功和功率完整PPT课件

5．1 功和功率
知识清单
一、功 做功的两个因素：
(1)作用在物体上的力 (2)物体在力的方向上发生的位移．
公式：W＝Flcosα 单位：焦(J) (1)l 是物体对地的位移，α是力与位移的夹角． (2)只适用于恒力做功．
功的正负 (1)α＝90°时，力对物体不做功 (2)0≤α<90°时，力对物体做正功 (3)90°<α≤180°时，力对物体做负功 注意：功是标量，功的正负不表示方向和大小，正功表示动 力做功，负功表示阻力做功．
考点二 恒力做功的计算
求恒力做功直接用 W ＝Flco sα计算 1．注意问题 (1)公式中的 F 是所求功的作用力，要注意是求某个力的功还 是合力的功． (2)阻力做功为负值，克服阻力做功为正值． (3)公式中的 l 是物体对地的位移，要注意相对运动的系统中 物体的位移(见练 5)．
2．常用推论 (1)恒力做功等于力与物体在力的方向上位移的乘积，与运动 路径无关． (2)如图：物体由 A 滑到 D 摩擦力做的功 W＝μmg·BD.
【答案】 BD 【解析】 物体从 O 移动到 A，重力做的功是－mgL1tanθ， A 项错误．水平恒力 F 做的功是 FL1，B 项正确．物体从 O 移动 到 A 和从 A 下滑到 O 受支持力不同，摩擦力不同，克服摩擦力 做的功不相等，C 项错误．物体从 A 下滑到 B 的运动过程中克 服摩擦力做的功为： Wf＝μmgAOcosθ＋μmgOB＝μmg(L1＋L2)，D 项正确．
如图所示，质量为 m 的物体置于倾
角为 θ 的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数
为 μ，在外力作用下，斜面体以加速度 a 沿水
平方向向左做匀加速运动，运动中物体 m 与
斜面体相对静止．则关于斜面对 m 的支持力和摩擦力，下列说
法中正确的是( )
A．支持力一定做正功
B．摩擦力一定做正功
C．摩擦力可能不做功
人造地球卫星在椭圆轨道上运行，由图中的 a 点运动到 b 点的过程中( )
A．万有引力对卫星一直做正功 B．万有引力对卫星一直做负功 C．万有引力对卫星先做正功，再做负功 D．万有引力对卫星先做负功，再做正功
【答案】 B 【解析】 由于图中万有引力与速度方向夹角大于 90°，故 在此过程中万有引力对卫星做负功，B 项正确．
若 v 为瞬时速度，则 P 为瞬时功率．)
三、考点鸟瞰
考点鸟瞰 考点一：判断功的正负 考点二：恒力做功的计算
考点三：功率的计算 考点四：机车启动问题 考点五：求变力做功的六种方法
高考热度 ★★★★ ★★★★★ ★★★★★ ★★★★ ★★★★★
考点讲练
考点一 判断功的正负
判断功的正负的方法 (1)直线运动中功的判断：依据力与位移的夹角来判断(见练 1)． (2)曲线运动中功的判断：依据力与速度的方向夹角来判断 (见练 2)． (3)依据能量变化来判断：根据功是能量转化的量度来判断， 常用于两个相联系的物体之间的相互作用力做功的判断(见练 3)．
如图所示，物体在水平恒力 F 的作用下，从斜面底端 O 点沿斜面缓慢移动到 A 点，去掉 F 后，物体从 A 点下滑到水平 面的 B 点停下．斜面的倾角为 θ，OA 的水平距离为 L1，OB 距 离为 L2，物体的质量为 m，物体与水平面和斜面间的动摩擦因 数都为 μ，下面判断正确的是( )
A．物体从 O 移动到 A，重力做的功是 mgL1tanθ B．物体从 O 移动到 A，水平恒力 F 做的功是 FL1 C．物体从 O 移动到 A 和从 A 下滑到 O 克服摩擦力做的功 相等 D．物体从 A 下滑到水平面的 B，克服摩擦力做的功是 μmg(L1＋L2)
【答案】 A 【解析】 m 缓慢运动至右端系统平衡，对 m：F＝μmg＋ FT，对 M：FT＝μmg，小木块对地位移为L2，所以 WF＝F·L2＝μmgL.
如图所示，木板质量为 M，长度为 L，小木块质量为 m， 水平地面光滑，一根不计质量的轻绳跨过定滑轮分别与 M 和 m 连接，小木块与木板间的动摩擦因数为 μ，开始时木块静止在木 板左端，现用水平向右的力将 m 缓慢拉至右端，拉力做功为( )
A．μmgL C．μmgL/2
B．2μmgL D．μ(M＋m)gL
D．摩擦力可能做负功
【答案】 ACD 【解析】 支持力方向垂直斜面向上，故支持力一定做正 功．而摩擦力是否存在需要讨论，若摩擦力恰好为零，物体只受 重力和支持力，如图所示，此时加速度 a＝gtan θ；当 a>gtanθ时，摩擦力方向沿斜面向下，与 位移夹角小于 90°，则做正功；当 a<gtanθ时， 摩擦力方向沿斜面向上，与位移夹角大于 90°， 则做负功．综上所述，A、C、D 三项正确．
如图所示，两个质量相同的小球 A、
B
固定在一轻杆的两端，绕一固定转轴 O 从水
平位置由静止释放，当杆到达竖直位置时，
设杆对 A 做功为 W1，杆对 B 做功为 W2，则
()
A．W1＝0，W2＝0
B．W1>0，W2>0
C．W1>0，W2<0
D．W1<0，W2>0
【答案】 C 【解析】 A 球向上运动的过程中，动能和重力势能都增大， 即机械能增大，则杆必对 A 做正功，W1>0.对于 B 球，由于动能 增大，重力势能减小，而 A、B 组成的系统机械能不变，则 B 的 机械能减小，故杆对 B 球做负功，W2<0.
总功的计算 (1)求各个力分别对物体所做功的代数和：W 合＝W1＋W2 ＋…＋Wn. (2)求这几个力的合力对物体所做的功的快慢． 定义式：P＝Wt (P 为时间 t 内的平均功率) 推导式：P＝Fvcosα(若 v 为平均速度，则 P 为平均功率；
第五单元 机 械 能
考点内容
要求
命题规律
功和功率 动能和动能定理 重力做功与重力势能
Ⅱ Ⅱ (1)功和功率的计算；
(2)对动能定理、机械能守恒定律、 Ⅱ
功能关系的理解；
功能关系、机械能守恒定律及其应用 Ⅱ (3)与牛顿第二定律相结合考查运动
实验五：探究动能定理
情况和功能关系
实验六：验证机械能守恒定律