专题11功及功率导学案.doc

专题11 功和功率 导学案
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一、学习目标
1．深入理解功和功率，掌握求解功和功率的基本方法。
2．自主学习、合作探究，学会用功能关系处理问题的方法。
3．极度投入、扎实有效，养成细致、规范的思维习惯。
二、考纲要求：
1．功和功率 Ⅱ
三、使用说明与学法指导：
1、重点掌握怎样求解恒力做功与变力做功，平均功率与瞬时功率。本专题用2课时。
2、在自主自习时间30分钟完成，及时收交。
【课前知识梳理】
1．功：
（1）判断力是否对物体做功的依据是什么？
（2）写出计算功的公式:
（3）正功和负功:功的正负表示的物理意义？如何判断做功的正负？
（4）重力、 弹力、 摩擦力做功有什么特点？
2．功率：（1）定义及物理意义：
（2）公式：
（3）平均功率与瞬时功率区别，如何求解？
（4）汽车的两种加速问题：　
①恒定功率的加速。
②恒定牵引力的加速。请你运用v-t图像分别画出其运动情况。

【课内探究提升】

探究一 功的分析与计算
例1．如图所示,质量为m的物体静止在倾角为的斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数为,现使斜面水平向左匀速移动距离.
(1)摩擦力对物体做的功为(物体与斜面相对静止)
A.0 B.mgcos
C.-mgcossin D.mgsincos
(2)斜面对物体的弹力做的功为
A.0 B.mgsincos2
C.-mgcos2 D.mgsincos
(3)重力对物体做的功
A.0 B.mg
C.mgtan D.mgcos
(4)斜面对物体做的总功是多少?各力对物体所做的总功是多少?

例2．如图所示，用恒力F通过光滑的定滑轮把静止在水平面上的物体从位置A拉到位置B，物体的质量为m，定滑轮离水平地面的高度为h，物体在水平位置A、B时细绳与水平方向的夹角分别为θ1和θ2，求绳的拉力对物体做的功．

例3.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；

⑶若F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．

例4.在图中,如图甲所示,质量m=2.0 kg的物体静止在水平面上,物体跟水平面间的动摩擦因数=0.20.从t=0时刻起,物体受到一个水平力F的作用而开始运动,前8 s内F随时间t变化的规律如图乙所示.g取10 m/s2.求:
(1)在图丙的坐标系中画出物体在前8 s内的—t图象.
(2)前8 s内水平力F所做的功.

探究二 功率
例5．汽车发动机的额定功率为60kW，汽车在质量为5t，运动中所受阻力的大小恒为车重的0.1倍。
　　（1）若汽车以恒定功率启动，汽车所能达到的最大速度是多少?当汽车速度达5m／s时的加速度多大?
　　（2）若汽车以恒定加速度0.5m／s2启动。则这一过程能维持多长时间?这一过程中发动机的牵引力做功多少?

练习1．汽车发动机的额定功率为60kW，汽车质量为5t.汽车在水平面上行驶时，阻力与车重成正比，g＝10m/s2，当汽车以额定功率匀速行驶时速度达12m/s.突然减小油门，使发动机功率减小到40kW，对接下去汽车的运动情况的描述正确的有(　　)
A．先做匀减速运动再做匀加速运动
B．先做加速度增大的减速运动再做匀速运动
C．先做加速度减小的减速运动再做匀速运动
D．最后的速度大小是8m/s

【高考在线】
1．(2009四川)图示为修建高层建筑常用的塔式起重机。在起重机将质量m=5×103 kg的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上作匀加速直线运动，加速度a=0.2 m/s2，当起重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率直到重物做vm=1.02 m/s的匀速运动。取g=10 m/s2,不计额外功。求：
(1) 起重机允许输出的最大功率。
(2) 重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率。
2.如图所示，将小球从地面以初速度。竖直上抛的同时，将另一相同质量的小球从距地面处由静止释放，两球恰在处相遇（不计空气阻力）。则
b
v0
h
h/2
a
A.两球同时落地
B.相遇时两球速度大小相等
C.从开始运动到相遇，球动能的减少量等于球动能的增加量
D.相遇后的任意时刻，重力对球做功功率和对球做功功率相等

【课后拓展】
1．一质量为m的物体,同时受几个力的作用而处于静止状态.某时刻其中一个力F突然变为F/3则经过t时刻,合力的功率是多少?

2．竖直上抛一个小球,小球又落回原处,已知空气阻力的大小正比于小球的速度,则下列说法正确
的是( )
A.上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重力做的功
B.上升过程中克服重力做的功小于下降过程中重力做的功
C.上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力做功的平均功率
D.上升过程中克服重力做功的平均功率小于下 降过程中重力做功的平均功率
3．一根质量为M的直木棒,悬挂在O点,有一只质量为m的猴子抓着木棒,如图所示.剪断悬挂木棒的细绳,木棒开始下落,同时猴子开始沿木棒向上爬.设在一段时间内木棒沿竖直方向下落,猴子对地的高度保持不变,忽略空气阻力,则下列的四个图中能正确 反映在这段时间内猴子做功的功率随时间变化的关系的是( )