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机械能及其守恒定律学案 第一模块 功 功率 基础知识梳理 一、功 1．做功的两个要素：力和物体在____________发生的位移． 2．公式：__________，α是力和_____方向间的夹角，此公式只适用于_____做功． 3．功的正负判断主要根据力的方向和位移方向的夹角α判断. 夹角 功的正负 0°≤α＜90° 力对物体做_____ α＝90° 力对物体_______ 90°＜α≤180° 力对物体做______或说成物体__________________ 二、功率 1．定义：功跟完成这些功的比值． 2．物理意义：功率描述做功的，功率大则做功，功率小则做功． 3．公式 (1)P＝，P为时间t内的．式：P=Fvcosθ，其中θ是力与速度间的夹角v取瞬时值该时刻功率当v为某段位移（时间）内的平均速度时该段时间内的功率4．额定功率：机械正常工作时输出的最大功率．一般在机械的铭牌上标明． 5．实际功率：机械正常工作时实际输出的功率．要求小于等于额定功率． 6．机械效率：跟的比值或和的比值．公式为η＝或η＝，总小于1. 【例题1】下面列举的哪几种情况下所做的功是零（ ） A．卫星做匀速圆周运动，地球引力对卫星做的功 B．平抛运动中，重力对物体做的功 C．举重运动员，扛着杠铃在头上的上方停留10s，运动员对杠铃做的功 D．木块在粗糙水平面上滑动，支持力对木块做的功 【例题2】小物块位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平地面上，从地面上看，在小物块沿斜面下滑的过程中，斜面对小物块的作用力（ ） A.垂直于接触面，做功为零； B.垂直于接触面，做功不为零； C.不垂直于接触面，做功不为零； D.不垂于接触面，做功不为零。 类型题： 判断力对物体做正功还是负功 【例题3】质量为m的物体，受水平力F的作用，在粗糙的水平面上运动，下列说法中正确的是（ ） A．如果物体做加速直线运动，F一定做正功 B．如果物体做减速直线运动，F一定做负功 C．如果物体做减速直线运动，F可能做正功 D．如果物体做匀速直线运动，F一定做正功 类型题： 弄清求恒力做功的方法 【例题4】如图所示，均匀长直木板长L=40cm，放在水平桌面上，它的右端与桌边相齐，木板质量m=2kg，与桌面间的摩擦因数μ=0.2，今用水平推力F将其推下桌子， 则水平推力至少做功为（ ）（g取10/s2） A．0.8J B．1.6J C．8J D．4J 【跟踪训练】在光滑水平面上有一静止的物体。现以水平恒力甲推这一物体，作用一段时间后，换成相反方向的水平恒力乙推这一物体，当恒力乙作用时间与恒力甲作用时间相同时，物体恰好回到原处，此时物体的动能为32J，则在整个过程中，恒力甲做的功等于_____________J，恒力乙做的功等于_______________J。 类型题： 弄清求变力做功的几种方法 1、用动能定理求变力做功 【例题5】如图所示，质量为m的小球用长L的细线悬挂而静止在竖直位置 。在下列三种情况下，分别用水平拉力F将小球拉到细线与竖直方向成θ角 的位置。在此过程中，拉力F做的功各是多少？⑴用F缓慢地拉；⑵F为恒力； 而且拉到该位置时小球的速度刚好为零。可供选择的答案有( ) A． B． C． D． 【跟踪训练1】如图所示，AB为1/4圆弧轨道，半径为0.8m，BC是水平轨道，长L=3m，BC处的摩擦系数为1/15，今有质量m=1kg的物体，自A点从静止起下滑到C点刚好停止。求物体在轨道AB段所受的阻力对物体做的功。 【跟踪训练2】如图所示，某人通过一根跨过定滑轮的轻绳提升一个质量为m的重物，开始时人在滑轮的正下方，绳下端A点离滑轮的距离为H。人由静止拉着绳向右移动，当绳下端到B点位置时，人的速度为v，绳与水平面夹角为θ。问在这个过程中，人对重物做了多少功？ 2、用W=Pt 【例题6】质量为5t的汽车以恒定的输出功率75kW在一条平直的公路上由静止开始行驶，在10s内速度达到10m/s，求摩擦阻力在这段时间内所做的功。 3、用图象法 【例题7】放在地面上的木块与一劲度系数的轻弹簧相连。现用手水平拉弹簧，拉力的作用点移动时，木块开始运动，继续拉弹簧，木块缓慢移动了的位移，求上述过程中拉力所做的功。 类型题： 求某力的平均功率和瞬时功率 【例题8】质量为m=0.5kg的物体从高处以水平的初速度V0=5m/s抛出，在运动t=2s内重力对物体做的功是多少？这2s内重力对物体做功的平均功率是多少？2s末，重力对物体做功的瞬时功率是多少？（g取） 类型题： 机车起动问题 【例题9】汽车以恒定功率P由静止出发，沿平直路面行驶，最大速度为v，则下列判断正确的是（ ） A．