《功和功率》ppt
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时功率和这 1 s 中重力的平均功率.(g=10 m/s2) 解:平抛运动中,竖直方向有:vy=gt, 所以 1 s 后,vy=10 m/s 重力的瞬时功率 P 瞬=mgvy=100 W;
1 2 竖直方向位移 y=2gt ,代入数据得 y=5 m 重力所做的功 WG=mgy=50 J, 重力的平均功率 P 平=WG/t=50 W.
1.(双选)某物体同时受到三个力作用而做匀减速直线运动, 其中 F1 与加速度 a 的方向相同,F2 与速度 v 的方向相同,F3 与 速度 v 的方向相反,则( BD ) A.F1对物体做正功 C.F3对物体做正功 B.F2对物体做正功
D.合外力对物体做负功
解析:因物体做匀减速运动,a 的方向与 v 的方向相反,故 F1对物体做负功,A 错;F2与速度 v 方向相同,做正功,B 正 确;F3 与 v 方向相反,做负功,C 错误;做匀减速直线运动时, 合外力的方向与运动方向相反,做负功,故 D 正确.
3.功率的计算 W/t ,只能计算 t 时间内的平均功率. (1)P=____ Fvcos α ,若 v 为平均速度,P 为平均功率,若 v (2)P=_________ 为瞬时速度,P 为瞬时功率. 4.额定功率和实际功率 (1)额定功率:机械正常工作时能输出的最大功率.
(2)实际功率:机械实际工作时输出的功率.P 实≤P 额.
4.(单选)如图 5-1-2 所示,质量为 m 的物体放在光滑水
平面上,都是从静止开始以相同的加速度移动同样的距离.第
一次拉力 F1 方向水平,第二次拉力 F2 与水平成α角斜向上拉,
在此过程中,两力的平均功率分别为 P1、P2,则( B)
图 5-1-2 A.P1>P2 C.P1<P2
B.P1=P2
功和功率
考点1
功
力的方向上发 1.定义:一个物体受到力的作用,如果在___________ 生一段位移就说这个力对物体做了功. 2.公式:功是标量,力对物体做的功等于力的大小、位移 Fscos α 大小、以及力和位移夹角的余弦的乘积.W=__________.
3.对功的理解 (1)讲功必须分清楚是哪个力的功,在解题时一定要注意题
2.(单选)如图 5-1-1 所示,质量为 m 的小球用长 L 的细 线悬挂而静止在竖直位置.现在用水平恒力 F 将小球拉到细线 与竖直方向成θ角的位置.在此过程中,拉力 F 做的功是( B)
图 5-1-1 A.FLcos θ B.FLsin θ C.FL(1-cos θ) D.mgL(1-cos θ) 解析:由题知 F 为水平恒力,物体的位移为 s=Lsin θ,则 W=Fs=FLsin θ.
(3)利用 F-s 图象求功.F-s 图象与 s 轴所包围的面积即为
力 F 的功的数值.该方法可求变力的功,尤其是 F 与 s 成线性 变化关系时,例如弹簧弹力的功.
(4)利用功能原理求功.该方法在考试中最常用,注意功是能 量转化的量度,某个力做功对应某一能量转化,例如合外力的功 对应物体动能的变化,重力做功对应重力势能的变化,电场力做 功对应电势能的变化. (5)等值法求功.当求某个力的功比较困难(一般是变力),且 该力做功与某一力做功相同(一般是恒力),可以用等值替代来求.
3.(单选)(2011 年佛山一中月考)某人通过一个无摩擦的定 滑轮,把一只猴子匀速提高 h.第一次猴子相对绳子不动,人提 拉所做的功为 W1,功率为 P1;第二次人拉动绳子的速率不变, 猴子相对于绳匀速上爬,提拉的高度不变,人提拉所做的功为 W2,功率为 P2.则有( C )
A.P1=P2,W1=W2
D.无法判断
解析:物体由静止开始,加速度相同、位移相同则时间、
末速度相同,由动能定理,合外力做功相同,而物体所受重力、
支持力都不做功,所以两次拉力做功相同.由 P=W/t ,W 相
同、 t 相同,则 P1=P2 ,B 正确. 【教师参考· 备选题】质量 m=1 kg 的物体以初速度 v=
10 m/s 做平抛运动,运动中不计空气阻力,求经过 1 s 后重力的瞬
目中求哪个力做的功,或合力的功.公式中 s 表示力所作用的 物体的位移,α表示力的方向与位移方向的夹角. (2)功是标量,但有正负之分,根据 W=Fscos α: ①当α=90°,即力与位移方向垂直,则 W=0,力对物体不 做功. ②当α>90°,则 W<0,力对物体做负功,力充当的是阻力. ③当α<90°,则 W>0,力对物体做正功,力充当的是动力. 注意:力对物体做负功又可以说物体克服力做功.
