功和功率复习课件

α＞90° 力对物体做 或物体 注意1：功是力在空间上的积累过程，它是一个过程量． 注意2：功有正负但没有方向，故功是标量，正功表示
对物体做功的力为动力，负功表示对物体做功的 力为阻力，功的正负不表示功的大小．
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，则电梯支 持力对人做功情况是( D )
两种方式 以恒定功率启动 过程 AB 段 分析 F＝F 阻⇒a＝0⇒ P F 阻＝ vm
以恒定加速度启动 P额 F－F阻 v↑⇒F＝ v ↓⇒a＝ m ↓ 加速度减小的加速运动，在 B P额 点达到最大速度 vm＝ F阻
运动 以 vm 匀速直线运 性质 动
第五章
机械能及其守恒定律
物理
【例】：如图所示，物体由静止开始沿倾角为θ的光滑斜面 下滑，m、h已知，求：
ACD
(1)摩擦力并非只做负功，可以做正功、负功或不做功．
(2)作用力和反作用力虽然等大反向，但由于其分别作用 在两个物体上，产生的位移效果无必然联系，故作用力和反 作用力的功不一定一正一负，大小也不一定相等．
1．如图5－1－6所示，在加速向左运动的车厢中，一个
人用力沿车前进的方向推车厢，已知人与车厢始终保持相对
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
2 ．如图 5 － 1 － 2 所示，质量为 m 的物体置于倾角为 θ 的
斜面上，在外力作用下，斜面沿水平方向向左做匀速直线运 动，运动过程中物体 m 与斜面体相对静止．则关于斜面对 m 的支持力和摩擦力的做功情况是
第五章
机械能及其守恒定律 主干知识整合
物理
一、功
1．概念：如果物体在力的作用下
那么这个力一定对物体做了功． 2．做功的两个要素：力和物体在 位移． 3．公式：W＝
能量
发生了变化，
力的方向上
发 生 的
Flcosα
，α是力和位移方向间的夹角．
注意： 1、适用：恒力功。 2、w与F对应。与 物体是否受其他力无关，与物体处于什么运动 状态无关。3、L指对地位移，F作用点的位移。 α 指F与L方向之间的夹角。
学案【巩固】：质量分别为m1和m2的两个物体，m1<m2，在大小
相等的两个力F1和F2作用下沿力的方向移动了相同距离若F1做的功 为W1，F2做的功为W2，则( C ) A.W1>W2 B.W1<w2 C.W1=W2 D.无法确定
【巩固1】：关于功是否为矢量，下列说法正确的是（ B ）
A.因为功有正功和负功，所以功是矢量 B.因为功没有方向性，所以功是标量 C.力和位移都是矢量，功也一定是矢量 D.力是矢量，功也是矢量
二、功率 1．定义：功与完成这些功所用时间的 比值 ． 2．物理意义：描述力对物体做功的 快慢 ． 3．公式 W (1)P＝ ，P 为时间 t 内的 平均 功率． t (2)P＝Fvcos α (α 为 F 与 v 的夹角) ①若 v 为平均速度，则 P 为 平均 功率． ②若 v 为瞬时速度，则 P 为 瞬时 功率．
机械能及其守恒定律 变力功的计算
物理
(1)当变力的功率P一定时，可用W＝Pt求功，如机车恒功率启动时．
(3)将变力做功转化为恒力做功 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 擦力做功、空气阻力做功等． ②当力的方向不变，大小随位移做线性变化时，可先求 F1＋F2 出力对位移的平均值 F＝ ，再由 W＝Flcos α 计算， 2 如弹簧弹力做功．
(3)用动能定理W＝ΔEk或功能关系W＝ΔE，即用能量的增量等效 代换变力所做的功．(也可计算恒力功 )
第五章
机械能及其守恒定律
合力功的计算
物理
(1)先求F合，再根据W＝F合· lcos α计算，一般适
用于整个过程中合力恒定不变的情况．
(2)先求各个力做的功W1、W2…Wn，再根据W总
＝W1＋W2＋…＋Wn计算总功，这是求合力做功常
用的方法．
第五章
机械能及其守恒定律
合力功的计算
物理
