浙江专版2019版高考物理一轮复习第六章机械能及其守恒定律14功和功率课件.ppt

1、第14讲功和功率,-3-,基础夯实精准归纳,题组突破强化提升,核心剖析归纳提升,判断正、负功的方法1.做功的两个要素(1)作用在物体上的;(2)物体在力的方向上发生的。2.功的正负,力,位移,正功,不做功,负功,-4-,基础夯实精准归纳,题组突破强化提升,核心剖析归纳提升,1.如图,一光滑大圆环固定在桌面上,环面位于竖直平面内,在大圆环上套着一个小环。小环由大圆环的最高点从静止开始下滑,在小环下滑的过程中,大圆环对它的作用力()A.一直不做功B.一直做正功C.始终指向大圆环圆心D.始终背离大圆环圆心,A,解析:小圆环受到的弹力方向始终沿大圆环的半径方向,先沿半径向外,后沿半径向里。,-5-,基

2、础夯实精准归纳,题组突破强化提升,核心剖析归纳提升,2.如图所示,人站在电动扶梯的水平台阶上,假定人与扶梯一起沿斜面匀加速上升,在这个过程中人脚所受的静摩擦力()A.等于零,对人不做功B.水平向左,对人不做功C.水平向右,对人做正功D.沿斜面向上,对人做正功,C,解析:人受水平向右的静摩擦力,该力与人的水平位移方向相同,故该力对人做正功。,-6-,基础夯实精准归纳,题组突破强化提升,核心剖析归纳提升,1.物体的位移是相对地面的位移2.判断力是否做功及做功正负的方法(1)看力F的方向与位移l的方向的夹角常用于恒力做功的情形。(2)看力F的方向与速度v的方向的夹角常用于曲线运动的情形。,-7-,基

3、础夯实精准归纳,题组突破强化提升,核心剖析归纳提升,功的计算1.功的公式:。功的单位:焦耳(J);功是。(1)当00,力F对物体做正功,这时力F是动力,所以正功表示动力对物体做的功。(2)当90180时,W0,力F对物体做负功,这时力F是阻力,所以负功表示阻力对物体做的功,一个力对物体做负功,又常说成物体克服这个力做功(取绝对值)。2.合外力做功的计算方法一: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=W1+W2+W3+求合外力做的功。,W=Flcos ,标量,-8-,基础夯实精准归纳,题组突破强化提升,核心剖析归纳提升,1.如图所示,

4、木块A放在木块B的左上端,用恒力F将A拉至B的右端。第一次将B固定在地面上,F做的功为W1;第二次让B可以在光滑的地面上自由滑动,F做的功为W2。比较两次做功,应有()A.W1W2D.无法比较,A,解析:根据公式W=Flcos ,第二次物体A通过的相对地的位移大于第一次通过的位移,故应选A。,-9-,基础夯实精准归纳,题组突破强化提升,核心剖析归纳提升,2.起重机以1 m/s2的加速度将质量为1 000 kg的货物由静止开始匀加速向上提升,g取10 m/s2,则在1 s内起重机对货物做的功是()A.500 JB.4 500 JC.5 000 JD.5 500 J,D,解析:货物的加速度向上,由

5、牛顿第二定律有F-mg=ma,起重机的拉力F=mg+ma=11 000 N。货物的位移是 =0.5 m,做功为W=Fl=5 500 J,故D正确。,-10-,基础夯实精准归纳,题组突破强化提升,核心剖析归纳提升,1.功的公式W=Flcos 只适用于求恒力做功。变力做功可分段变为恒力做功,也可用动能定理计算。2.重力的功WG=mgh,只跟物体的重力及物体移动的始末位置的高度差有关,跟移动的路径无关。3.摩擦力的功(包括静摩擦力和滑动摩擦力)可以做负功,可以做正功,也可以不做功。4.求一个物体对另一个物体做的功时,应首先明确该物体对另一个物体施加了几个力,应当求这几个力做功的代数和。5.作用力和反

