领航教育 2016年寒假3-8人班 VIP精品教案 春一、机械功定义：辨析：1、 起重机提着货物静止不动，拉力对货物是否做功了？2、 起重机着货物使货物沿水平方向做匀速运动，拉力是否做功了？问：起重机怎样拉着货物，拉力才做工？做功的两个必要因素：12机械功的计算公式：两者作用效果相同吗？功的正负 1.当=90时，cos=0,W=0，这表示力F的方向跟位移s的方向垂直时，力F不做功. 2.当90时，cos0,W0，这表示力F对物体做正功，F为动力 3.当90时，cos0,W0.这表示力对物体做负功，F为阻力 注意：一个力对物体做负功，往往说成物体克服这个力做功功是标量，正负只表示作用效果不同；例如：放在水平地面上的物体,在F=10N的水平拉力作用下匀速向右前进了4m,求地面摩擦力对物体所做的功在日常生活中，一个物体往往是在几个力的共同作用下发生一段位移，那么如何计算这几个力对物体所做的总功？(1).求出各个力所做的功，总功等于各个力所做功的代数和。(2).先求出各个力的合力，总功等于合力所做的功。例题2.一个质量m150kg的雪撬，受到与水平方向成37 角斜向上方的拉力F500N，在水平地面上移动的距离s5m。雪橇与地面间的滑动摩擦力F阻100N。求力对雪橇做的总功. 1.下列关于做功的说法正确的是( )A.凡是受力作用的物体,一定有力对物体做功B.凡是发生了位移的物体,一定有力对物体做功C.只要物体受力的同时又有位移发生,则一定有力对物体做功D.只要物体受力,又在力的方向上发生了位移,则一定有力对物体做功2.图1-1-7中是小孩滑滑梯的情景,在小孩下滑过程中,关于各力做功的说法,正确的是( )A.重力做正功 B.支持力做负功 C.支持力不做功 D.摩擦力做负功3.下列说法中正确的是（ ）A.功是矢量，正、负表示方向B.功是标量，正号表示外力对物体做功，负号表示物体克服外力做功C.力对物体做正功还是做负功，取决于力和位移的方向关系D.力做功总是在某过程中完成的，所以功是一个过程量4.如图1-1-8所示 ，物体在水平桌面上，当对它施加图A的拉力F，使它由静止发生位移s，与对它施加图B的推力F，使它由静止发生位移s，F与水平方向夹角均为，则关于做功的下述说法中正确的是( )A.图B中F做功多B.A、B中F做功相同C.图B中克服摩擦力做功多D.A、B中克服摩擦力做功相同5.质量为m的木箱放在倾角为的斜面上,水平力F作用在木箱上,使它沿斜面匀速向上移动了s,如图1-1-9所示,试分析作用在木箱上有几个力,各力对木箱做功为多少?合力所做的功为多少? 3.物体在合外力作用下做直线运动的v-t图象如图2所示，下列表述正确的是（ ）A.在0 1 s内，合外力做正功B.在0 2 s内，合外力总是做负功来源:学科网ZXXKC.在1 s 2 s内，合外力不做功D.在0 3 s内，合外力总是做正功二、功和能机械功的原理：使用任何机械时，动力对机械所做的功总是等于机械克服阻力所做的功。W动=W阻=W有用+W额外 或 W输入=W输出+W损失 1一物体从地面匀速搬上桌面,两次的速度不同,则人对物体所做的功 ( ) (A)相同 (B)速度大的做功多 (C)速度小的做功多 (D)条件不足无法确定 沿光滑的斜面,用力推一个重量为G的物体匀速上坡,坡面长为s,斜面倾角为,将物体推至斜面上端时,推力所做的功是 ( ) (A)Gs (B)Gssin (C)Gscos (D)Gstg 功和能的转化如果一个物体能够对别的物体做功，我们就说这个物体具有能量。人能够搬动重物，说明人具有能量。 风能够推动帆船做功，说明风具有能量。 被压缩的弹簧放开时能够对物体做功，说明被压缩的弹簧具有能量1 簧把小球弹开 弹性势能动 能2 拉拉力器 化学能弹性势能3 重运动员举起重物 化学能重力势能4 球从高处下落 重力势能 动能5 重机提升重物 电能机械能3.做功的过程就是能量转化的过程，功是能量转化的量度。做了多少功，就表明有多少能从一种形式转化为另一种形式。4功和能的区别与联系联系： 它们的单位相同； 在能的转变过程中，会有力做功， 在力做功的过程中能量从一物体转移到另一物体，或由一种形式转化为另一种形式。 区别： 功是反映物体间在相互作用过程中能量变化多少的物理量。功是过程量，它与一段位移相联系； 能是用来反映物体做功的本领的物理量，它反映了物体的一种状态，故能是状态量，它与某个时刻（或某一位置）相对应。 例2. 在不计空气阻力的情况下，重10N的物体下落5m的过程中，重力对物体做了多少功？在此过程中，有哪些能量发生了转化？转化了多少？ 一颗水平飞来的子弹，射入木板内，射入的深度为20cm，在此过程中，子弹受到的摩擦阻力大小为8103 N，则子弹克服摩擦阻力做了多少功？此过程有哪些能量发生了转化？转化了多少？ 1、关于功和能下列说法正确的是（ ） A、功就是能，功可以转化为能 B、做功越大，物体的能越大 C、能量转化中，做的功越多，能量转化就越多 D、功是能量转化的量度 2.