高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第五章 第一節(jié) 功和功率課件.ppt
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,第五章 機(jī)械能及其守恒定律,,第五章 機(jī)械能及其守恒定律, 考綱展示 1.功和功率Ⅱ 2.動(dòng)能和動(dòng)能定理Ⅱ 3.重力做功與重力勢(shì)能Ⅱ 4.功能關(guān)系、機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用Ⅱ 實(shí)驗(yàn)五:探究動(dòng)能定理 實(shí)驗(yàn)六:驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,2016高考導(dǎo)航, 熱點(diǎn)視角 1.對(duì)基本概念的考查往往涉及對(duì)概念的理解,一般以選擇題的形式出現(xiàn). 2.動(dòng)能定理是高考考查的重點(diǎn),考查形式有選擇題,也有計(jì)算題.計(jì)算題中單純考查動(dòng)能定理的題目較少,往往與其他知識(shí)綜合在一起考查. 3.機(jī)械能守恒定律的考查往往出現(xiàn)在綜合題中,主要考查其在生產(chǎn)、生活和科技中的應(yīng)用,題目中經(jīng)常會(huì)涉及牛頓運(yùn)動(dòng)定律、平拋運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)等知識(shí).,,第五章 機(jī)械能及其守恒定律,第一節(jié) 功和功率,,第五章 機(jī)械能及其守恒定律,一、功 1.做功的兩個(gè)必要條件:______和物體在力的方向上發(fā)生的_______________. 2.公式:W=__________. 適用于____________做功.其中α為F、l方向間夾角,l為物體對(duì)地的位移.,力,位移,Fl cosα,恒力,3.功的正負(fù)判斷 (1)α90°,力對(duì)物體做______功,或說(shuō)物體克服該力做功. (3)α=90°,力對(duì)物體不做功. 特別提示:功是標(biāo)量,比較做功多少看功的絕對(duì)值.,正,負(fù),1.(單選)(2015·廣州模擬)如圖所 示,拖著舊橡膠輪胎跑是身體耐力訓(xùn)練的一 種有效方法.如果某受訓(xùn)者拖著輪胎在水 平直道上跑了100 m,那么下列說(shuō)法正確的是( ) A.輪胎受到地面的摩擦力對(duì)輪胎做了負(fù)功 B.輪胎受到的重力對(duì)輪胎做了正功 C.輪胎受到的拉力對(duì)輪胎不做功 D.輪胎受到地面的支持力對(duì)輪胎做了正功,A,二、功率 1.定義:功與完成這些功所用時(shí)間的__________. 2.物理意義:描述力對(duì)物體做功的____________. 3.公式 (1)定義式:P=______,P為時(shí)間t內(nèi)的____________. (2)推論式:P=_______________.(α為F與v的夾角),比值,快慢,平均功率,2.(多選)位于水平面上的物體在水平恒力F1作用下,做速度為v1的勻速運(yùn)動(dòng);若作用力變?yōu)樾毕?上 的 恒 力F2,物體做速度為v2的勻速運(yùn)動(dòng),且F1與F2功率相同.則可能有( ) A.F2=F1,v1v2 B.F2=F1,v1F1,v1v2 D.F2F1,v1v2,BD,考點(diǎn)一 恒力做功的計(jì)算,考點(diǎn)二 功率的計(jì)算,考點(diǎn)三 機(jī)車啟動(dòng)問(wèn)題的分析,考點(diǎn)一 恒力做功的計(jì)算 1.恒力做的功 直接用W=Flcos α計(jì)算.不論物體 做直 線運(yùn) 動(dòng) 還是曲 線 運(yùn)動(dòng),上式均適用. 2.合外力做的功 方法一:先求合外力F合,再用W合=F合lcos α求 功.適 用 于F合為恒力的過(guò)程. 