第五章第五章 机械能及其守恒定律机械能及其守恒定律 湖南师大附中高二物理备课组 F 结论： l F F F F 其中 为力的方向与位移的方向之间的夹角 方案1：分解力 结论： F l l l F 其中 为力的方向与位移的方向之间的夹角 方案2：分解位移 说明: 力和位移必须具备同时性 只适用于求恒力做功 F 表示力的大小，l 表示位移的大小， 表示力的方向和位移的方向之间的夹角 讨论: 当 时,W 0，力对物体做正功； 当 时,W = 0，力对物体不做功； 正代表动力做功,使物体的能量增加， 负代表阻力做功,使物体的能量减少 功是标量，没有方向、但是有正负. 只适用于求恒力做功 如图所示,质量为m的物体静止在倾角为 的斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数为, 现使斜面水平向左匀速移动距离l摩擦力 对物体做的功为(物体与斜面相对静止（ ） A.0 B.mglcos C.-mglcos sin D.mglsin cos C 在光滑水平面上，物体受两个沿水平方向、互相垂直的大小分别为3N和4N的恒力 ，从静止开始运动10m，求每个力做的功和合力做的功。 4N 3N F=5N 结论：功是标量 代数和 功的正、负号不表示方向，仅表示做功的效果不同 计算几个力所做总功的方法： （2）先求出各个力所做的功，再求其代数和 （1）先求出这几个力的合力 F 的大小和方向， 再求合力 F 所做的功，即为总功 例1如图所示，质量为m的物块与倾角为 的 斜面体相对静止，当斜面体沿水平面向左匀 速运动位移 x 时，求物块所受重力、支持力、 摩擦力做的功及合力做的功 F F mg FN f0 x 二、功率： 1、概念： 功跟完成这些功所用时间的比值。 2、定义式： 3、物理意义：表示做功快慢的物理量。 4、平均功率： 5、瞬时功率： P=FVCoS 6、额定功率： 7、机车功率、启动问题： （1）P、f一定，V，F ，a=(F-f)/m a=0时（变加速）， F=f，V=Vmax=P/ f v（2）F、f一定（a一定）。V，P，P=P额时，P不再增大 。此后的过程，与上面同 一辆小汽车在水平路面上由静止启动,在 前5 s内做匀加速直线运动,5 s末达到额 定功率,之后保持以额定功率运动.其vt 图象如图所示.已知汽车的质量为 m=2103 kg,汽车受到地面的阻力为车 重的0.1倍,则以下说法不正确的是 ( ) A.汽车在前5 s内的牵引力为4103 N B.汽车在前5 s内的牵引力为6103 N C.汽车的额定功率为60 kW D.汽车的最大速度为30 m/s A 如图所示,重物的质量为1 kg,动滑轮 质量不计,竖直向上拉动细绳,使重物 从静止开始以 5 m/s2的加速度上升 ,则拉力F在1 s内对物体做的功为多 大?拉力F在1 s末的瞬时功率是多大 ?(g取10 m/s2) 37.5J 75 W 额定功率为80 kW的汽车,在平直的公路 上行驶的最大速度为20 m/s,汽车的质量 为2.0 t.若汽车从静止开始做匀加速直线 运动,加速度大小为2 m/s2,运动过程中 阻力不变,则: (1)汽车受到的恒定阻力是多大? (2)3 s末汽车的瞬时功率是多大? (3)匀加速直线运动的时间是多长? (4)在匀加速直线运动中,汽车牵引力做的 功是多少? (1)4103 N (2)48 Kw (3)5 s(4)2105 J