高二物理功和功率-文庫吧
2025-10-07 06:24 本頁面
【正文】 力所做的功 (可計(jì)算變力功或恒力功 ). (2)當(dāng)變力的功率 P一定時(shí) ,可用 W=Pt求功 ,如機(jī)車牽引力做的功 . (3)將變力做功轉(zhuǎn)化為恒力做功 ①當(dāng)力的大小不變 ,而方向始終與運(yùn)動(dòng)方向相同或相反時(shí) ,這類力的功等于力和路程 (不是位移 )的乘積 ,如滑動(dòng)摩擦力 ?空氣阻力做功等 . ② 當(dāng)力的方向不變 ,大小隨位移成線性變化時(shí) ,可先求出力對位移的平均值 再由 W=Flcosα 計(jì)算 ,如彈簧彈力做功 . 12,2FFF ??疑難點(diǎn)二 .運(yùn)用牛頓第二定律 F合 =ma和功率的算式 P=Fv說明機(jī)車以恒定加速度啟動(dòng)和以恒定功率啟動(dòng)兩種啟動(dòng)方式中機(jī)車的運(yùn)動(dòng)過程 . 名師在線 : 所以機(jī)車達(dá)最大速度時(shí) a=0,F=Ff,P=Fvmax=Ffvmax,這一啟動(dòng)過程的 vt關(guān)系如圖 513(a)所示 . 圖 513 vt關(guān)系如圖 513(b)所示 . 易 錯(cuò) 點(diǎn) 撥 易錯(cuò)點(diǎn)一不能正確分析物體的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致出錯(cuò) 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(dāng) A下滑時(shí) ,斜面在 A的壓力下將向右加速運(yùn)動(dòng) ,A的運(yùn)動(dòng)是 A相對斜面的下滑和隨斜面向右運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng) ,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(fù)功 ,正確選項(xiàng)為 B. 易錯(cuò)點(diǎn)二漏掉了摩擦力 ,把人對車做功理解為是推力做功而導(dǎo)致出錯(cuò) 自我診斷 2在加速運(yùn)動(dòng)的車廂中 ,一個(gè)人用力向前推車廂 ,如圖 516所示 ,人相對車廂未移動(dòng) ,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(shè)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(yùn)動(dòng) ,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(fù)功 ,推力對車做正功 ,車對人做正功 . 易錯(cuò)點(diǎn)三計(jì)算瞬時(shí)功率時(shí)沒有注意到 F與 v夾角的變化而導(dǎo)致出錯(cuò) 自我診斷 3 “神舟”七號宇航員在進(jìn)行素質(zhì)訓(xùn)練時(shí) ,抓住秋千桿由水平狀態(tài)開始下擺 ,如圖518所示 ,到達(dá)豎直狀態(tài)的過程中 ,宇航員所受重力的瞬時(shí)功率變化情況是 ( ) 解析 :宇航員在水平位置時(shí) ,速度為零 ,則其所受重力的瞬時(shí)功率等于零 ,在豎直位置 ,其速度方向與所受重力垂直 ,此時(shí) ,重力的瞬時(shí)功率也等于零 ,則宇航員受重力的瞬時(shí)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(yùn)動(dòng)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(diǎn)的切線成37176。 角 .圓弧所對應(yīng)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(diǎn)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(yùn)動(dòng)方向垂直 ,所以 WFN=0. (4)因物體在拉力 F作用下緩慢移動(dòng) ,動(dòng)能不變 ,由動(dòng)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(shí) ,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(dòng)能定理和能量守恒定律來求解 . 創(chuàng)新預(yù)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(shí)細(xì)繩與水平方向的夾角分別為 θ 1和 θ
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