高二物理功和功率-文庫吧
2024-10-21 06:24 本頁面
【正文】 力所做的功 (可計算變力功或恒力功 ). (2)當變力的功率 P一定時 ,可用 W=Pt求功 ,如機車牽引力做的功 . (3)將變力做功轉(zhuǎn)化為恒力做功 ①當力的大小不變 ,而方向始終與運動方向相同或相反時 ,這類力的功等于力和路程 (不是位移 )的乘積 ,如滑動摩擦力 ?空氣阻力做功等 . ② 當力的方向不變 ,大小隨位移成線性變化時 ,可先求出力對位移的平均值 再由 W=Flcosα 計算 ,如彈簧彈力做功 . 12,2FFF ??疑難點二 .運用牛頓第二定律 F合 =ma和功率的算式 P=Fv說明機車以恒定加速度啟動和以恒定功率啟動兩種啟動方式中機車的運動過程 . 名師在線 : 所以機車達最大速度時 a=0,F=Ff,P=Fvmax=Ffvmax,這一啟動過程的 vt關系如圖 513(a)所示 . 圖 513 vt關系如圖 513(b)所示 . 易 錯 點 撥 易錯點一不能正確分析物體的運動導致出錯 自我診斷 1如圖 514所示 ,小物體 A位于光滑的斜面上 ,斜面位于光滑的水平面上 ,從地面上看 ,小物塊沿斜面下滑的過程中 ,斜面對小物塊的作用力 ( ) ,做功為零 ,做功不為零 ,做功為零 ,做功不為零 答案 :B 解析 :因斜面放在光滑的水平面上 ,當 A下滑時 ,斜面在 A的壓力下將向右加速運動 ,A的運動是 A相對斜面的下滑和隨斜面向右運動的合運動 ,如圖 515所示 ,斜面對小物塊 的彈力方向垂直于接觸面 ,彈力 F與小物塊的對地位移的夾角大于 90176。 ,所以斜面對小物塊的作用力做負功 ,正確選項為 B. 易錯點二漏掉了摩擦力 ,把人對車做功理解為是推力做功而導致出錯 自我診斷 2在加速運動的車廂中 ,一個人用力向前推車廂 ,如圖 516所示 ,人相對車廂未移動 ,則下列說法正確的是 ( ) 答案 :BC 解析 :(1)對人 ,如圖 517(a)所示 ,車廂對人的作用力有 :車廂對人的彈力 F1,車廂底對人的支持力 FN1,車廂底對人的靜摩擦力 F2,設車廂的位移為 s,則車廂對人做的功 W1為 :W1=F2sF1s,由于人和車都在做加速運動 ,故有 F2F1=ma, 因而 F2F1,故 W1 0. (2)對車廂如圖 517(b)所示 ,人對車廂的作用力有 :推力 F3,對底板的壓力 FN2,人對車的摩擦力 F4,則人對車廂做功 W2為 : W2=F3sF4s. 由于 F3=F1,F4=F2,所以 F3F4,故有 W2析可知 :人對車做負功 ,推力對車做正功 ,車對人做正功 . 易錯點三計算瞬時功率時沒有注意到 F與 v夾角的變化而導致出錯 自我診斷 3 “神舟”七號宇航員在進行素質(zhì)訓練時 ,抓住秋千桿由水平狀態(tài)開始下擺 ,如圖518所示 ,到達豎直狀態(tài)的過程中 ,宇航員所受重力的瞬時功率變化情況是 ( ) 解析 :宇航員在水平位置時 ,速度為零 ,則其所受重力的瞬時功率等于零 ,在豎直位置 ,其速度方向與所受重力垂直 ,此時 ,重力的瞬時功率也等于零 ,則宇航員受重力的瞬時功率變化情況先增大后減小 ,故 C正確 . 答案 :C 題 型 研 練 【 例 1】 如圖 519所示 ,一質(zhì)量為 m= kg的物體從半徑為 R= m的圓弧的 A端 ,在拉力作用下沿圓弧緩慢運動到 B端 (圓弧 AB在豎直平面內(nèi) ).拉力 F大小不變始終為 15 N,方向始終與物體在該點的切線成37176。 角 .圓弧所對應的圓心角為 60176。 ,BO邊為豎直方向 ,求這一過程中 :(g取 10 m/s2) (1)拉力 F做的功 . (2)重力 G做的功 . (3)圓弧面對物體的支持力 FN做的功 . (4)圓弧面對物體的摩擦力 Ff做的功 . 解析 :(1)將圓弧 AB分成很多小段 l1,l2,… ,ln,拉力在每小段上做的功為 W1,W2,… ,Wn,因拉力 F大小不變 ,方向始終與物體在該點的切線成37176。 角 ,所以 : W1=Fl1cos37176。 ,W2=Fl2cos37176。 ,… ,Wn=Flncos37176。 ,所以WF=W1+W2+… +Wn=Fcos37176。 (l1+l2+… +ln)=Fcos37 . 2 0 6 2 .83 R J J?? ?? (2)重力 G做的功 WG=mgR(1cos60176。 )=50 J. (3)物體受的支持力 FN始終與物體的運動方向垂直 ,所以 WFN=0. (4)因物體在拉力 F作用下緩慢移動 ,動能不變 ,由動能定理知 :WF+WG+Wf=0, 所以 Wf=WFWG=(+50)J= J. 答案 :(1) J (2)50 J (3)0 (4) J 方法總結(jié) :在遇到求功的問題時 ,一定要注意分析是求恒力做的功還是變力做的功 ,如果是求變力做的功 ,看能否轉(zhuǎn)化為求恒力做功的問題 ,不能轉(zhuǎn)化的 ,還可以借助動能定理和能量守恒定律來求解 . 創(chuàng)新預測 1 如圖 5110所示 ,用恒力 F通過光滑的定滑輪把靜止在水平面上的物體從位置 A拉到位置 B,物體的質(zhì)量為 m,定滑輪離水平地面的高度為 h,物體在水平位置 A?B時細繩與水平方向的夾角分別為 θ 1和 θ
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