第5章：机械能概要.ppt

一、功 1.物理意义：功是描述力对　　　　　　　的物理量，是过程量. 2.定义：力和物体在力的方向上位移的乘积称为力对物体做的功. 3.计算式：W=F·s·cosα，F表示　　 　　，s表示　　　　　　　　，α为 　　　　　　　　　　的夹角. 4.特点：功是　　　，α取值不同，功会出现正负，正功表示动力做功，负功表示阻力做功，合力的功等于　　　　　　　的代数和. 5.总功的求法： (1)W总=F合·s·cosα (2)W总=W1+W2+W3+…+Wn 二、功率 1.公式 (1)P=Wt,P为时间t内的平均功率. (2)P=Fvcosα，α为F与v的夹角. ①若v为平均速度，则P为　　　　. ②若v为瞬时速度，则P为　　　　. 2.物理意义：　　　　　　　　，功率大则做功快，功率小则做功慢. 3.额定功率：　　　　　　　　　.一般在机器的铭牌上标明. 4.实际功率：　　　　　　　　　　　.通常大小小于或等于额定功率. 5.机械效率：　　　　　　，η总小于1，机械省力不省功. 　　　功的分析与计算 　　如图所示，一个质量为m的木块，放在倾角为α的斜面体上，斜面与木块保持相对静止一起沿水平方向向右匀速移动距离x ，作用在木块上的各个力分别做功多少？合力做功是多少？ 　　如图所示，站在汽车上的人用手推车，下列说法正确的是( ) A.当车匀速运动时，人对车不做功 B.当车水平向右加速运动时，人对车做正功 C.当车水平向右减速运动时，人对车做负功 D.不管车做何种运动，人对车做的功以及功率都为零 　　　　变力做功的计算 　如图所示，一质量为m=2.0kg的物体从半径为R=5.0m的圆弧面的A端，在拉力作用下沿圆弧缓慢运动到B端(圆弧AB在竖直平面内).拉力F大小不变始终为15N，方向始终与物体在该点的切线成37°角.圆弧对应的圆心角为60°，BO边为竖直方向（g取10m/s2，sin37°=0.6,cos37°=0.8).求这一过程中： (1)拉力F做的功. (2)重力mg做的功. (3)圆弧面对物体的支持力N做的功. (4)圆弧面对物体的摩擦力f做的功. 　　　运用动力学方法分析机车的两种启动方式的运动形式 　 质量为500t的机车以恒定的功率由静止出发，经5min行驶2.25km，速度达到最大值54km/h，设阻力恒定且取g＝10m/s2.问： (1)机车的功率P是多大？ (2)机车的速度为36km/h时机车的加速度a多大？　 　　汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P.快进入闹市区时，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶.如下图所示的四个图象中，哪个图象正确表示了从司机减小油门开始，汽车的速度与时间的关系(　　) 1.动能 (1)定义：物体由于　　　而具有的能量叫做动能. (2)公式：Ek=　　　　. (3)单位：　　　，1J=1N· m=1kg·m2/s2. (4)动能是标量，且恒为非负值. 　　2.动能定理 　　内容：动能定理表述了合外力做功和动能的变化之间的关系，合外力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的　　　　. 　　(1)对单个物体，动能定理可表述为：合外力做的功等于物体动能的变化(这里的合外力指物体受到的所有外力的合力，包括重力). 　　表达式为：　　　　　　　或W=ΔEk. 　　(2)对于多过程、多外力的物体系统，动能定理也可以表述为：所有外力对物体做的　 　　　等于物体动能的变化. 　　　运用动能定理求解力学参量 　　如图所示，物体从高为AE=h1=2m、倾角α=37°的坡滑到底后又经过BC=l=20m的一段水平距离，再沿另一倾角β=30°的斜坡滑到顶端D而停止，DF=h2=1.75m.设物体与各段表面的动摩擦因数都相同，求动摩擦因数μ.（保留一位有效数字） 　　一辆汽车在平直的路面上以恒定功率由静止开始行驶，设所受阻力大小不变，其牵引力F与速度v的关系如图所示，加速过程结束时对应图中的B点，所用的时间t=10s，经历的路程s=60m.此后汽车做匀速直线运动.求： (1)汽车所受阻力的大小； (2)汽车的质量. 　　　运用动能定理求解运动学参量 　　　如图所示，ABCD是一个盆式容器，盆内侧壁与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的圆弧，BC为水平的，其长度d=0.50m.盆边缘的高为h=0.30m.在A处放一个质量为m的小物块并让其从静止出发下滑，已知盆内侧壁是光滑的，而盆底BC面与物块间的动摩擦因数为μ=0.10.小物块在盆内来回滑动，最后停下来，则停的地点到B的距离是(　) A.0.50m B.0.25m　 C.0.10m D.0 　　　运用动能定理求解变力所做的功