【例】：如图所示，质量为ｍ的物体沿倾角为θ的光滑斜面下滑了 一段距离L，求物体所受各力在下滑过程中对物体做的功及这些力 做的总功？
【跟踪训练】：将质量为m=5kg的物体竖直抛出h=10m高度后落 下。空气阻力为f=5N,求全过程外力对物体做的总功。
【巩固2】：物体在两个相互垂直的力作用下运动，力F1对物体
做功6J，物体克服力F2做功8J，则F1F2的合力对物体做功为（ ） A.14J B.10J C.2J D-2J
D
第五章
机械能及其守恒定律 二、功的正负判断
物理
方法一：根据力的方向和位移方向的夹角 α判断 .通常 判断恒力做功的正负
夹角 正功 α＜90° α＝90° 力对物体做 力对物体 不做功 负功 克服这个力做功 功的正负
答案 A
第五章
ห้องสมุดไป่ตู้
机械能及其守恒定律 与图像综合考查
物理
5．质量为2 kg的物体放在动摩擦因数μ＝0.1的水平面上 ，在水平拉力的作用下由静止开始运动，水平拉力做的 功W和物体发生的位移x之间的关系如图所示，则
A．此物体在AB段做匀加速直线运动 B．此物体在AB段做匀速直线运动 C．此物体在OA段做匀加速直线运动 D．此物体在OA段做匀速直线运动
静止，那么人对车厢做功的情况是
图5－1－6
A．做正功 C．不做功 B．做负功 D．无法确定
（二）变力功的求解
【例1】
s1 s 2
s3
【例2】
F F
微元法
求变力功的方法：（1）仅大小不变的：w=FS （2） 功率不变的：w=Pt （3）仅方向不变的：图像的面 积 （4）动能定理 （也可计算恒力功）
第五章
A
图5－1－2 A．支持力一定做正功 C．摩擦力可能不做功 B．摩擦力一定做正功 D．支持力可能做负功
如图5－1－5所示，物体沿弧形轨道滑下后进入足 够长的水平传送带，传送带以图示方向匀速运转，则传送带 对物体做功情况可能是
A．始终不做功
B．先做负功后做正功 C．先做正功后不做功 D．先做负功后不做功 【答案】 图5－1－5
答案 BC
（1）物体滑到底端过程中重力的功率．
（2）物体滑到斜面底端时重力的功率．
【跟踪训练】：将1kg的物块在高度为45m的高度以40m/s的初速度 平抛，不计重力。求物块（1）落地时重力的瞬时功率。 （2）落地过程中重力的平均功率。
第五章
机械能及其守恒定律
物理
【例】：一质量为m=5t的汽车，发动机额定功率为P=80kw， 汽车由静止开始以加速度a=1m/s2做匀加速直线运动．机车发 动机达到额定功率后以恒定功率继续行驶．假设车的阻力为车 重的0.06倍，g取10m/s2．求：（1）汽车做匀加速直线运动 的最长时间t；（2）汽车起动后5s末和15s末的瞬时功率；（ 3）汽车的最大速度vm． 【跟踪训练】：质量m=5×103kg的汽车在水平路面上从静止 开始以加速度a=2m/s2作匀加速运动，所受阻力f=1.0×103N ，汽车起动后第1s末牵引力的瞬时功率是 （ ） A．2kW B．11 kW C．20 kW D．22kW
第五章
机械能及其守恒定律
物理
【跟踪训练】：质量m=5×103kg的汽车在水平路面上从静止开 始以加速度a=2m/s2作匀加速运动，所受阻力f=1.0×103N，汽 车起动后第1s末牵引力的瞬时功率是 （ ） A．2kW B．11 kW C．20 kW D．22kW
6．如图所示，分别用力F1、F2、F3将质量为m的物体由静止沿 同一光滑斜面以相同的加速度从斜面底端拉到斜面的顶端，此时 三个力的功率分别为P1、P2、P3，则 A．P1＝P2＝P3 C．P3＞P2＞P1 B．P1＞P2＝P3 D．P1＞P2＞P3
4 ．额定功率：机械长时间正常工作而不损坏机械的
最大 输出功率． 5．实际功率：机械实际工作时输出的功率．要求 小于等于 额定功率．
两种方式 P－t 图和 v －t 图
以恒定功率启动
以恒定加速度启动
OA 段
P（不变） F－F阻 v ↑ ⇒ F ＝ 过程 a＝ 不变 ⇒ F 不变 v m 分析 F－F阻 v↑ ⇒P＝Fv↑直到 P 额＝Fv1 ↓⇒a＝ ↓ m 运动 加 速 度 减 小 的 加 速 性质 直线运动 匀加速直线运动，维持时 v1 间 t0＝ a