功和功率复习市公开课一等奖百校联赛获奖课件.pptx

第五章 机械能及其守恒定律物理一、功一、功1概念：假如物体在力作用下概念：假如物体在力作用下 发发生生了了改改变变，那么这个力一定对物体做了功那么这个力一定对物体做了功2做功两个要素：力和物体在做功两个要素：力和物体在 发发生生位位移移3公式：公式：W ，是力和位移方向间夹角是力和位移方向间夹角主干知识整合能量能量力方向上力方向上Flcos注意：注意：1、适用：恒力功。、适用：恒力功。2、w与与F对应。与对应。与物体是否受其它力无关，与物体处于什么运动物体是否受其它力无关，与物体处于什么运动状态无关。状态无关。3、L指对地位移，指对地位移，F作用点位移。作用点位移。指指F F与与L L方向之间夹角。方向之间夹角。第第1页页学案学案【巩固巩固】：质量分别为质量分别为m1m1和和m2m2两个物体，两个物体，m1m2m1W2A.W1W2B.W1w2B.W1w2C.W1=W2C.W1=W2D.D.无法确定无法确定【巩固巩固1 1】：关于功是否为矢量，以下说法正确是（关于功是否为矢量，以下说法正确是（）A.A.因为功有正功和负功，所以功是矢量因为功有正功和负功，所以功是矢量 B.B.因为功没有方向性，所以功是标量因为功没有方向性，所以功是标量C.C.力和位移都是矢量，功也一定是矢量力和位移都是矢量，功也一定是矢量 D.D.力是矢量，功也是矢量力是矢量，功也是矢量【巩固巩固2 2】：物体在两个相互垂直力作用下运动，力物体在两个相互垂直力作用下运动，力F1F1对物体做对物体做功功6J6J，物体，物体克服克服力力F2F2做功做功8J8J，则，则F1F2F1F2协力对物体做功为（协力对物体做功为（）A.14JA.14JB.10JB.10JC.2JC.2JD-2JD-2JCBD第第2页页第五章 机械能及其守恒定律物理二、功正负判断二、功正负判断方方法法一一：依依据据力力方方向向和和位位移移方方向向夹夹角角判判断断.通通常常判判断断恒力做功正负恒力做功正负夹夹角角功正负功正负90力力对对物体做物体做90力力对对物体物体90力力对对物体做物体做 或物体或物体正功正功不做功不做功负功负功克服这个力做功克服这个力做功注意注意1：功是力在空间上积累过程，它是一个过程量功是力在空间上积累过程，它是一个过程量注意注意2：功有正负但没有方向，故：功有正负但没有方向，故功是功是标量标量，正功表示，正功表示对物体做功力为动力，负功表示对物体做功力为对物体做功力为动力，负功表示对物体做功力为阻力，功正负不表示功大小阻力，功正负不表示功大小 第第3页页1一人乘电梯从一人乘电梯从1楼到楼到20楼，在此过程中经历了楼，在此过程中经历了先加速、后匀速、再减速运动过程，则电梯支持先加速、后匀速、再减速运动过程，则电梯支持力对人做功情况是力对人做功情况是()A加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功B加速时做正功，匀速和减速时做负功加速时做正功，匀速和减速时做负功C加速和匀速时做正功，减速时做负功加速和匀速时做正功，减速时做负功D一直做正功一直做正功D第第4页页2如如图图512所所表表示示，质质量量为为m物物体体置置于于倾倾角角为为斜斜面面上上，在在外外力力作作用用下下，斜斜面面沿沿水水平平方方向向向向左左做做匀匀速速直直线线运运动动，运运动动过过程程中中物物体体m与与斜斜面面体体相相对对静静止止则则关关于于斜斜面面对对m支支持持力和摩擦力做功情况是力和摩擦力做功情况是图图512A支持力一定做正功支持力一定做正功 B摩擦力一定做正功摩擦力一定做正功C摩擦力可能不做功摩擦力可能不做功 D支持力可能做支持力可能做负负功功A第第5页页 如如图图515所所表表示示，物物体体沿沿弧弧形形轨轨道道滑滑下下后后进进入入足足够够长长水水平平传传送送带带，传传送送带带以以图图示示方方向向匀匀速速运运转转，则则传传送送带带对对物体做功情况可能是物体做功情况可能是A一直不做功一直不做功B先做先做负负功后做正功功后做正功C先做正功后不做功先做正功后不做功D先做先做负负功后不做功功后不做功 图图515【答案答案】ACD第第6页页(1)摩擦力并非只做负功，能够做正功、负功或不做功摩擦力并非只做负功，能够做正功、负功或不做功(2)作用力和反作用力即使等大反向，但因为其分别作用作用力和反作用力即使等大反向，但因为其分别作用在两个物体上，产生位移效果无必定联络，故作用力和反作在两个物体上，产生位移效果无必定联络，故作用力和反作用力功不一定一正一负，大小也不一定相等用力功不一定一正一负，大小也不一定相等 第第7页页1如如图图516所所表表示示，在在加加速速向向左左运运动动车车厢厢中中，一一个个人人用用力力沿沿车车前前进进方方向向推推车车厢厢，已已知知人人与与车车厢厢一一直直保保持持相相对对静静止，那么人止，那么人对车厢对车厢做功情况是做功情况是图图516A做正功做正功B做做负负功功C不做功不做功 D无法确定无法确定第第8页页（二）变力功求解（二）变力功求解求变力功方法求变力功方法：（：（1）仅大小不变：）仅大小不变：w=FS（2）功率）功率不变：不变：w=Pt （3）仅方向不变：图像面积）仅方向不变：图像面积 （4）动）动能定理能定理（也可计算恒力功也可计算恒力功）【例1】s1s2s3 FF【例2】微元法第第9页页第五章 机械能及其守恒定律物理 变力功计算变力功计算(1)当变力功率当变力功率P一定时，可用一定时，可用WPt求功，如机车恒功率开启时求功，如机车恒功率开启时(3)用用动动能能定定理理WEk或或功功效效关关系系WE，即即用用能能量量增增量量等等效效代代换变力所做功换变力所做功(也可计算恒力功也可计算恒力功 )第第10页页第五章 机械能及其守恒定律物理(1)先先求求F合合，再再依依据据WF合合lcos 计计算算，普普通通适适合用于整个过程中协力恒定不变情况合用于整个过程中协力恒定不变情况(2)先求各个力做功先求各个力做功W1、W2Wn，再依据，再依据W总总W1W2Wn计算总功，这是求协力做功惯用计算总功，这是求协力做功惯用方法方法 协力功计算协力功计算第第11页页第五章 机械能及其守恒定律物理【例例】：如图所表示，质量为物体沿倾角为：如图所表示，质量为物体沿倾角为光滑斜面下滑了一光滑斜面下滑了一段距离段距离L L，求物体所受各力在下滑过程中对物体做功及这些力做总，求物体所受各力在下滑过程中对物体做功及这些力做总功？功？协力功计算协力功计算【跟踪训练跟踪训练】：将质量为：将质量为m=5kgm=5kg物体竖直抛出物体竖直抛出h=10mh=10m高度后落下。高度后落下。空气阻力为空气阻力为f=5N,f=5N,求全过程外力对物体做总功。求全过程外力对物体做总功。第第12页页比值比值 快慢快慢 平均平均 平均平均 瞬时瞬时 第第13页页4额定功率：机械长时间正常工作而不损坏机械额定功率：机械长时间正常工作而不损坏机械 输输出出功率功率5实际功率：机械实际工作时输出功率要求实际功率：机械实际工作时输出功率要求 额定功率额定功率 最大最大小于等于小于等于第第14页页第第15页页第第16页页第五章 机械能及其守恒定律物理【例例】：如图所表示，物体由静止开始沿倾角为：如图所表示，物体由静止开始沿倾角为光滑斜面光滑斜面下滑，下滑，m m、h h已知，求：已知，求：（1 1）物体滑到底端过程中重力功率）物体滑到底端过程中重力功率（2 2）物体滑到斜面底端时重力功率）物体滑到斜面底端时重力功率【跟踪训练跟踪训练】：将：将1kg1kg物块在高度为物块在高度为45m45m高度以高度以40m/s40m/s初速度平抛，初速度平抛，不计重力。求物块（不计重力。求物块（1 1）落地时重力瞬时功率。）落地时重力瞬时功率。（2 2）落地过程中重力平均功率。）落地过程中重力平均功率。第第17页页第五章 机械能及其守恒定律物理【例例】：一质量为：一质量为m=5t汽车，发动机额定功率为汽车，发动机额定功率为P=80kw，汽，汽车由静止开始以加速度车由静止开始以加速度a=1m/s2做匀加速直线运动机车发动做匀加速直线运动机车发动机到达额定功率后以恒定功率继续行驶假设车阻力为车重机到达额定功率后以恒定功率继续行驶假设车阻力为车重0.06倍，倍，g取取10m/s2求：（求：（1）汽车做匀加速直线运动最长）汽车做匀加速直线运动最长时间时间t；（；（2）汽车起动后）汽车起动后5s末和末和15s末瞬时功率；（末瞬时功率；（3）汽车最）汽车最大速度大速度vm【跟踪训练跟踪训练】：质量：质量m=5103kg汽车在水平路面上从静止开始汽车在水平路面上从静止开始以加速度以加速度a=2m/s2作匀加速运动，所受阻力作匀加速运动，所受阻力f=1.0103N，汽车，汽车起动后第起动后第1s末牵引力瞬时功率是末牵引力瞬时功率是（）（）A2kW B11 kW C20 kW D22kW第第18页页第五章 机械能及其守恒定律物理【跟踪训练跟踪训练】：质量：质量m=5103kg汽车在水平路面上从静止开始汽车在水平路面上从静止开始以加速度以加速度a=2m/s2作匀加速运动，所受阻力作匀加速运动，所受阻力f=1.0103N，汽车起，汽车起动后第动后第1s末牵引力瞬时功率是末牵引力瞬时功率是（）（）A2kW B11 kW C20 kW D22kW第第19页页6如图所表示，分别用力如图所表示，分别用力F1、F2、F3将质量为将质量为m物体由静止沿物体由静止沿同一光滑斜面以相同加速度从斜面底端拉到斜面顶端，此时三个同一光滑斜面以相同加速度从斜面底端拉到斜面顶端，此时三个力功率分别为力功率分别为P1、P2、P3，则，则AP1P2P3 BP1P2P3CP3P2P1 DP1P2P3答案答案A第第20页页第五章 机械能及其守恒定律物理5质量为质量为2 kg物体放在动摩擦因数物体放在动摩擦因数0.1水平面上，在水平面上，在水平拉力作用下由静止开始运动，水平拉力做功水平拉力作用下由静止开始运动，水平拉力做功W和物和物体发生位移体发生位移x之间关系如图所表示，则之间关系如图所表示，则A此物体在此物体在AB段做匀加速直线运动段做匀加速直线运动B此物体在此物体在AB段做匀速直线运动段做匀速直线运动C此物体在此物体在OA段做匀加速直线运动段做匀加速直线运动D此物体在此物体在OA段做匀速直线运动段做匀速直线运动 答案答案BC 与图像综合考查与图像综合考查第第21页页