行驶中的汽车制动后滑行一段距离，最后停下来；流星在夜空中坠落并发出明亮的光焰；降落伞在空中匀速下降；上述不同的现象所包含的相同的物理过程是 ( ) A.物体克服阻力做功 B.物体的动能转化为其他形式的能C.物体的势能转化为其他形式的能 D.物体的机械能转化为其他形式的能 3. 运动员把原来静止的足球踢出去，使足球获得100J的动能，则运动员踢球过程中，运动员消耗的体能（ ）A. 等于100J B. 大于100J C. 小于100J D. 无法确定 4.关于功和能,下列说法中不正确的是A.功和能的单位相同,它们的物理意义也相同 B.做功的过程就是物体能量的转化过程C.做了多少功,就有多少能量发生了变化D.各种不同形式的能量可以互相转化,而且在转化过程中能量总量保持不变5.一个物体在光滑的水平面上匀速滑行,则A.这个物体没有能 B.这个物体的能量不发生变化C.这个物体没有对外做功 D.以上说法都不对6.如图所示,AB=3AE,AC=2AE,AD=1.5AE,若把物体从斜面底部沿AB、AC、AD三个斜面匀速拉到顶端A时(不计摩擦),则A.沿着AB用的拉力最小,做功最多B.沿着AC用的拉力最小,做功最多C.沿着AD用的拉力最小,做功也最少D.沿着三个斜面用的拉力不相等,做功一样多7.为把货物装上车厢,用长3 m的木板作斜面.已知车厢高1 m,货物重500 N,若不计摩擦,须用推力F为多大？当人把货物推上汽车时人对货物做的功为多少？一、 功率功率的定义：功跟完成这些功所用时间的比值叫做功率功率计算公式：单位：功率是标量还是矢量？功率的物理意义：功率与力和速度的关系：额定功率：实际功率：额定功率和实际功率的大小关系？练习：一、选择题1.关于功率的概念,以下说法中正确的是A.功率大说明物体做功多B.功率小说明物体做功少C.机器做功越多,其功率就越大D.机器做功越快,其功率就越大2.关于功率,以下说法中正确的是A.据P=W/t可知,机器做功越多,其功率就越大B.据P=Fv可知,汽车牵引力一定与速度成反比C.据P=W/t可知,只要知道时间t内机器所做的功,就可以求得这段时间内任一时刻机器做功的功率D.根据P=Fv可知,发动机功率一定时,交通工具的牵引力与运动速度成反比3.一质量为m的木块静止在光滑的水平面上,从t=0开始,将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上,在t=t1时刻F的功率是A. B. t12 C.t1 D.t124.质量为0.5 kg的物体从高处自由落下,在下落的头2 s内重力对物体做的功是_,这2 s内重力做功的平均功率是_.2 s末重力对物体做功的即时功率是_.机车启动的两种情况：以恒定的功率启动；以恒定的加速度a启动（也就是以恒定牵引力启动）其解题关键在于逐步分析v、a、F、p间关系，并把握由起动到匀速的临界条件F=f，即汽车达到最大速度的条件。1、以恒定功率（额定功率）启动由公式P=Fv和F-f=ma（阻力f为定值）知，由于P恒定，随着v的增大，F必将减小，a也必将减小，机车做加速度不断减小的加速运动，直到F=f，a=0，这时v达到最大值可见恒定功率的加速运动一定不是匀加速运动。这种加速过程发动机做的功只能用W=Pt计算，不能用W=Fs计算（因为F为变力）。 在此过程中，F牵、v、a的变化情况： 所以综上所述汽车以恒定的功率启动，达到最大速度时a=0，F=f,P=Fvmax=fvmax.vmaxt0v以恒定的功率启动（也适用于以额定功率启动）的vt图像2、以恒定的加速度a启动（也就是以恒定牵引力F恒启动）由公式P=Fv和F-f=ma（阻力f为定值）知，由于F恒恒定，所以a恒定，机车做匀加速运动，而随着v的增大，功率也将不断增大，直到功率达到额定功率P额，功率不能再增大了.这时匀加速运动结束，其匀加速运动能达到的最大速度为，此后机车要想继续加速就只能做恒定功率的变加速运动了。可见当机车做恒定牵引力的加速运动时功率一定不恒定.这种加速过程发动机做的功只能用W=Fs计算，不能用W=Pt计算（因为P为变功率）.各个量（牵引功率、牵引力、加速度、速度）的变化情况如下： 以恒定的加速度a启动（也就是以恒定牵引力F恒启动）的vt图像例1汽车发动机额定功率为60kW，汽车质量为5.0103 kg，汽车在水平路面行驶时，受到的阻力大小是车重的0.1倍，试求：（1）汽车保持额定功率从静止出发后能达到的最大速度是多少？（2）若汽车从静止开始，以0.5 m/s2的加速度匀加速运动，则这一加速度能维持多长时间？ 练习1.汽车以恒定功率P由静止出发，沿平直路面行驶，最大速度为v，则下列判断正确的是A.汽车先做匀加速运动，最后做匀速运动 B.汽车先做加速度越来越大的加速运动，最后做匀速运动C.汽车先做加速度越来越小的加速运动，最后做匀速运动D.汽车先做加速运动，再做减速运