第五章机械能第五章机械能-2-3-第第1 1节功和功率节功和功率-5-基础夯实自我诊断一、功1.做功的两个要素(1)作用在物体上的力。(2)物体在力的方向上发生的位移。2.功的物理意义功是能量转化的量度。3.公式W=Flcos 。如图所示,物体在恒力F的作用下沿水平面向右运动了一段距离l,则恒力F做的功W=Flcos 。(1)是力与位移方向之间的夹角,l为物体对地的位移。(2)该公式只适用于恒力做功。-6-基础夯实自我诊断4.功的正负物体沿固定的粗糙斜面下滑时的受力示意图如图所示。则重力G与位移方向的夹角为锐角,重力对物体做正功;摩擦力Ff与位移方向的夹角为180,摩擦力对物体做负功;支持力与位移方向的夹角为90,支持力对物体不做功。(1)当00,力对物体做正功。(2)当90180时,W0,力对物体做负功,或者说物体克服这个力做了功。(3)当=90时,W=0,力对物体不做功。-7-基础夯实自我诊断二、功率1.物理意义:描述力对物体做功的快慢。2.公式(1)P= ,P为时间t内的平均功率;(2)P=Fvcos ,若v为平均速度,则P为平均功率;若v为瞬时速度,则P为瞬时功率。3.额定功率:机械正常工作时的最大输出功率。4.实际功率:机械实际工作时的输出功率,要求不大于额定功率。-8-基础夯实自我诊断一阵风水平吹过,将熟透的苹果从2m高的枝头吹落。若苹果重2N,风力恒为3N,下落的水平位移为1m。(1)苹果下落过程中,重力和风力各做多少功?(2)重力和风力对苹果做的总功能不能用平行四边形定则来求?若不能应该怎么求?所做总功为多少?总结出两个力的总功的求法。-9-基础夯实自我诊断提示(1)重力做的功为4 J,风力做的功为3 J。(2)不能,重力和风力做功的代数和为7 J,分别求每个力所做的功,再求它们的代数和。-10-基础夯实自我诊断1.(多选)质量为m的物体静止在倾角为的斜面上,斜面沿水平方向向右匀速移动了距离s,如图所示,物体m相对斜面静止。则下列说法正确的是()A.重力对物体m做正功B.合力对物体m做功为零C.摩擦力对物体m做负功D.支持力对物体m做正功 答案解析解析关闭 答案解析关闭-11-基础夯实自我诊断2.(多选)关于功率公式P=和P=Fv的说法正确的是()A.由P=知,只要知道W和t就可求出任意时刻的功率B.由P=Fv既能求某一时刻的瞬时功率,也可以求平均功率C.由P=Fv知,随着汽车速度增大,它的功率也可以无限增大D.由P=Fv知,当汽车发动机功率一定时,牵引力与速度成反比 答案解析解析关闭 答案解析关闭-12-基础夯实自我诊断3.起重机以1m/s2的加速度将质量为1000kg的货物由静止开始匀加速向上提升,g取10m/s2,则在1s内起重机对货物做的功是()A.500JB.4500JC.5000JD.5500J 答案解析解析关闭 答案解析关闭-13-基础夯实自我诊断4.物体受到两个互相垂直的力F1、F2作用而运动,已知力F1做功6J,物体克服力F2做功8J,则力F1、F2的合力对物体做功()A.14JB.10J C.2J D.-2J 答案解析解析关闭合力对物体所做的功等于各个力做功的代数和,F1对物体做功6J,物体克服F2做功8J,即F2对物体做功为-8J,因而F1、F2的合力对物体做功为6J-8J=-2J,D正确。 答案解析关闭D-14-基础夯实自我诊断5.两个完全相同的小球A、B,在某一高度处以相同大小的初速度v0分别沿水平方向和竖直方向抛出,不计空气阻力,如图所示,则下列说法正确的是()A.两小球落地时速度相同B.两小球落地时,重力的瞬时功率相同C.从开始运动至落地,重力对两小球做的功相同D.从开始运动至落地,重力对两小球做功的平均功率相同 答案解析解析关闭两球落地时速度大小相同,但方向不同,A、B均错;从开始运动至落地,重力对两球做的功相同,但B球用的时间长,故C对,D错。 答案解析关闭C-15-考点一考点二考点三考点一考点一 恒力做功的分析与恒力做功的分析与计计算算(师师生共研生共研)1.恒力做的功2.合外力做的功法一:先求合外力F合,再用W合=F合lcos求功。适用于F合为恒力的过程。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。-16-考点一考点二考点三例1(多选)如图所示,倾角为的斜劈放在水平面上,斜劈上用固定的竖直挡板挡住一个光滑的质量为m的小球,当整个装置沿水平面以速度v向左匀速运动时间t时,以下说法正确的是()A.小球的重力做功为零B.斜劈对小球的弹力做功为C.挡板对小球的弹力做负功D.合力对小球做功为零 答案解析解析关闭 答案解析关闭-17-考点一考点二考点三例2(2016湖北武汉模拟)一滑块在水平地面上沿直线滑行,t=0时其速度为1m/s,从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平作用力F,力F和滑块的速率v随时间的变化规律分别如图甲和乙所示,设在第1s内、第2s内、第3s内力F对滑块做的功分别为W1、W2、W3,则以下关系正确的是()A.W1=W2=W3B.W1W2W3C.W1W3W2D.W1=W2W3 答案解析解析关闭力F做的功等于每段上恒力F与该段滑块运动的位移数值的乘积,滑块的位移即v-t图象中图象与坐标轴围成的面积,第1s内,位移大小为一个小三角形面积0.5m;第2s内,位移大小也为一个小三角形面积0.5m;第3s内,位移大小为两个小三角形面积1m,故W1=0.5J,W2=1.5J,W3=2J,所以W1W2W2,A正确。 答案解析关闭A-42-思维激活方法概述典例示范例5(图象法)一物体所受的力F随位移x变化的图象如图所示,求在这一过程中,力F对物体做的功为多少? 答案解析解析关闭 答案解析关闭-43-思维激活方法概述典例示范例6(W=Pt法)汽车的质量为m,输出功率恒为P,沿平直公路前进距离s的过程中,其速度由v1增至最大速度v2。假定汽车在运动过程中所受阻力恒定,求汽车通过距离s所用的时间。 答案解析解析关闭 答案解析关闭