高一物理机械能
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高一物理机械能
②当力的方向不变，大小随位移作 线性变化时，可先求出力对位移的平
均值 F F1 F2 ，再由 WFscoαs
计算。 2
③通过相关连点的联系将变力做功 转化为恒力做功。
高一物理机械能
例2、人在A点拉着绳通过一定滑轮 吊起质量m＝50kg的物体，如图所示， 开始时绳与水平方向夹角为60o，当人匀 速提起重物由A点沿水平方向运动s＝2m 而到达B点，此 时绳与水平方 向成30o角，求 人对绳的拉力 做了多少功?
(1)汽车做匀加速运动的时间是多少? (2)若斜坡长115.5 m，且汽车达坡顶之 前已达到最大速度，求汽车由坡底到坡 顶的总时间。 高一物理机械能
解析：(1)汽车在斜坡上运动的速度 一时间图象如图所示．设汽车在斜坡 上做匀加速运动时间为t1，在斜坡上 运动的总时间为t2，由牛顿第二定律 得F1-Ff-mgsina=ma ①
(1)在额定功率下启动：机车 以恒定功率启动，若运动过 程中所受阻力Ff不变，则 v－t图象，如图所示． 这一动态过程可用如下方框图表示：
高一物理机械能
(2)以恒定加速度a启动，其 整个启动过程的v－t图象如 图所示． 这一动态过程可用如下方框图表示：
高一物理机械能
高一物理机械能
例4、质量m＝4×103kg的汽车从静 止开始匀加速驶上倾角为α的斜坡，其中 sinα＝0.1，a＝1 m/s2，当汽车达到该车 额定功率P＝90 kW后即恒功率继续行驶， 汽车受到的摩擦阻力为车重的0.05倍。 求：
(不计空气阻力，g取10 m／s2)
高一物理机械能
Baidu Nhomakorabea
3、机车的起动问题 机车之类的交通工具靠发动机对外
做功。发动机的额定功率认为是其正常 工作时的最大输出功率。正常工作时输 出功率在0～P0(额定功率)之间
高一物理机械能
点拔：对机车来说，牵引力F和v 共线，故有P=Fv。①当F一定时，P 与速度v成正比；②当P一定时，降低 速度可以增大牵引力。所以当机械以 恒力牵引时，速度越大、机械功率越 大，但不得超过机械的额定功率。当 机械以恒定的功率运行时，要增大牵 引力，只有降高一低物理机运械能动速度。
高一物理机械能
④
（2）汽车匀加速的位移为
高一物理机械能
⑤
汽车在斜坡上行驶的最大速度
vmF p2Ffm p gsi1n5asm 1
对汽车由t1到t2时刻应用功能定理：
将④⑤⑥等数据代入⑦得 t2＝17.2 s
高一物理机械能
点拨：(1)汽车的功率达到额定值后， 即开始做加速度逐渐减小的加速运 动．匀变速运动的公式就不再适用，可 用动能定理研究．
第五讲 机械能
高一物理机械能
第一部分 功、功率 一、功
1．做功的两个要素：力和物体在力 的方向上发生了位移．
2．公式：w＝Fscos α ． α代表力的 方向和位移方向的夹角．
3．功是标量，只有大小，没有方向， 但有正负．
高一物理机械能
(1)当0o≤α<90o时w>0，力对物体做 正功。 (2)当90o<α≤180o时w<0，力对物体 做负功。也称物体克服这个力做了 功。 (3)当α＝90o，w＝0，力对物体不 做功
比值叫功率． 2、公式：(1)P＝w/t定义式。求的是平
均功率 (2)P=Fvcos α ， α为F与v的夹角 若v是平均速度，则P为平均功率 若v是瞬间速度，则P为瞬时功率
高一物理机械能
例3、在离地面5 m高处以10 m／s的水 平初速度抛出一个质量1 kg的物体， 则(1)从抛出到落地全过程中重力的平 均功率是多少?(2)物体落地时，重力 的即时功率是多少?
“正功”、“负功”的物理意义是什 么?
