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1、考纲要求,第1课时 功 功率,一、功 1.做功的两个要素 (1)作用在物体上的_； (2)物体在_上发生的位移。 2.公式：W _ (1)是力与_方向之间的夹角，l为物体对地的位移。 (2)该公式只适用于_做功。,力,力的方向,Flcos ,位移,恒力,3.功的正负,正功,不做功,负功,比值,做功的快慢,平均功率,Fv,平均功率,瞬时功率,4.额定功率：机械_时输出的_功率。 5.实际功率：机械_时输出的功率。要求_额定功率。,正常工作,最大,实际工作,小于或等于,【思考判断】 1.物体受力的同时又有位移发生，则力一定对物体做功( ) 2.滑动摩擦力一定对物体做负功( ) 3.人在地面上行走时
2、，静摩擦力对人做正功( ) 4.一个力对物体做负功，说明这个力一定阻碍物体的运动( ) 5.机器铭牌上标明的功率表示该机器的额定功率( ) 6.汽车功率PFv中的F指汽车所受的合外力( ) 7.汽车上坡时，司机必须换挡，其目的是减小速度，得到较大的牵引力( ) 8.以恒定功率启动的机车，在加速过程中发动机做的功可用公式WPt计算( ),考点一 功(c/c),要点突破 一、判断力是否做功及做正、负功的方法 1.看力F的方向与位移l的方向间的夹角常用于恒力做功的情形。 2.看力F的方向与速度v的方向间的夹角常用于曲线运动的情形。,3.根据动能的变化：动能定理描述了合外力做功与动能变化的关系，即W合
3、Ek末Ek初，当动能增加时合外力做正功；当动能减少时，合外力做负功。,二、功的计算 1.恒力做功,其中l是相对地的位移,三、几种常见力做功的特点 1.一对作用力跟反作用力的功的代数和不一定为零。这是因为虽然一对相互作用力的大小相等、方向相反，但相互作用物体的位移由它们的初速度和合外力等情况决定，不存在必然的联系。 2.静摩擦力做功的特点 (1)静摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。 (2)在静摩擦力做功的过程中，只有机械能从一个物体转移到另一个物体，而没有机械能转化为其他形式的能量。 (3)相互摩擦的系统，一对静摩擦力所做功的代数和总等于零。,3.滑动摩擦力做功的特点,(1)滑动摩擦
4、力可以对物体做正功，也可以做负功，还可以不做功(如相对运动的两物体之一相对地面静止，则滑动摩擦力对该物体不做功)。 (2)在相互摩擦的物体系统中，一对相互作用的滑动摩擦力，对物体系统所做总功的多少与路径有关，其值是负值，绝对值等于摩擦力与相对位移的积，即WFx相对，表示物体系统损失了机械能，克服了摩擦力做功，即E损QFx相对(摩擦生热)。 (3)一对滑动摩擦力做功的过程中能量的转化和转移的情况：一是某一物体的部分机械能转移到另一个物体上；二是部分机械能转化为内能，此部分能量就是系统机械能的损失量。,典例剖析 【例1】 如图所示，自动卸货车静止在水平地面上，在液压机的作用下，车厢与水平方向的夹角
5、缓慢增大，这个过程中车厢内货物始终相对车厢静止，下列说法正确的是( ),A.货物受到的静摩擦力减小 B.地面对货车有水平向右的摩擦力 C.货物受到的支持力对货物做正功 D.货物受到的摩擦力对货物做负功,解析 货物受到静摩擦力fmgsin ，增大，f增大，A错误；根据力的方向与货物运动方向关系知，支持力做正功，摩擦力不做功，C正确，D错误；地面对货车的摩擦力为零，B错误。 答案 C,【例2】 如图所示，用长为l、不可伸长的细线把质量为m的小球悬挂于O点，将小球拉至悬线偏离竖直方向角后放手，运动t时间后停在最低点。则在时间t内( ),解析 小球从开始运动到停止的过程中，下降的高度为hl(1cos
6、)，所以小球的重力对小球做功WGmgl(1cos )，故选项A正确；初末动能都为0，根据动能定理，小球从开始运动到停止的过程中小球受到的合外力做功为0，空气的阻力对小球做功WfWGmgl(1cos )，故选项B、C错误；由于细线的拉力始终与运动的方向垂直，所以细线的拉力不做功，细线拉力的功率为0，故选项D错误。 答案 A,【例3】 如图所示，木块A、B叠放在光滑水平地面上，A、B之间不光滑，用水平力F拉B，使A、B一起沿光滑水平面加速运动，设A、B间的摩擦力为f，则以下说法错误的是( ),A.F对B做正功，对A不做功 B.f对B做负功，对A做正功 C.f对A不做功，对B做负功 D.f对A和B组
7、成的系统做功为0,解析 A、B一起沿光滑水平面加速运动，它们的位移相等，F作用在B上，没有作用在A上，且A、B向前做加速运动，在力F的方向上发生了位移，由WFl可知F对B做正功，对A不做功，故选项A正确；B对A的摩擦力向右，A对B的摩擦力向左，而位移水平向右，由WFlcos 可知，f对B做负功，对A做正功，选项B正确，C错误；f对A做功为WAf l，f对B做功为WBf l，故f对A、B组成的系统做功为WWAWB0，故f对A和B组成的系统不做功，选项D正确。 答案 C,【方法总结】 (1)计算功时需先判断恒力做功还是变力做功，然后依据相应的方法求解。 (2)熟悉各种力做功的特点是今后掌握能量观点