考点 3
机车启动问题
1.机车以恒定功率启动的运动过程
(1)阶段一:变加速运动
F-f P ①过程分析:v↑⇒F= v ↓⇒a= m ↓.
②运动规律:加速度逐渐减小的变加速直线运动,对应图 5-1-3 中的 OA 段.
(2)阶段二:匀速运动 ①过程分析:P=fvm.
②运动规律:以速度 vm做匀速直线运动,对应图 5-1-3
4.计算功的常用方法 (1)用公式 W=Fscos α计算功.该方法只能求恒力的功.该
公式可写成 W=F· (s· cos α)=(F· cos α)· s,即功等于力与力方向上
位移的乘积或等于位移与位移方向上力的乘积. (2)用公式 W=Pt 来计算.该式一般用于求功率恒定但力变 化的情况,例如恒定功率启动的汽车.
C.P1=P2,W1≠W2
B.P1≠P2,W1=W2
D.P1≠P2,W1≠W2
解析:由平衡条件可知,人的拉力不变,拉绳的速率不变, 因此功率相同;由于猴子往上爬,故猴子提高相同高度时,人 提拉的高度较小,故做功较小.
考点2
功率
快慢的物理量. 1.功率:描述做功_____
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2.定义:功跟完成功所用时间的比值叫功率.
中的 AB 段.
图 5-1-3
图 5-1-4
2.机车以恒定的加速度启动的运动过程
(1)阶段一:匀加速运动
F-f ①过程分析:a= m 不变⇒F 不变、v↑⇒P=Fv↑,直到 P=P 额=Fvm′.(vm′为匀加速直线运动过程的最大速度)
②运动规律:以加速度 a 做匀加速直线运动,对应图 5-1
1 2 竖直方向位移 y=2gt ,代入数据得 y=5 m 重力所做的功 WG=mgy=50 J, 重力的平均功率 P 平=WG/t=50 W.
1.(双选)某物体同时受到三个力作用而做匀减速直线运动, 其中 F1 与加速度 a 的方向相同,F2 与速度 v 的方向相同,F3 与 速度 v 的方向相反,则( BD ) A.F1对物体做正功 C.F3对物体做正功 B.F2对物体做正功
D.合外力对物体做负功
解析:因物体做匀减速运动,a 的方向与 v 的方向相反,故 F1对物体做负功,A 错;F2与速度 v 方向相同,做正功,B 正 确;F3 与 v 方向相反,做负功,C 错误;做匀减速直线运动时, 合外力的方向与运动方向相反,做负功,故 D 正确.
3.功率的计算 W/t ,只能计算 t 时间内的平均功率. (1)P=____ Fvcos α ,若 v 为平均速度,P 为平均功率,若 v (2)P=_________ 为瞬时速度,P 为瞬时功率. 4.额定功率和实际功率 (1)额定功率:机械正常工作时能输出的最大功率.
(2)实际功率:机械实际工作时输出的功率.P 实≤P 额.
4.(单选)如图 5-1-2 所示,质量为 m 的物体放在光滑水
平面上,都是从静止开始以相同的加速度移动同样的距离.第
一次拉力 F1 方向水平,第二次拉力 F2 与水平成α角斜向上拉,
在此过程中,两力的平均功率分别为 P1、P2,则( B)
图 5-1-2 A.P1>P2 C.P1<P2
B.P1=P2
功和功率
考点1
功
力的方向上发 1.定义:一个物体受到力的作用,如果在___________ 生一段位移就说这个力对物体做了功. 2.公式:功是标量,力对物体做的功等于力的大小、位移 Fscos α 大小、以及力和位移夹角的余弦的乘积.W=__________.
