5_1功和功率山东省枣庄三中高三一轮复习物理课件.ppt

第五章　机械能;5.1功和功率;一、功;3. （包括静摩擦力和滑动摩擦力）;合力的功;8.一对相互作用力的功;——描述做功快慢的物理量;1. 汽车在平直路面上保持发动机功率不变，即以恒定功率启动，其加速过程如下所示：;2. 汽车以恒定加速度起动;? 两种方式;;;　　　功的分析与计算;【思路点拨】明确斜面对物块的作用方向和物块的位移方向是解题的关键．;【方法感悟】判断功的正、负主要有以下三种方法： 1．若物体做直线运动，依据力与位移的夹角来判断，此法常用于恒力做功的判断． 2．若物体做曲线运动，依据F与v的方向夹角来判断．当α90°时，力对物体做正功；90°α≤180°时，力对物体做负功；α＝90°时，力对物体不做功． 3．依据能量变化来判断：此法既适用于恒力做功，也适用于变力做功，关键应分析清楚能量的转化情况．根据功是能量转化的量度，若有能量转化，则必有力对物体做功．比如系统的机械能增加，说明力对系统做正功；如果系统的机械能减少，则说明力对系统做负功．此法常用于两个相联系的物体之间的相互作用力做功的判断．;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？;　　　根据力的平衡条件可得： 斜面对木块的支持力F1为：F1=mgcosα 斜面对木块的静摩擦力F2为： F2=mgsinα 支持力F1与位移x间的夹角为90°+α， 则支持力做的功 W1=F1xcos(90°+α)=-mgxcosαsinα; 摩擦力F2与位移的夹角为α， 则摩擦力F2做的功 W2=F2xcosα=mgxsinαcosα;;重力与位移的夹角为90°，则重力做的功 WG=mgxcos90°=0; 合力做的功等于各个力做功的代数和，即 W合=W1+W2+WG =-mgxcosαsinα+mgxsinαcosα+0=0 ;　　　　变力做功的计算 　　如图5-1-3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.;(1)将圆弧AB分成很多小段s1,s2…sn，拉力在每小段上做的功为W1，W2，…Wn，因拉力F大小不变，方向始终与物体在该点的切线成37°角，所以：W1=Fs1cos37°，W2=Fs2cos37°,…,Wn=Fsncos37°，所以WF=W1+W2+…+Wn =Fcos37°(s1+s2+…+sn) =Fcos37°·　　=20πJ=62.8J ;(2)重力mg做的功WG=-mgR(1-cos60°)=-50J (3)物体受的支持力N始终与物体的运动方向垂直，所以WN=0. (4)因物体在拉力F作用下缓慢移动，动能不变，由动能定理知：WF+WG+Wf=0.所以Wf=-WF-WG=(-62.8+50)J=-12.8J. 　　当变力的大小不变仅改变方向时可用微元的观点分析F在某过程做的总功.克服摩擦力做功可用力和路程的乘积求解.;　　　　用锤击钉，设木板对钉子的阻力跟钉子进入木板的深度成正比，每次击锤时，锤子对钉子做的功相同，已知第一次时，钉子进入板内1cm，请探究分析击第二次过程中，钉子进入木板的深度.;由题意f=kd，故f-d图可表示为：;平均功率和瞬时功率的计算;【思路点拨】明确所求功率是平均功率还是瞬时功率，若求平均功率则应明确位移和时间，若求瞬时功率则应明确该时刻的瞬时速度． ;;【答案】BD;;　　　运用动力学方法分析机车的两种启动方式的运动形式 　　;??始匀速，说明牵引力和阻力大小相等；功率减小则速度和牵引力都要减小，因而汽车做加速度减小的变减速运动，由初始和最终状态的功率关系得最终速度为初始时一半．;今日作业：《5·3》P69 －P70 1－11 其中10、11写在作业纸上。;题型四：机车启动问题 例4 汽车发动机的额定功率为60 kW，汽车的质量为5t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍，g取10 m/s2. (1)汽车保持额定功率不变从静止启动后．①汽车所能达到的最大速度是多大？②当汽车的加速度为2 m/s2时速度是多大？③当汽车的速度为6 m/s时的加速度是多大？ (2)若汽车从静止开始，保持以0.5 m/s2的加速度做匀加速