高一物理机械能
二、功的计算方法
1．恒力的功：直接用w＝FScos α计算， 两种思路：一种是力“F”乘以物体在力 的方向上发生的位移“scos α ” ；另一种 是在位移s方向上的力“Fcos α”乘以位移 s 2．变力的功
(1)用动能定理、功能关系(功是能量 转化的量度)求高一解物理机械能
想一想：v－t图线F－t图线F－s图线 与横轴所夹面积的物理意义是什么? (4)当某力做功的功率P一定时，可用 w＝Pt求功。 高一物理机械能
3．合外力的功 方法：先求合外力F合再用w合＝F
合 scosα求解． 方法二：先求各外力的功w1、w2… 再用w合＝w1+w2+…… 方法三：用动能定理： W合＝Ek2-Ek1求解．
高一物理机械能
人对绳的拉力方向时刻变化，而 已知的位移s是人沿水平方向走的距 离，因此不能利用w＝Fscosα直接求 拉力的功，但人对绳的拉力的功与绳 对物体的拉力的功是相等的，而绳对 物体的拉力是恒力。
高一物理机械能
设滑轮距人手的高度为h，则
h(cot30o－cot60o) ＝s ①
人由A走到B的过程中，重物G上升的
高度Δh等于滑轮右侧绳子增加的长度，
即
h
h
Δhsin3o0sin6o0 ②
人对绳子做的功为w＝G△h ③
由①②③式代入数据可得w＝732 J 高一物理机械能
想一想：若人由A以速度v匀速运动B， 人对绳做的功还是732 J吗?
(3)作出变力F随位移s变化的图象，图 象与位移轴所夹的“面积”即为变力所做 的功．
高一物理机械能
三、作用力与反作用力做功的关系 作用力与反作用力虽然等大、反
向，但由于它们作用的对象不同，故 位移关系不能确定．因此，作用力做 功时，反作用力可能做功，可能不做 功，可能做正功，也可能做负功。作 用力与反作用力的功没有必然的联系。
高一物理机械能
四、功率 1、定义：功跟完成这些功所用时间的
(2)将变力的功变为恒力的功 ①当力的大小不变，而方向始终与运 动方向相同或相反时，这类力的功等 于力和路程(不是位移)的乘积，如滑 动摩擦力、空气阻力做功．
高一物理机械能
道 A例B,1槽、道在由水半平径面分上别,有为一R/弯2和曲R的的槽两个 半圆构成.如图所示.现用大小恒为F的拉 力将一光滑小球从A点洞槽道拉至B点,若 拉力F的方向时刻与 运动小球的方向一致, 则此过程中拉力做 的功为多少?
(2)对于恒加速起动的题目，要明确所 求解的问题是处于第几个运动过程．同 时要明确匀加速运动的最大速度和全 程的最大速度的求解区别．
②当力的方向不变，大小随位移作 线性变化时，可先求出力对位移的平
均值 F F1 F2 ，再由 WFscoαs
计算。 2
③通过相关连点的联系将变力做功 转化为恒力做功。
高一物理机械能
例2、人在A点拉着绳通过一定滑轮 吊起质量m＝50kg的物体，如图所示， 开始时绳与水平方向夹角为60o，当人匀 速提起重物由A点沿水平方向运动s＝2m 而到达B点，此 时绳与水平方 向成30o角，求 人对绳的拉力 做了多少功?
(1)汽车做匀加速运动的时间是多少? (2)若斜坡长115.5 m，且汽车达坡顶之 前已达到最大速度，求汽车由坡底到坡 顶的总时间。 高一物理机械能
解析：(1)汽车在斜坡上运动的速度 一时间图象如图所示．设汽车在斜坡 上做匀加速运动时间为t1，在斜坡上 运动的总时间为t2，由牛顿第二定律 得F1-Ff-mgsina=ma ①
(1)在额定功率下启动：机车 以恒定功率启动，若运动过 程中所受阻力Ff不变，则 v－t图象，如图所示． 这一动态过程可用如下方框图表示：
高一物理机械能
(2)以恒定加速度a启动，其 整个启动过程的v－t图象如 图所示． 这一动态过程可用如下方框图表示：
高一物理机械能
高一物理机械能
例4、质量m＝4×103kg的汽车从静 止开始匀加速驶上倾角为α的斜坡，其中 sinα＝0.1，a＝1 m/s2，当汽车达到该车 额定功率P＝90 kW后即恒功率继续行驶， 汽车受到的摩擦阻力为车重的0.05倍。 求：
(不计空气阻力，g取10 m／s2)
高一物理机械能
Baidu Nhomakorabea
3、机车的起动问题 机车之类的交通工具靠发动机对外
做功。发动机的额定功率认为是其正常 工作时的最大输出功率。正常工作时输 出功率在0～P0(额定功率)之间
