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第五单元:机械能(导学讲义)
第五单元:机械能(导学讲义)
一、功
1、 ,我们就说这个力对物体做了功。
2、做功的两个必不可少的因素是 , 。
3、功的计算式:W= ,式中θ是 的夹角,此式适用于恒力做功的情况。
4、功是 量,功的正、负表示是动力做功还是阻力做功,当θ=90°时,力对物体 ;当θ90°时,力对物体做 ;当θ90°时,力对物体做 ,或者说物体克服力做功。功的单位是 。
:关于功,下列说法正确的是( )
A、因为功有正功和负功,所以功是矢量 B、因为功没有方向性,所以功是标量
C、力和位移都是矢量,功也一定是矢量 D、力是矢量,功也是矢量
5、恒力的功还可以这样计算:W=FsF
如图所示,一质量为m的物体,用长为L的细绳悬挂于O点,小球在水平恒力作用下从最低点P移动到Q。此时轻绳偏转了θ角,则拉力F做的功为 ,重力做的功为 。
二、功率
1、 叫功率,它是表示 的物理量。
2、计算平均功率的公式有 、 ,若求瞬时功率,则要用 。
:质量为2kg的物体,在粗糙的水平面上受到大小为F=5N的水平拉力,从静止开始运动,已知物体受到的摩擦力为N,求:
① 在第三秒内拉力的功率
② 在第二秒末拉力的功率
、发动机的P=F v ,在功率一定的条件下,发动机产生的牵引力跟运行速度成 比。
1:汽车拉着火炮以36km/h的速度匀速前进,汽车发动机的输出功率是5.88×104W,则汽车发动机提供的牵引力F=_______N,汽车和火炮在行进中受到的共同阻力是______N。
2.质量为2×103千克的汽车,发动机的输出功率为3×104瓦,并保持恒定。在水平公路上能达到的最大速度为15米/秒,行驶过程中假设阻力不变。求:
① 汽车所受到的阻力
② 汽车在速度为10米/秒时的牵引力及加速度。
三、动能
1、 叫动能。公式是 ,单位是 。
2、物体的动能的变化,指末动能与初动能之差,即△Ek=Ekt一Eko,若△Ek0,表示物体的动能 ;若△Ek0,表示物体的动能 。
3、动能定理 :内容:外力对物体做功的代数和等于 。表达式: W合=△Ek。
.如右图所示,绕过定滑轮的绳子,一端系一质量为10kg的物体A,另一端被人握住,最初绳沿竖直方向,手到滑轮距离为3m。之后人握住绳子向前运动,使物体A匀速上升,则在人向前运动4m的过程中,对物体A作的功为 J。(绳的质量,绳与轮摩擦均不计)
.如图所示,质量为1kg的物体沿一曲 面从A点无初速度滑下,滑至曲 面的最低点B点(曲 面在B点与水平面相切)时,下滑高度为5m,到达B点时的速度为8m/s。则在下滑过程中,物体克服阻力所做的功为 J。
3.如图所示,一个质量为m的小球,用长为L的轻绳悬挂于天花板上的O点,小球在水平拉力F作用下,从平衡位置P很慢地移动到Q点,则在此过程中力F所做的功为:(提示:F是变力) ( )
A.mgLcosθ. B.mgL(1-cosθ). C.FLsinθ. D.FL(1-cosθ)四、重力势能
1、概念: 叫重力势能。表达式:Ep= 。单位: 。
2、标矢性:它是 量,但有正负。
:一个质量为1kg的物体,位于离地面高1.5m处,比天花板低2.5m,以地面为零势能位置时,物体的重力势能等于 ;以天花板为零势能位置时,物体的重力势能等于 。
3、重力势能的变化与重力做功的关系:
重力做正功,则物体的重力势能 ,
重力做负功,则物体的重力势能 。
4、重力做功的特点: 。
五、机械能守恒定律
1、机械能:
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