高二物理功和功率-預覽頁
【正文】 :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 2,求繩的拉力對物體做的功 . 解析 :人拉繩的力是恒力 ,但繩拉物體的力的方向不斷變化 ,故繩拉物體的力 F‘是變力 ,但此力對物體所做的功與恒力 F所做的功相等 ,力 F作用點的位移與物體的位移相關聯(lián) ,即 則細繩對物體的拉力 F39。 =10 m/s2=5 m/s2. G sinam???下滑到底端時的速度 m/s=10 m/s. 此時重力的瞬時功率 P=mgvcos60176。2v. 聯(lián)立上述方程 ,代入數(shù)據(jù)可得 :W= J,P=75 W. 1 2,2h a t v a t??題型三 ti xing san機車的啟動問題 【 例 3】 (2020v對任何一個時刻總是成立的 ,其中 F為牽引力 ,而不是車輛所受的合外力 ,牛頓第二定律 FFf=ma也總是成立的 ,利用以上兩個關系式與運動學公式即可解決此類問題 . 創(chuàng)新預測 3汽車發(fā)動機的功率為 60 kW,汽車的質(zhì)量為 4 t,當它行駛在坡度為 sinα=長直公路上時 ,如圖 5114所示 ,所受摩擦力為車重的 (g取 10 m/s2),求 : (1)汽車所能達到的最大速度 vmax. (2)若汽車從靜止開始以 m/s2的加速度做勻加速直線運動 ,則此過程能維持多長時間 ? (3)當汽車以 m/s2的加速度勻加速行駛的速度達到最大值時 ,汽車做功多少 ? 解析 :(1)汽車在坡路上行駛 ,所受阻力由兩部分構(gòu)成 ,即 Ff=kmg+mgsinα=4 000 N+800 N=4 800 N,又因為 F=Ff時 ,P=Ffvmax,所以 36 0 1 0/ 1 2 . 5 / .4800Pv m a x m s m sk m g m g s in ? ?? ? ?? (2)汽車從靜止開始 ,以 a= m/s2勻加速行駛 ,由牛頓第二定律得 F39。= 336 0 1 0 / 8 . 3 3 /7 . 2 1 0P m s m sF???? ?答案 :(1) m/s (2) s (3) 105 J 高 效 作 業(yè) 一 ?選擇題 5115所示 ,人造地球衛(wèi)星在橢圓形軌道上運動 ,由 a點運動到 b點的過程中 ,關于萬有引力做功的情況 ,正確的說法是 ( ) 答案 :C 解析 :衛(wèi)星從 a點到 b點 ,其速度的方向與萬有引力的方向的夾角大于 90176。=8k39。當發(fā)動機額定功率不變時 ,即 P0=P39。高考寧夏卷 )一滑塊在水平地面上沿直線滑行 ,t=0時其速度為 1 m/滑塊運動方向上再施加一水平作用力 F,力 F和滑塊的速度 v隨時間的變化規(guī)律分別如圖5117(a)和圖 5117(b)所示 .設在第 1 s內(nèi) ?第2 s內(nèi) ?第 3 s內(nèi)力 F對滑塊做的功分別為 W1?W2?W3,則以下關系式正確的是 ( ) =W2=W2W3 W3=W2W3 答案 :B 解析 :第 1 s內(nèi) ?第 2 s內(nèi) ?第 3 s內(nèi)滑塊的位移分別為 s1= m?s2= m?s3=1 F做的功分別為 W1=F1s1= J?W2=F2s2= J?W3=F3s3=2 J,所以 W1W2W3,B正確 . ,某一段時間內(nèi)汽車的功率隨時間的變化如圖 5118所示 ,設汽車運動過程中受到的阻力不變 ,則在這一段時間內(nèi)汽車的運動情況可能是 ( ) 答案 :AD 解析 :由于汽車的功率保持不變 ,汽車在啟動過程中 ,先做加速度減小的加速運動 ,最后達到勻速直線運動 ,故 A?D正確 ,B?C錯誤 . 為 m的重物 ,當重物的速度為 v1時 ,起重機的有用功率達到最大值 P,此后 ,起重機保持該功率不變 ,繼續(xù)提升重物 ,直到以最大速度 v2勻速上升為止 ,物體上升的高度為 h,則整個過程中 ,下列說法正確的是 ( ) v2 2Pv1PvPmg?1P gmv ?答案 :BCD 解析 :由 Fmg=ma和 P=F的過程中 ,木箱的速度保持不變 ,則 ( ) 答案 :AC 解析 :由于木箱的速度保持不變 ,因此木箱始終處于平衡狀態(tài) ,受力分析如圖 5122所示 ,則由平衡條件得 :mg=FN+Fsinθ,Ff=μFN=Fcosθ,兩式聯(lián)立解得 可見 F有最小值 ,所以 F 2 ,1 ( )m g m gFc o s s in s in??? ? ? ? ? ???? ??先減小后增大 ,A正確 ,B錯誤 。=72 km/h=20 m/s. 設以額定功率行駛到速度 v39。. 而阻力大小仍為 F1=kmg,由 F39。 的坡上勻速爬坡時 ,車速約為多少 ? 答案 :(1)180 (2) (3) m/s
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