)動(dòng)。 要求汽車勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，需先求出勻加速運(yùn)動(dòng)的末速度要求汽車勻加
26、速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，需先求出勻加速運(yùn)動(dòng)的末速度v1 由由F-fma得得 F=ma+f=ma+kmg 由由P=Fv1得得 v1=P/F=P/(ma+kmg)=60103/(51030.50.1510310) m/s=8 m/s 由由v1=at得得 t=v1/a=8/0.5 s=16 s 即汽車以即汽車以0.5 m/s2的加速度勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為的加速度勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為16 s。 汽車起動(dòng)問(wèn)題有兩種情況：以恒定功率起動(dòng)和以恒定牽引力起動(dòng)。汽車起動(dòng)問(wèn)題有兩種情況：以恒定功率起動(dòng)和以恒定牽引力起動(dòng)。 對(duì)于汽車以恒定功率起動(dòng)掌握兩個(gè)問(wèn)題的計(jì)算方法：對(duì)于汽車以恒定功率起動(dòng)掌握兩個(gè)問(wèn)題的計(jì)算方法： 由加速度求速
27、度問(wèn)題，先由牛頓第二定律求牽引力，再由由加速度求速度問(wèn)題，先由牛頓第二定律求牽引力，再由P=Fv求對(duì)應(yīng)的速度。求對(duì)應(yīng)的速度。 由速度求加速度的問(wèn)題，先由由速度求加速度的問(wèn)題，先由P=Fv求牽引力，再由牛頓第二定律求對(duì)應(yīng)的加速度。求牽引力，再由牛頓第二定律求對(duì)應(yīng)的加速度。 要知道要知道a=0時(shí)汽車速度最大，可根據(jù)的方法求最大速度。時(shí)汽車速度最大，可根據(jù)的方法求最大速度。 對(duì)于汽車勻加速起動(dòng)問(wèn)題，要明確勻加速的末狀態(tài)功率達(dá)到額定功率，此時(shí)并不是汽車所能對(duì)于汽車勻加速起動(dòng)問(wèn)題，要明確勻加速的末狀態(tài)功率達(dá)到額定功率，此時(shí)并不是汽車所能達(dá)到的最大速度，其后還有一個(gè)加速度減小的加速過(guò)程，這個(gè)過(guò)程結(jié)束時(shí)，汽車才達(dá)到最大速達(dá)到的最大速度，其后還有一個(gè)加速度減小的加速過(guò)程，這個(gè)過(guò)程結(jié)束時(shí)，汽車才達(dá)到最大速度。度?！敬鸢复鸢浮?1600m 一列車的質(zhì)量是一列車的質(zhì)量是5.0105 kg，在平直的軌道上以額定功率，在平直的軌道上以額定功率3 000 kW加速行駛，當(dāng)速度由加速行駛，當(dāng)速度由10 m/s加速到所能達(dá)到的最加速到所能達(dá)到的最大速度大速度30 m/s時(shí)，共用了時(shí)，共用了2 min，則在這段時(shí)間內(nèi)列車前進(jìn)，則在這段時(shí)間內(nèi)列車前進(jìn)的距離是多少？的距離是多少？(設(shè)阻力恒定設(shè)阻力恒定)4 4
高考物理考綱專項(xiàng)復(fù)習(xí) 功 功率課件