3.对功的理解 (1)讲功必须分清楚是哪个力的功,在解题时一定要注意题
2.(单选)如图 5-1-1 所示,质量为 m 的小球用长 L 的细 线悬挂而静止在竖直位置.现在用水平恒力 F 将小球拉到细线 与竖直方向成θ角的位置.在此过程中,拉力 F 做的功是( B)
图 5-1-1 A.FLcos θ B.FLsin θ C.FL(1-cos θ) D.mgL(1-cos θ) 解析:由题知 F 为水平恒力,物体的位移为 s=Lsin θ,则 W=Fs=FLsin θ.
(3)利用 F-s 图象求功.F-s 图象与 s 轴所包围的面积即为
力 F 的功的数值.该方法可求变力的功,尤其是 F 与 s 成线性 变化关系时,例如弹簧弹力的功.
(4)利用功能原理求功.该方法在考试中最常用,注意功是能 量转化的量度,某个力做功对应某一能量转化,例如合外力的功 对应物体动能的变化,重力做功对应重力势能的变化,电场力做 功对应电势能的变化. (5)等值法求功.当求某个力的功比较困难(一般是变力),且 该力做功与某一力做功相同(一般是恒力),可以用等值替代来求.
3.(单选)(2011 年佛山一中月考)某人通过一个无摩擦的定 滑轮,把一只猴子匀速提高 h.第一次猴子相对绳子不动,人提 拉所做的功为 W1,功率为 P1;第二次人拉动绳子的速率不变, 猴子相对于绳匀速上爬,提拉的高度不变,人提拉所做的功为 W2,功率为 P2.则有( C )
A.P1=P2,W1=W2
D.无法判断
解析:物体由静止开始,加速度相同、位移相同则时间、
末速度相同,由动能定理,合外力做功相同,而物体所受重力、
支持力都不做功,所以两次拉力做功相同.由 P=W/t ,W 相
同、 t 相同,则 P1=P2 ,B 正确. 【教师参考· 备选题】质量 m=1 kg 的物体以初速度 v=
10 m/s 做平抛运动,运动中不计空气阻力,求经过 1 s 后重力的瞬
目中求哪个力做的功,或合力的功.公式中 s 表示力所作用的 物体的位移,α表示力的方向与位移方向的夹角. (2)功是标量,但有正负之分,根据 W=Fscos α: ①当α=90°,即力与位移方向垂直,则 W=0,力对物体不 做功. ②当α>90°,则 W<0,力对物体做负功,力充当的是阻力. ③当α<90°,则 W>0,力对物体做正功,力充当的是动力. 注意:力对物体做负功又可以说物体克服力做功.
考点 3
机车启动问题
1.机车以恒定功率启动的运动过程
(1)阶段一:变加速运动
F-f P ①过程分析:v↑⇒F= v ↓⇒a= m ↓.
②运动规律:加速度逐渐减小的变加速直线运动,对应图 5-1-3 中的 OA 段.
(2)阶段二:匀速运动 ①过程分析:P=fvm.
②运动规律:以速度 vm做匀速直线运动,对应图 5-1-3
4.计算功的常用方法 (1)用公式 W=Fscos α计算功.该方法只能求恒力的功.该
公式可写成 W=F· (s· cos α)=(F· cos α)· s,即功等于力与力方向上
位移的乘积或等于位移与位移方向上力的乘积. (2)用公式 W=Pt 来计算.该式一般用于求功率恒定但力变 化的情况,例如恒定功率启动的汽车.
C.P1=P2,W1≠W2
B.P1≠P2,W1=W2
D.P1≠P2,W1≠W2
解析:由平衡条件可知,人的拉力不变,拉绳的速率不变, 因此功率相同;由于猴子往上爬,故猴子提高相同高度时,人 提拉的高度较小,故做功较小.
考点2
功率
快慢的物理量. 1.功率:描述做功_____
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2.定义:功跟完成功所用时间的比值叫功率.
中的 AB 段.
图 5-1-3
图 5-1-4
2.机车以恒定的加速度启动的运动过程
(1)阶段一:匀加速运动
F-f ①过程分析:a= m 不变⇒F 不变、v↑⇒P=Fv↑,直到 P=P 额=Fvm′.(vm′为匀加速直线运动过程的最大速度)
②运动规律:以加速度 a 做匀加速直线运动,对应图 5-1