高一物理机械能
点拔：对机车来说，牵引力F和v 共线，故有P=Fv。①当F一定时，P 与速度v成正比；②当P一定时，降低 速度可以增大牵引力。所以当机械以 恒力牵引时，速度越大、机械功率越 大，但不得超过机械的额定功率。当 机械以恒定的功率运行时，要增大牵 引力，只有降高一低物理机运械能动速度。
高一物理机械能
④
（2）汽车匀加速的位移为
高一物理机械能
⑤
汽车在斜坡上行驶的最大速度
vmF p2Ffm p gsi1n5asm 1
对汽车由t1到t2时刻应用功能定理：
将④⑤⑥等数据代入⑦得 t2＝17.2 s
高一物理机械能
点拨：(1)汽车的功率达到额定值后， 即开始做加速度逐渐减小的加速运 动．匀变速运动的公式就不再适用，可 用动能定理研究．
第五讲 机械能
高一物理机械能
第一部分 功、功率 一、功
1．做功的两个要素：力和物体在力 的方向上发生了位移．
2．公式：w＝Fscos α ． α代表力的 方向和位移方向的夹角．
3．功是标量，只有大小，没有方向， 但有正负．
高一物理机械能
(1)当0o≤α<90o时w>0，力对物体做 正功。 (2)当90o<α≤180o时w<0，力对物体 做负功。也称物体克服这个力做了 功。 (3)当α＝90o，w＝0，力对物体不 做功
比值叫功率． 2、公式：(1)P＝w/t定义式。求的是平
均功率 (2)P=Fvcos α ， α为F与v的夹角 若v是平均速度，则P为平均功率 若v是瞬间速度，则P为瞬时功率
高一物理机械能
例3、在离地面5 m高处以10 m／s的水 平初速度抛出一个质量1 kg的物体， 则(1)从抛出到落地全过程中重力的平 均功率是多少?(2)物体落地时，重力 的即时功率是多少?
“正功”、“负功”的物理意义是什 么?
高一物理机械能
二、功的计算方法
1．恒力的功：直接用w＝FScos α计算， 两种思路：一种是力“F”乘以物体在力 的方向上发生的位移“scos α ” ；另一种 是在位移s方向上的力“Fcos α”乘以位移 s 2．变力的功
(1)用动能定理、功能关系(功是能量 转化的量度)求高一解物理机械能
想一想：v－t图线F－t图线F－s图线 与横轴所夹面积的物理意义是什么? (4)当某力做功的功率P一定时，可用 w＝Pt求功。 高一物理机械能
3．合外力的功 方法：先求合外力F合再用w合＝F
合 scosα求解． 方法二：先求各外力的功w1、w2… 再用w合＝w1+w2+…… 方法三：用动能定理： W合＝Ek2-Ek1求解．
高一物理机械能
人对绳的拉力方向时刻变化，而 已知的位移s是人沿水平方向走的距 离，因此不能利用w＝Fscosα直接求 拉力的功，但人对绳的拉力的功与绳 对物体的拉力的功是相等的，而绳对 物体的拉力是恒力。
高一物理机械能
设滑轮距人手的高度为h，则
h(cot30o－cot60o) ＝s ①
人由A走到B的过程中，重物G上升的
高度Δh等于滑轮右侧绳子增加的长度，
即
h
h
Δhsin3o0sin6o0 ②
人对绳子做的功为w＝G△h ③
由①②③式代入数据可得w＝732 J 高一物理机械能
想一想：若人由A以速度v匀速运动B， 人对绳做的功还是732 J吗?
(3)作出变力F随位移s变化的图象，图 象与位移轴所夹的“面积”即为变力所做 的功．
高一物理机械能
三、作用力与反作用力做功的关系 作用力与反作用力虽然等大、反
向，但由于它们作用的对象不同，故 位移关系不能确定．因此，作用力做 功时，反作用力可能做功，可能不做 功，可能做正功，也可能做负功。作 用力与反作用力的功没有必然的联系。
高一物理机械能
四、功率 1、定义：功跟完成这些功所用时间的
(2)将变力的功变为恒力的功 ①当力的大小不变，而方向始终与运 动方向相同或相反时，这类力的功等 于力和路程(不是位移)的乘积，如滑 动摩擦力、空气阻力做功．
高一物理机械能
道 A例B,1槽、道在由水半平径面分上别,有为一R/弯2和曲R的的槽两个 半圆构成.如图所示.现用大小恒为F的拉 力将一光滑小球从A点洞槽道拉至B点,若 拉力F的方向时刻与 运动小球的方向一致, 则此过程中拉力做 的功为多少?
(2)对于恒加速起动的题目，要明确所 求解的问题是处于第几个运动过程．同 时要明确匀加速运动的最大速度和全 程的最大速度的求解区别．