方法二:先求各個(gè)力做的功W1、W2、W3…,再應(yīng)用W合=W1+W2+W3+…求合外力做的功.,如圖所示,質(zhì)量為m的小球用長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩懸掛于O點(diǎn),用水平恒力F拉著小球從最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到使輕繩與豎直方向成θ角的位置,求此過(guò)程中,各力對(duì)小球做的功及總功.,[答案] 見(jiàn)解析,[總結(jié)提升] (1)在求力做功時(shí),首先要區(qū)分是求某個(gè)力的功還是合力的功,是求恒力的功還是變力的功. (2)恒力做功與物體的實(shí)際路徑無(wú)關(guān),等于力與物體在力方向上的位移的乘積,或等于位移與在位移方向上的力的乘積.,1.(單選)(2014·高考新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅱ)一物體靜止在粗糙水平地面上.現(xiàn)用一大小為F1的水平拉力拉動(dòng)物 體,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后其速度變?yōu)関.若將水平拉力的大小改 為 F2,物體從靜止開(kāi)始經(jīng)過(guò)同樣的時(shí)間后速度變?yōu)?v.對(duì)于上述兩個(gè)過(guò)程,用WF1、WF2分別表示拉力F1、F2所做的功,Wf1、Wf2 分別表示前后兩次克服摩擦力所做的功,則( ) A.WF24WF1,Wf22Wf1 B.WF24WF1,Wf2=2Wf1 C.WF24WF1,Wf2=2Wf1 D.WF24WF1,Wf22Wf1,C,考點(diǎn)二 功率的計(jì)算,注意:對(duì)于α變化的不能用P=Fvcos α計(jì)算平均功率.,(多選)(2015·??谀M)質(zhì)量為m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F與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示,力的方向保持不變,則( ),BD,[審題點(diǎn)睛] (1)求瞬時(shí)功率時(shí),先明確所用公式,再確定該時(shí)刻的力和速度; (2)求平均功率時(shí),先明確所用公式及研究的過(guò)程,再確定功和時(shí)間.,[總結(jié)提升] 計(jì)算功率的基本思路: (1)首先要明確所求功率是平均功率還是瞬時(shí) 功率,對(duì)應(yīng)于某一過(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. (2)求瞬時(shí)功率時(shí),如果F與v不同向,可用力F 乘以 F方向的分速度,或速度v乘以速度v方向的分力求解.,2.(單選)(2015·洛陽(yáng)模擬)把A、B兩小 球在離地面同一高度處以相同大小的初速度v0 分別沿水平方向和豎直方向拋出,不計(jì)空氣 阻力,如圖所示,則下列說(shuō)法正確的是( ) A.兩小球落地時(shí)速度相同 B.兩小球落地時(shí),重力的瞬時(shí)功率相同 C.從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至落地,重力對(duì)兩小球做的功相同 D.從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至落地,重力對(duì)兩小球做功的平均功率相同,C,考點(diǎn)三 機(jī)車啟動(dòng)問(wèn)題的分析 1.兩種啟動(dòng)方式的比較,加速度減小的加速直線運(yùn)動(dòng),以vm勻速直線運(yùn)動(dòng),加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),無(wú),某汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額 定功率為60 kW,汽車質(zhì)量為 5 t,汽車在運(yùn)動(dòng)中所受阻力的大小恒為車重的0.1倍.(g取10 m/s2) (1)若汽車以額定功率啟動(dòng),則汽 車所能 達(dá)到的最大速度是多少?當(dāng)汽車速度達(dá)到5 m/s時(shí),其加速度是多少? (2)若汽車以恒定加速度0.5 m/s2啟 動(dòng),則其勻加速過(guò)程能維持多長(zhǎng)時(shí)間? [審題點(diǎn)睛] (1)達(dá)到最大速度時(shí),汽車處于什么狀態(tài)? (2)v=5 m/s時(shí),牽引力多大? (3)以加速度0.5 m/s2啟動(dòng)時(shí),牽引力多大?