20xx-功和功率(編輯修改稿)
2024-09-01 00:56 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 由動能定理知 WFNmgh=0,故支持力 FN做功為 mgh。 【 加固訓(xùn)練 】 (多選 )如圖所示 ,擺球質(zhì)量為 m,懸線的長為 L,把懸線拉到水平位置后放手。設(shè)在擺球運(yùn)動過程中空氣阻力 F阻 的大小不變 ,則下列說法正確的是 ( ) mgL 0 F阻 做功為 mgL F阻 做功為 F阻 πL 12【 解析 】 選 A、 B、 D。如圖所示 ,因?yàn)槔?FT在運(yùn)動過程中始終與運(yùn)動 方向垂直 ,故不做功 ,即 WFT=0,B正確 。重力在整個運(yùn)動過程中始終不變 , 小球在重力方向上的位移為 AB在豎直方向上的投影 L,所以 WG=mgL,A 正確 。F阻 所做的總功等于每個小弧段上 F阻 所做功的代數(shù)和 ,即 WF阻 =(F阻 Δx 1+F阻 Δx 2+? )= F阻 πL,C 錯誤、 D正確。 12考點(diǎn) 2 功率的理解和計算 ： (1)利用 (2)利用 其中 為物體運(yùn)動的平均速度 ,F為恒力。 WPt＝ 。P F vco s ,??v： (1)利用公式 P=Fvcos α ,其中 v為 t時刻的瞬時速度。 (2)P=Fv F,其中 vF為物體的速度 v在力 F方向上的分速度。 (3)P=Fvv, 其中 Fv為物體受的外力 F在速度 v方向上的分力。 【 典例 3】 (多選 )一質(zhì)量為 1kg的質(zhì)點(diǎn)靜止于光滑水平面上 ,從 t=0時起 ,第 1s內(nèi)受到 2N的水平外力作用 ,第 2s內(nèi)受到同方向的 1N的外力作用。下列判斷正確的是 ( ) ～ 2s內(nèi)外力的平均功率是 2s內(nèi)外力所做的功是 2s末外力的瞬時功率最大 1s內(nèi)與第 2s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)動能增加量的比值是 9 W45 J445【 破題關(guān)鍵 】 關(guān)鍵信息 思考方向 質(zhì)點(diǎn)靜止于光滑水平面上 質(zhì)點(diǎn)所受的合外力就是水平外力 第 2s內(nèi)受到同方向的 1N的外力作用 第 2s內(nèi)做加速度較小的勻加速直線運(yùn)動 【 解析 】 選 A、 D。根據(jù)牛頓第二定律得：物體在第 1s內(nèi)的加速度 a1= =2m/s2,在第 2s內(nèi)的加速度 a2= =1m/s2。第 1s末的速度 v1=a1t= 2m/s,第 2s末的速度 v2=v1+a2t=3m/s。0～ 2s內(nèi)外力做的功 W1= 功率 P= 故 A正確 。第 2s內(nèi)外力所做的功 W2= =( 1 32 1 22)J= J,故 B錯誤 。第 1s末的瞬時功率 P1=F1v1 =4W,第 2s末的瞬時功率 P2=F2v2=3W,故 C錯誤 。第 1s內(nèi)動能的增加量 ΔE k1= =2J,第 2s內(nèi)動能的增加量 ΔE k2=W2= J,所以 故 D正確。 1Fm 2Fm2219m v J22＝ ，W9 Wt4＝ ， 222111m v m v22?1212 52211mv2 52 k1k2E 4E5?? ＝ ，【 總結(jié)提升 】 計算功率的基本思路 (1)首先要弄清楚是平均功率還是瞬時功率。 (2)平均功率與一段時間 (或過程 )相對應(yīng) ,計算時應(yīng)明確是哪個力在哪段時間 (或過程 )內(nèi)做功的平均功率。 (3)瞬時功率計算時應(yīng)明確是哪個力在哪個時刻 (或狀態(tài) )的功率。求解瞬時功率時 ,如果 F與 v不同向 ,可用力 F乘以 F方向的分速度 ,或速度 v乘以速度方向的分力求解。 【 變式訓(xùn)練 】 如圖所示 ,質(zhì)量為 m的小球以初速度 v0水平拋出 ,恰好垂直打在傾角為 θ 的斜面上 (不計空氣阻力 ),則球落在斜面上時重力的瞬時功率為 ( ) 0000m gvA . m gv tan B .tanm gvC . D . m gv c ossi n????【 解析 】 選 B。如圖所示 ,由于 v垂直于斜面 ,可求出小球落在斜面上時 速度的豎直分量 v⊥ = ,此時重力做功的瞬時功率為 P=mgv⊥ = B正確。 0vtan? 0mgvtan?，【 加固訓(xùn)練 】 (多選 )質(zhì)量為 m的物體靜止在光滑水平面上 ,從 t=0時刻開始受到水平力的作用。力的大小 F與時間 t的關(guān)系如圖所示 ,力的方向保持不變 ,則 ( ) t=0到 3t0這段時間內(nèi) ,水平力的平均功率為 t=0到 3t0這段時間內(nèi) ,水平力的平均功率為 2022F tm20225F tm20223F t4m20225F t6m【 解析 】 選 B、 D。在 0～ 2t0時間內(nèi) ,物體的加速度 a= 。在 2t0時刻 , 物體的速度 v1=a 2t0= 。在 2t0～ 3t0時間內(nèi) ,物體的加速度 a′= =3a。在 3t0時刻 ,物體的瞬時速度 v2=v1+3a t0= 。在 3t0時刻 的瞬時功率 P= 故選項(xiàng) B正確。在 t=0到 3t0這段時間 內(nèi) ,由動能定理可得合外力所做的功 W=ΔE k= 則在這 段時間內(nèi)的水平力的平均功率 故選項(xiàng) D正確。 0Fm002Ftm03Fm 005Ftm20 0 0 005 F t 1 5 F t3Fmm? ，222 0022 5 F t1 mv2 2 m? ，20225F tP6m＝ ，兩種方式 以恒定功率啟動 以恒定加速度啟動 Pt圖和 vt圖 考點(diǎn) 3 機(jī)車啟動問題 ： 兩種方式 以恒定功率啟動 以恒定加速度
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1