高三物理一轮复习教学案20功和功率(1.2).doc

20⑴、功和功率 [高考要求]功（B）功率（A） [ 学习内容］一、功 1、一个物体受到力的作用下，并在 上发生了位移，我们就说这个力对物体做了功。 2、功的计算公式： ，式中α是力Ｆ和位移S 之间的夹角， 3、功是过程量，是能量转化的量度。必须明确是哪个力在哪个过程上作的功。 4、功的正负的意义：功的正负没有大小上的意义，反映的是这个功使物体的动能增加还减少。力做负功也可说成物体克服这个力做功 例1、物体质量为m，与水平地面的动摩擦因素为μ，其余摩擦不计，绳端拉力为F，F与绳水平段AB夹角保持θ不变，则在物体移动S距离过程中，摩擦力做功是多少？物体克服摩擦力做功是多少？拉力做功是多少？ 例2、足球运动员用100N的水平力将质量为0.５kg的足球踢出，足球沿水平地前进40m 停止，则运动员对足球做的功是（　　） A、４×１０J　　　B、１９６Ｊ　　　C、２０Ｊ　　　D、条件不足，无法确定。 例3、小物块m位于光滑的斜面上，斜面M位于光滑的水平面上，如图所示。从地面上看小物块m下滑的过程中，M 对 m的弹力对m做的功W1，和m对M的弹力对M做的功W2 满足下例关系式（ ） A、W1＝０，W2 =0 B、W1≠０，W2=0 C、Ｗ１＝０，Ｗ２≠０　D、Ｗ１≠０Ｗ２≠０　 5、一对作用力与反作用力做功在数值上一般不相等。 例4、如图所示，一木棒的端点压在水平桌面上，沿桌面移动S, 而桌子不动，若木棒与桌面间的滑动摩擦力大小为f。则桌面对棒的摩擦力所做的功为 ，木棒对桌面的摩擦力所做的功为 。 6、变力做功的一般方法①根据变力做功的特点灵活应用功的公式；②根据动能定理或功能原理解答。 例5、如图所示，某一个力F=10N作用于半径为R=1m的转盘的边缘上，力F的大小保持不变，但方向在任何时刻均保持与作用点的切线一致，则转动一周这个力F做的总功为（　　　） A、０Ｊ B、２０πＪ C、１０Ｊ　　　D、２０Ｊ 二、功率 １、功率是表示物体做功　　　的物理量。功跟完成这些功所用时间的比值叫做功率。 ２、功率是标量。在国际单位制 中，功率的单位是瓦，符号是w. 3、公式P=w/t所求的是这段时间内的平均功率；公式P=Fvcosα中，当v为平均值时为平均功率，当v为瞬时速度时为瞬时功率。 例６、在地球上空一质量为m的火箭，靠向后喷气的反冲力，使火箭停在空中不动。设从火箭喷出气体的速度为v，则火箭的功率是 （设此过程火箭的质量未变）。 例７、以20m/s的水平速度从离地45m高处抛出一质量为1kg 的物体，不计空气阻力，则第２s内重力做功多少？第２s末重力的瞬时功率多大？ ４、应用公式P=Fv讨论两类机车问题 ①机车以恒定功率起动，若运动过程中所受阻力f不变，当P一定，v变大，F变小→a=0时，v不变，此时的速度最大vm=P/f. ②机车以加速度a匀加速启动，a一定，v变大，P也变大→功率达额定功率Pm 后F不能维持恒定，F随v增大而减小，a减小→a=0.v不变，此时达到最大速度vm=P额/f. 例８、汽车发动机的功率为６０kw,若其总质量为５.０×１03kg,在水平面上行使时所受阻力恒为５.０×１０３N.　 　试求（１）汽车所能达到的最大速度； （２）若汽车以０.５m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动，这一过程能维持多长时间？ 例９、一辆质量为１０5kg的机车，启动后以恒定功率行使，经过４０s后机车前进了４００m，这时机车速度达到最大。若阻力是车重的０.０５倍，则机车的最大速度是多少？ 20（2）、功和功率 1、以恒力 F 推物体使它在粗糙水平面移动一段距离，力F所做的功为W1, 平均功率为P1 ,以相同的恒力推该物体使它在光滑水平面移动相同的距离，力F所做的功为W2 ,平均 为P2,下列结论中正确的是（ ） A、W1 ＞W2 ，P1 ＞P2 B、W1＜W2 ，P1＞ P2 C、W1 =W2 ，P1＜P2 D、W1= W2 ，P1 = P2 2、关于摩擦力做功的下列说法中，正确的是（ ） A、滑动摩擦力总是做负功 B、静摩擦力总是不做功 C、无论是滑动摩擦力还是静摩擦力都可能对物体做正功，也可能对物体做负功 D、以上说法都不正确 3、在光滑的水平面上，用一水平拉力F使物体从静止开始移动s，平均功率为P，如果将水平拉力增加4F，使同一物体移动s，平均功率为（ ） A、2P B、4P