6、作用力虽然等大反向,但由于其分别作用在两个物体上,产生的位移效果无必然联系,故作用力和反作用力做的功不一定一正一负,大小也不一定相等。一对相互作用的滑动摩擦力做功代数和为负;一对相互作用的静摩擦力、弹力做功代数和必为零;一对相互作用的库仑力、万有引力、分子力做功代数和可正,可负,可为零。,-11-,基础夯实精准归纳,题组突破强化提升,核心剖析归纳提升,功率的理解与计算1.定义:功与完成这些功所用时间的, ;单位:瓦(W)。2.平均功率:(1)。(2),F为恒力且F与v同向。3.瞬时功率:,F和v方向相同。,比值,P=Fv,P=Fv,-12-,基础夯实精准归纳,题组突破强化提升,核心剖析归纳提升

7、,1.一个质量为m的小球做自由落体运动,那么,在前t秒内重力对它做功的平均功率P及在t秒末重力做功的瞬时功率P分别为(),C,-13-,基础夯实精准归纳,题组突破强化提升,核心剖析归纳提升,2.一个成年人以正常的速度骑自行车,受到的阻力为总重力的 ,则成年人骑自行车行驶时的功率最接近于()A.1 WB.10 WC.100 WD.1 000 W,C,解析:设人和车的总质量为100 kg,匀速行驶时的速率为5 m/s,匀速行驶时的牵引力与阻力大小相等F=0.02mg=20 N,则人骑自行车行驶时的功率为P=Fv=100 W,故C正确。,-14-,基础夯实精准归纳,题组突破强化提升,核心剖析归纳提升

8、,1.求功率首先要区分是求平均功率还是求瞬时功率,求某段时间的或某个过程的功率为平均功率,求某个时刻的功率为瞬时功率。2.求解之前应确定是求哪个力(或者哪几个力的合力)的功率。,-15-,基础夯实精准归纳,题组突破强化提升,核心剖析归纳提升,机车功率问题1.额定功率:动力机械在正常条件下长时间工作时输出的功率。2.实际功率:动力机械工作时实际消耗的功率。3.功率与速度的关系:P=Fv,式中P为实际输出功率,F为牵引力;汽车、火车等交通工具和各种起重机械,当发动机的实际输出功率P一定时,牵引力F与速度v成反比。,-16-,基础夯实精准归纳,题组突破强化提升,核心剖析归纳提升,1.右图为某中学科技

9、小组制作的利用太阳能驱动小车的装置。当太阳光照射到小车上方的光电板时,光能在光电板中转化为电能,电动机将电能转化为机械能,带动小车前进。若质量为m的小车在平直的水泥路上从静止开始沿直线加速行驶,经过时间t前进的距离为s,且速度达到最大值vm。设这一过程中电动机的功率恒为P,小车所受阻力恒为F,那么这段时间内()A.小车做匀加速运动B.小车受到牵引力逐渐增大C.小车受到的合外力所做的功为PtD.小车受到的牵引力做的功为,D,-17-,基础夯实精准归纳,题组突破强化提升,核心剖析归纳提升,-18-,基础夯实精准归纳,题组突破强化提升,核心剖析归纳提升,2.快艇在运动中受到的阻力与速度的二次方成正比

10、(即Ff=kv2)。若油箱中有20 L燃油,当快艇以10 m/s匀速行驶时,能行驶40 km,假设快艇发动机的效率保持不变,则快艇以20 m/s匀速行驶时,能行驶()A.80 kmB.40 kmC.10 kmD.5 km,C,解析:由P=Fv=Ffv=kv3知P2=8P1由W=P1t1=P2t2知t2=x1=v1t1=40 kmx2=v2t2解得x2=10 km。,-19-,基础夯实精准归纳,题组突破强化提升,核心剖析归纳提升,机车的两种启动模型的定性分析物体在牵引力(受功率和速度制约)作用下,从静止开始克服一定的阻力,加速度不变或变化,最终加速度等于零,速度达到最大值。1.以恒定功率启动的方式:(1)动态过程:,-20-,基础夯实精准归纳,题组突破强化提升,核心剖析归纳提升,(2)这一过程的速度时间图象如下图所示:,-21-,基础夯实精准归纳,题组突破强化提升,核心剖析归纳提升,2.以恒定加速度启动的方式:(1)动态过程:,(2)这一过程的速度时间图象如下图所示:,