《2013届高考物理基础知识梳理专项复习17》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2013届高考物理基础知识梳理专项复习17（43页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第一节节 功 功率课堂互动讲练经典题型探究知能优化演练第 一 节 功 功 率基础知识梳理基础知识梳理一、功 1定义义：物体受到力的作用，并在力的方向上 发发生一段_，就说该说该 力对对物体做了功 2两个必要条件 做功的两个必要条件是力和物体在力的方向上的 _，两者缺一不可 功是过过程量，即做功必定对应对应 一个过过程(位移)， 应应明确是哪个力在哪一过过程中的功位移位移3公式：W_，适用于恒力做功其中为为F、s正方向之间间的夹夹角，s是物体的对对地位移功是标标量，但有正负负之分Fscos正负负一对对相互作用力所做的功是否一个做正功，另一个一定做负负功？提示：不一定，如库仑库仑 力的功思考感悟比
2、值值 做功的快慢平均功率v为为平均速度，则则P为为_；v为为瞬时时速度，则则P为为_4额额定功率：机械_时输时输 出的_功率5实际实际 功率：机械_时输时输 出的功率要求小于等于额额定功率平均功率瞬时时功率正常工作最大实际实际 工作课堂互动讲练一、功的正负负判断及求解 1如何判断功的正负负 (1)根据力和位移的方向的夹夹角判断，此法常用于 恒力做功的判断 (2)根据力和瞬时时速度方向的夹夹角判断，此法常 用于判断质质点做曲线线运动时变动时变 力的功夹夹角是 锐锐角力做正功，钝钝角力做负负功，直角力不做功(3)从能量的转转化角度来进进行判断，若有能量转转化 ，则应则应 有力做功此法常用于判断两个
3、相联联系的 物体 2几种求功的方法 (1)恒力及合力做功的计计算 恒力的功：直接用WFscos计计算 合外力的功 A先求合外力F合，再应应用公式W合F合scos求 功，其中为为合力F合与位移s的夹夹角一般适用于 整个过过程中合力恒定不变变的情况 B分别别求出每个力的功W1、W2、W3再应应用W合W1W2W3求合外力的功这这种方法一般适用于在整个过过程中，某些力分阶阶段 作用的情况 C利用动动能定理或功能关系求解 (2)变变力做功的计计算 用动动能定理WEk或功能关系WE，即 用能量的增量等效代换变换变 力所做的功(也可 计计算恒力功) 当变变力的功率P一定时时，可用WPt求功， 如机车车恒功率
4、启动时动时 将变变力做功转转化为为恒力做功【名师师点睛】 (1)功的公式可有两种理解：一是力“F”乘以物体在力的方向上发发生的位移“scos”；二是在位移s方向上的力“Fcos”乘以位移s.(2)功是标标量，正功表示对对物体做功的力为动为动力，负负功表示对对物体做功的力为为阻力，功的正负负不表示功的大小即时应时应 用 (即时时突破，小试试牛刀)1.如图图511所示，物体在水平拉力F的作用 下，沿粗糙的水平地面向右运动动( )图图511A如果物体做加速运动动，F一定对对物体做 正功 B如果物体做加速直线线运动动，F有可能对对 物体做负负功 C如果物体做减速直线线运动动，F一定对对物 体做负负功
5、D如果物体做匀速直线线运动动，F一定不对对 物体做功解析：选选A.如果物体做加速直线线运动动，F的方 向一定与运动动方向一致，做正功，A正确，B 不正确如果物体做减速直线线运动动，当F的方 向与运动动方向一致时时，F做正功，当F的方向 与运动动方向相反时时，F做负负功，C不正确当 物体做匀速直线线运动时动时 ，F的方向与运动动方向 相同，做正功，D不正确二、机车车启动动的两种方式 1发动发动 机的功率 发动发动 机铭铭牌上所标标注的功率为这为这 部机械的额额定 功率它是提供人们对们对 机械进进行选择选择 、配置的 一个重要参数，它反映了机械的做功能力或机械 所能承担的“任务务”机械运行过过程中
6、的功率是 实际实际 功率机械的实际实际 功率可以小于其额额定功 率(称机械没吃饱饱)，可以等于其额额定功率(称满满 负负荷运行)但是机械不能长时间处长时间处 于超负负荷运 行，这样这样 会损损坏机械设备设备 ，缩缩短其使用寿命 由PFv可知，在功率一定的条件下，发动发动 机产产 生的牵牵引力F跟运转转速度v成反比2一个力的功率若一个力的方向与速度方向不相同，则这则这 个力的功率的计计算公式为为PFvcos(是F与v方向的夹夹角)3两种启动动方式【名师师点睛】 图图表中的v1为为机车车以恒定加速度启动时动时 ，匀加速运动动的末速度，而vm为为机车车以额额定功率运动时动时 所能达到的最大速度即时应
7、时应 用 (即时时突破，小试试牛刀) 2. 如图图512所示，将质质量为为m的小球以初速 度v0从A点水平抛出，正好垂直于斜面落在斜面上 的B点已知斜面的倾倾角为为，则则：图图512(1)小球落到斜面上B点时时重力做功的瞬时时功 率为为多大？ (2)小球从A到B过过程中重力做功的平均功率 为为多大？解析：(1)将物体撞在斜面上时时的速度进进行正 交分解如图图所示，小球在竖竖直方向上的分速 度为为vyv0cot.所以，小球落到斜面上B点 时时重力做功的瞬时时功率为为： Pmgvymgv0cot.答案：见见解析经典题型探究功的计算如图图513所示，一质质量为为m2.0 kg的物 体从半径为为R5.