此階段能達(dá)到的最大速度為多少?,[答案] (1)12 m/s 1.4 m/s2 (2)16 s,[規(guī)律總結(jié)] 分析機(jī)車啟動(dòng)問(wèn)題時(shí)的注意事項(xiàng) (1)在用公式P=Fv計(jì)算機(jī)車的功率時(shí),F(xiàn)是指機(jī)車的牽引力而不是機(jī)車所受到的合力. (2)恒定功率下的加速一定不是勻加速,這種加速過(guò)程發(fā)動(dòng)機(jī)做的功可用W=Pt計(jì)算,不能用W=Fl計(jì)算(因?yàn)镕是變力). (3)以恒定牽引力加速時(shí)的功率一定不恒定,這種加速過(guò)程發(fā)動(dòng)機(jī)做的功常用W=Fl計(jì)算,不能用W=Pt計(jì)算(因?yàn)楣β蔖是變化的).,B,思想方法——變力做功的求解方法 一、動(dòng)能定理法 動(dòng)能定理既適用于直線運(yùn)動(dòng),也適用于曲線運(yùn)動(dòng),既適用于求恒力功也適用于求變力功.因使用動(dòng)能定理可由動(dòng)能的變化來(lái)求功,所以動(dòng)能定理是求變力做功的首選.,B,2.用錘子擊打釘子,設(shè)木板對(duì)釘子的阻力跟釘子 進(jìn)入木板的深度成正比,每次擊打釘子時(shí)錘子對(duì)釘子做的功相同.已知第一次擊打釘子時(shí),釘子進(jìn)入的深度為1 cm,則第二次擊打時(shí),釘子進(jìn)入的深度是多少?,[答案] 0.41 cm,三、微元法 當(dāng)物體在變力的作用下做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),若力的方向與物體運(yùn)動(dòng)的切線方向之間的夾角不變,可將曲線分成 無(wú)限 個(gè)小 元段,每一小元段可認(rèn)為恒力做功,總功即為各個(gè)小元段做功的代數(shù)和.通過(guò)微元法不難得 到,在 往返的 運(yùn)動(dòng)中,摩 擦力、空氣阻力做的功,其大小等于力和路程的乘積.,3.如圖所示,質(zhì)量m=2.0 kg的物體用 長(zhǎng)R=5 m的繩拴著,繩的另一端固定在水平桌 面上,今用大小始終為10 N的水平力F拉著物體 從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),F(xiàn)的方向始終與繩的夾角為 127°,g取10 m/s2,求: (1)拉力F做的功; (2)克服摩擦力做的功(已知物體與桌面的動(dòng)摩擦因數(shù) μ=0.2).,[答案] (1)42 J (2)21 J,四、等效轉(zhuǎn)換法 若某一變力的功和某一恒力的功相等,即效果相同,則可以通過(guò)計(jì)算該恒力做的功,求出該變力做的功,從而使問(wèn)題變得簡(jiǎn)單,也就是說(shuō)通過(guò)關(guān)聯(lián)點(diǎn),將變力 做功轉(zhuǎn)化 為恒力 做功,這種方法稱為等效轉(zhuǎn)換法.,4.如圖所示,某人用大小不變的力F拉著放在光滑水平面上的物體,開(kāi)始時(shí)與物體相連接的繩與水平面 間的夾角是α,當(dāng)拉力F作用一段時(shí)間后,繩與水平面間的夾 角為β.已知圖中的高度是h,求繩的拉力FT對(duì)物體所做的功.假 定 繩的質(zhì)量、滑輪質(zhì)量及繩與滑輪間的摩擦不計(jì).,五、圖象法 由于功W=Fx,則在F-x圖象中圖線和x軸所圍圖形的面積表示F做的功.在x軸上方的“面積”表示正功,x軸下方的“面積”表示負(fù)功.,5.一物體所受的力F隨位移x變化的圖象如圖所示,求在這一過(guò)程中,力F對(duì)物體做的功為多少?,[答案] 6 J,六、用W=Pt計(jì)算 機(jī)車以恒定功率P行駛的過(guò)程,隨速度增加牽引力不斷減小,此時(shí)牽引力所做的功不能用W=Fx來(lái)計(jì)算,但因功率恒定,可以用W=Pt計(jì)算.,6.汽車的質(zhì)量為m,輸出功率恒為P,沿平直公路前進(jìn)距離s的過(guò)程中,其速度由v1增至最大速度v2.假定汽車在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受阻力恒定,求汽車通過(guò)距離s所用的時(shí)間.,- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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