独家精品学案与测评物理人教版机械能守恒定律公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件.pptVIP

第五章

机械能守恒定律第1页第1页

第1节

功和功率第2页第2页

例1.如图所表示,小物块位于光滑斜面上,斜面位于光滑水平地面上.从地面上看,在小物块沿斜面下滑过程中,斜面对小物块作用力()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,做功为零D.不垂直于接触面,做功不为零第3页第3页

【点拨】(1)弄清物体下滑过程中斜面运动情况.(2)弄清物体初末位置,拟定物体位移方向.(3)拟定弹力方向,依据位移与力夹角大小来判断功正负.【答案】B【解析】解法一:依据功定义W=Fscosα，为了求斜面对小物块支持力所做功，应找到小物块位移.由于地面光滑，物块与斜面构成系统在水平方向不受外力，在水平方向系统动量守恒.初状态系统水平方向动量为零，当物块有向左动量时，斜面体必有水平向右动量.依据图上关系能够拟定支持力与物块位移夹角不小于90°，斜面对物块做负功.应选B.解法二:本题物块从斜面上滑下来时，物块和斜面构成系统机械能守恒，物块减少重力势能转化为物块动能和斜面体动能，物块机械能减少了，阐明有除重力之外斜面施加力对它做了负功，即支持力对物块做了负功.第4页第4页

1.（·广东理科基础）物体在合外力作用下做直线运动v-t图象如图所表示.下列表述正确是()A.在0~1s内,合外力做正功B.在0~2s内,合外力总是做负功C.在1~2s内,合外力不做功D.在0~3s内,合外力总是做正功第5页第5页

【答案】A【解析】依据物体v-t图象可知,物体在0~1s内做匀加速运动,合外力做正功,A正确；在1~3s内做匀减速运动,合外力做负功.依据动能定理可知,在0~3s内合外力做功为零.第6页第6页

例2.(·厦门模拟)如图所表示，恒定拉力大小F=8N，方向与水平线夹角α=60°，拉着绳头使物体沿水平面移动d=2m过程中，求拉力做了多少功？【点拨】恒力F是作用在绳端点,依据公式W=Flcosα求力F功,要先求出绳端点位移l以及F与l之间夹角.第7页第7页

【解析】解法一：如图所表示，伴随物体沿水平面迈进d=2m，绳头从A点被拉到A′点，由此可见：拉力F所作用物体（绳头）位移l可由几何关系得l=2dcos30°=23m,而力F与位移l间夹角为=30°,因此此过程中拉力F作用于绳头所做功为W=Flcos=8×23×32J=24J.第8页第8页

解法二：依据“输入功等于输出功”规律可得出:在滑轮与绳间无摩擦力条件下，外力对绳所做功等于绳对物体所做功.由于作用在物体上有两段绳，因此拉力做功即为两段绳总功，如图绳子张力大小为F，但张力对物体做功包括沿F方向张力所做功W1和水平向右张力所做功W2，即W=W1+W2=Fdcosα+Fd=2Fdcos2=2×8×2×J=24J.第9页第9页

解法三：如图所表示，绳子对物体拉力合力大小为2Fcosα2，此合力做功为W=2Fcos·dcos=2Fdcos2=2×8×2×J=24J.第10页第10页

2.在水平面上，有一弯曲槽道，槽道由半径分别为和R两半圆构成，如图所表示.现用大小恒为F拉力将一光滑小球从A点沿槽道拉至B点，若拉力F方向时时刻刻与小球运动方向一致，则此过程中拉力所做功为()A.0B.FRC.D.2FR第11页第11页

【解析】变力F大小不变，而方向始终与运动方向相同，则变力F做功等于力和路程乘积,即因此选项A、B、D错误,选项C正确.【答案】C第12页第12页

例3.汽车发动机功率为60kW，汽车质量为4t，当它行驶在坡度为0.02(sinα=0.02)长直公路上时，如图所表示，所受摩擦阻力为车重0.1倍(g=10m/s2),求:(1)汽车所能达到最大速度vmax.(2)若汽车从静止开始以0.6m/s2加速度做匀加速直线运动，则此过程能维持多长时间？(3)当汽车匀加速行驶速度达到最大值时，汽车做功多少？第13页第13页

【解析】(1)汽车在坡路上行驶，所受阻力由两部分构成，即Ff=kmg+mgsinα=4000N+800N=4800N.又由于当F=Ff时，P=Ff·vmax，因此vmax=m/s=12.5m/s.【点拨】(1)汽车达到最大速度时F牵=kmg+mgsinα.(2)汽车匀加速运动阶段,牵引力功率增长,牵引力不变.(3)当功率达到额定功率时