8、0 m的圆圆弧的A端，在拉力作用下 沿圆圆弧缓缓慢运动动到B端(圆圆弧AB在竖竖直平面内)拉 力F大小不变变始终为终为 15 N，方向始终终与物体在该该点 的切线线成37角圆圆弧所对应对应 的圆圆心角为为60，BO 边为竖边为竖 直方向(g取10 m/s2)求这这一过过程中：例例1 1图图513 (1)拉力F做的功 (2)重力G做的功 (3)圆圆弧面对对物体的支持力N做的功 (4)圆圆弧面对对物体的摩擦力f做的功【思路点拨拨】 根据各个力的特点(是恒力还还是变变力)，选择选择 相应应的计计算功的方法，如功的定义义式WFscos或动动能定理【解析】 (1)将圆圆弧 分成很多小段s1，s2，sn，
9、拉力在每小段上做的功为为W1，W2，Wn，因拉力F大小不变变，方向始终终与物体在该该点的切线线成37角，所以：(3)物体受的支持力N始终终与物体的运动动方向垂直，所以WN0.(4)因物体在拉力F作用下缓缓慢移动动，动动能不变变，由动动能定理知：WFWGWf0.所以WfWFWG(62.850) J12.8 J.【答案】 (1)62.8 J (2)50 J (3)0 (4)12.8 J【反思领领悟】 在遇到求功的问题时问题时 ，一定要注意分析是求恒力做的功还还是变变力做的功，如果是求变变力做的功，看能否转转化为为求恒力做功的问题问题 ，不能转转化的，还还可以借助动动能定理或能量守恒定律求解求总总功
10、例例2 2 如图图514所示，一个质质量为为m的木块块 ，放在倾倾角为为的斜面体上，当斜面体与木块块保 持相对对静止沿水平方向向右匀速移动动距离s的过过 程中，求：外力对对物体做的总总功图图514【思路点拨拨】 外力对对物体做的总总功就是每一个 力对对物体做功的代数和，或合外力对对物体所做的 功 【解析】 法一：对对木块进块进 行受力分析，如图图5 15所示，受重力mg、支持力F1、静摩擦力F2 三个力作用图图515由平衡条件可得：F1mgcos，F2mgsin. 重力mg垂直于位移s，则则重力做的功 WGmgscos900 则则支持力F1与s的夹夹角为为90，则则支持力做的功 WF1mgco
11、sscos(90)mgssincos； 摩擦力F2与s的夹夹角为为，则则摩擦力做的功为为 WF2mgsinscosmgssincos 合力对对物体做的功为为W合WGWF1WF20 mgssincosmgssincos0 法二：因物体匀速运动动，所以物体所受的合外力 为为零，外力做的总总功也等于零【答案】 0【题题后反思】 总总功的求法：(1)总总功等于合外力的功(2)总总功等于各力做功的代数和机车启动问题例例3 3(满满分样样板 10分)(2011年上海十四校高三 联联考)某探究性学习习小组对组对 一辆辆自制小遥控车车的 性能进进行研究他们让这辆们让这辆 小车车在水平地面上 由静止开始运动动，
12、并将小车车运动动的全过过程记录记录 下来，通过过数据处处理得到如图图516所示的v t图图像，已知小车车在0t s内做匀加速直线线运动动； t10 s内小车牵车牵 引力的功率保持不变变，且710 s为为匀速直线线运动动；在10 s末停止遥控让让小车车自 由滑行，小车质车质 量m1 kg，整个过过程中小车车受 到的阻力f大小不变变求：图图516(1)小车车所受阻力f的大小 (2)在t10 s内小车牵车牵 引力的功率P.【思路点拨拨】 小车车所受阻力可通过过自由滑行阶阶段的运动动情况由牛顿顿运动动定律求出，又由于阻力一直未变变，且匀速阶阶段牵牵引力等于阻力，所以匀速阶阶段的功率直接等于阻力乘以此阶
13、阶段的运动动速度解题样题样 板规规范步骤骤，该该得的分一分不丢丢！ (1)在10 s末撤去牵牵引力后，小车车只在阻力f作用下 做匀减速运动动，由图图像516可得减速时时 a2 m/s2(2分) 则则fma2 N(2分) (2)小车车的匀速运动阶动阶 段即710 s内，设牵设牵 引力 为为F，则则Ff(1分) 由图图像可知vm6 m/s(1分) PFvm12 W(2分) 由于匀加速结结束时时，功率达到最大，其后功率不 变变，则则t10 s功率P12 W(2分)【答案】 (1)2 N (2)12 W【规规律总结总结 】 在机车车的功率PFv中，F是指机车车的牵牵引力，而不是车车所受的合力互动动探究 例3中，试试求：(1)0t秒内实际实际 功率随时间变时间变 化的关系(2)小车车在加速运动过动过 程中的总总位移s.答案：(1)P18t (t1.5 s) (2)28.5 m知能优化演练本部分内容讲解结束点此进进入课课件目 录录按ESC键键退出全屏播放谢谢谢谢 使 用