8、处理问题的关键。,针对训练 1.一人乘电梯从1楼到20楼，在此过程中经历了先加速，后匀速，再减速的运动过程，则电梯对人的支持力的做功情况是( ),A.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 C.加速和匀速时做正功，减速时做负功 D.始终做正功 解析 在加速、匀速、减速的过程中，支持力与人的位移方向始终相同，所以支持力始终对人做正功，故D正确。 答案 D,2.水平地面上放一个重4 N的足球，一个小孩用10 N的力踢球，使球向前运动2 m。关于小孩对球做功的下列说法中，正确的是( ),A.小孩对球做功20 J B.小孩对球做功8 J C.小孩对球做功28 J
9、 D.题中条件不足，无法算出小孩对球做功的多少,解析 小孩踢球的力是瞬时的，仅仅在小孩的脚与球接触时才施加给球，并不是用恒定的10 N的力推动足球前进2 m，所以A错误；同理，根据功的定义，B、C错误；小孩踢球时对球做的功，转化为球所增加的能量(动能)，表现为获得初速度v0沿地面前进。由于题中无法求出初速度，也不知道有踢力作用在球上时球移动的距离，因此无法算出小孩对球做功的多少，D正确。 答案 D,3.如图所示，同一物体在大小相同、方向不同的力F的作用下，在光滑水平面上移动了一段相同的位移x，两种情况下力所做的功分别为Wa、Wb，下列表述正确的是( ),A.WaWb B.WaWb C.WaWb
10、 D.WaWb,解析 由功的计算式可得WaFxcos 30，WbFxcos 30，A正确。 答案 A,考点二 功率(c/c),要点突破 求解功率时应注意的“三个”问题 1.首先要明确所求功率是平均功率还是瞬时功率； 2.平均功率与一段时间(或过程)相对应，计算时应明确是哪个力在哪段时间(或过程)内做功的平均功率； 3.瞬时功率计算时应明确是哪个力在哪个时刻(或状态)的功率。,答案 C,【方法总结】 求功率时应注意的问题 (1)首先要明确所求功率是平均功率还是瞬时功率，对应于某一过程的功率为平均功率，对应于某一时刻的功率为瞬时功率。 (2)求功率大小时要注意F与v方向间的夹角对结果的影响。,针对
11、训练 1.(2015浙江10月学考)快艇在运动中受到的阻力与速度的平方成正比(即Ffkv2)。若油箱中有20 L燃油，当快艇以10 m/s匀速行驶时，还能行驶40 km；假设快艇发动机的效率保持不变，则快艇以20 m/s匀速行驶时，还能行驶( ),A.80 km B.40 km C.10 km D.5 km,答案 C,2.如图所示，将质量为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B点。已知斜面的倾角为，重力加速度为g，求：,(1)小球落到斜面上B点时重力做功的瞬时功率是多少？ (2)小球从A到B过程中重力做功的平均功率是多少？,3.风力发电是一种环保的电能获取方式。图为某风
12、力发电站外观图。设计每台风力发电机的功率为40 kW。实验测得风的动能转化为电能的效率约为20%，空气的密度是1.29 kg/m3，当地水平风速约为10 m/s，问风力发电机的叶片长度约为多少才能满足设计要求？(结果保留两位有效数字),答案 9.9 m,1.起重机以1 m/s2的加速度将质量为1 000 kg的货物由静止开始匀加速向上提升，若g取10 m/s2，则在1 s内起重机对货物所做的功是( ),A.500 J B.4 500 J C.5 000 J D.5 500 J,答案 D,2.一艘轮船以15 m/s的速度匀速直线航行，它所受到的阻力为1.2107 N，发动机的实际功率为( ),A
13、.1.8105 kW B.9.0104 kW C.8.0104 kW D.8.0103 kW 解析 轮船匀速运动，牵引力等于阻力，所以Pfv1.210715 W1.8105 kW，A正确。 答案 A,答案 B,4.(2017舟山模拟)如图所示，同一物体分别沿斜面AD和BD自顶点由静止开始下滑，该物体与斜面间的动摩擦因数相同。在滑行过程中克服摩擦力做的功分别为WA和WB，则( ),A.WAWB B.WAWB C.WAWB D.无法确定 解析 设斜面AD、斜面BD与水平面CD所成夹角分别为、，根据功的公式得WAmgcos lADmglCD，WBmgcos lBDmglCD，所以B正确。 答案 B,5.如图所示，建筑工人通过滑轮装置将一质量是100 kg的料车沿30角的斜面由底端匀速地拉到顶端，斜面长L为4 m，若不计滑轮的质量和各处的摩擦力，g取10 N/kg，求这一过程中：,(1)人拉绳子的力做的功； (2)料车的重力做的功； (3)料车受到的各力对料车做的总功。,答案 (1)2 000 J (2)2 000 J (3)0,
