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高三物理一轮复习51 功功率.ppt

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高三物理一轮复习51 功功率.ppt

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高三物理一轮复习51 功功率.ppt

文档介绍

文档介绍:内 容
要 求
功、功率

动能,做功与动能改变的关系

重力势能、重力做功与重力势能改变的关系

弹性势能

机械能守恒定律

动量知识和机械能知识的应用(包括碰撞、反冲、火箭)

航天技术的发展和的分位移scos α,即将物体的位移分解为沿F方向和垂直于F方向的两个分位移s1和s2,则F做功为:W=F·s1=Fscos α;
(2)W等于力F在位移s方向上的分力F·scos α乘以物体的位移s,即将力F分解为沿s方向和垂直s方向的两个分力F1,F2,则F做的功为W=F1s=Fscos 、s、α这三个量有关,与物体是否还受其他力、物体的速度、加速度等其他因素无关.
2.多个力的总功求解
(1)用平行四边形定则求出合外力,再根据W=F合scos α计算功.注意此处α应为合外力F合与位移s方向的夹角;
(2)分别求出各个外力的功:W1=F1scos α1;W2=F2scos α2,…再把各个外力的功相加求代数和.
3.变力做的功
(1)W=Fscos α只能用来计算恒力的功,若求变力的功只有通过将变力做功转化为恒力做功的方法,再用W=Fscos α来计算;
(2)有两类不同的力:一类是与势能相关联的力,如重力、弹簧的弹力、电场力等,它们的功和路径无关,只与位移有关,此类力的功的大小可用物体势能的变化量多少来表示,即用W=-ΔEP来计算,另一类是滑动摩擦力、空气阻力等,在曲线运动和往返运动时,这类力的功的绝对值等于力和路程(不是位移)的乘积;
(3)根据功和能关系求变力的功,如根据势能的变化求对应的力做的功或根据动能定理求变力的功;
(4)用W=Pt求恒力功率下的牵引力做的功;
(5)用F-x图象求图线与s轴所包围的面积来计算变力功的大小.
一、恒力做功问题
如右图,质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数为μ,现使斜面水平向左匀速移动距离s,物体与斜面相对静止.求:
(1)重力对物体做的功为多少?
(2)斜面对物体的弹力做的功为多少?
(3)摩擦力对物体做的功为多少?
(4)合力对物体做的总功为多少?
【解析】 “斜面水平向左匀速……,物体与斜面相对静止”→物体受合力为零,且受静摩擦力作用.物体受重力mg,支持力FN,静摩擦力Ff三个力作用,画出物体的受力图,如右图所示.
由力的平衡,静摩擦力Ff=mgsin θ
重力做功WG=mgs·cos 90°
弹力做功WN=FNs·cos(90°-θ)
摩擦力做功Wf=Ffs·cos(180°-θ).
(1)重力做功WG=mgs·cos 90°=0.
(2)弹力做功WN=FNs·cos(90°-θ)=smgcos θsin θ.
(3)摩擦力做功
Wf=Ffs·cos(180°-θ)=-smgsin θcos θ.
(4)W总=WG+WN+Wf=0+smgcos θsin θ-smgsin θcos θ=0.
【答案】 (1)0 (2)smgcos θsin θ (3)-smgsin θcos θ (4)0
【点评】 分别计算几个力对物体做的功时,正确画出受力图是解题的关键.计算结果中功的正、负符号要保留,因为它具有特定的物理意义.若只求做功的多少就取绝对值;求几个力对物体所做的总功,可先求每个力做的功再求其代数和;也可以先求几个力的合力再求合力的功.
1.如右图所示,质量为m的物体P放在光滑的倾角为θ的直角劈上,同时用力F向右推劈,使P与劈保持相对静止,当前进的水平位移为s时,劈对P做的功为(  )
A.Fs       B.mgsin θ·s/2
C.mgcos θ·s D.mgtan θ·s
【解析】 对P受力分析如右图所示,因斜面光滑,劈对P做的功,即是弹力FN对P做的功
而F1=mgtan θ
故W=F1s=mgtan θ·s
故D项正确.
【答案】 D
二、机车的启动问题分析
汽车发动机的额定功率为60 kW,汽车的质量为5×103 kg,汽车在水平路面上行驶时,,(g取10 m/s2),试求:
(1)若汽车保持额定功率不变从静止启动,汽车所能达到的最大速度是多大?当汽车的加速度为2 m/s2时速度是多大?
(2)若汽车从静止开始, m/s2的加速度做匀加速直线运动,这一过程能维持多长时间?
【点评】 不管对哪种启动方式,机动车的功率均是指牵引力的功率,对启动过程的分析也都是用分段分析法,并且将牛顿第二定律和运动学公式相结合进行综合分析.有时也应用动能定理求解.
【答案】 (1)4 m/s (2)16 s
2.在2008年四川汶川大地