遼寧省大連真金教育信息咨詢有限公司高考物理一輪復習講義 6.1 功和功率(1).docVIP

遼寧省大連真金教育信息咨詢有限公司2014高考物理一輪復習講義 6.1 功和功率1. 功 概念：功是能量轉化的量度。 做功的兩個要素：作用在物體上的力；物體在力的方向上發(fā)生的位移 功的計算： ， 是力與位移的夾角，位移是物體對地的位移 適用條件： 求恒力做功 功的正負 090，力對物體做正功 90180，力對物體做負功，或者說物體克服這個力做了功 90，力對物體不做功【例1】如圖所示，在皮帶傳送裝置中，皮帶把物體p勻速帶至高處，在此過程中，下述說法正確的是a摩擦力對物體做正功b摩擦力對物體做負功c支持力對物體不做功d合外力對物體做正功【例2】如圖所示，a、b疊放著，a用繩系在固定的墻上，用力f將b拉著右移用ft、fab和fba分別表示繩子的拉力、a對b的摩擦力和b對a的摩擦力，則下列敘述中正確的是af做正功，fab做負功，fba做正功，ft不做功bf和fba做正功，fab和ft做負功cf做正功，其他力都不做功df做正功，fab做負功，fba和ft都不做功【例3】一物體在水平面上，受恒定的水平拉力和摩擦力作用沿直線運動，已知在第1秒內合力對物體做的功為45 j，在第1秒末撤去拉力，其vt圖象如圖所示，g取10 m/s2，則()a物體的質量為10 kgb物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.2c第1秒內摩擦力對物體做的功為60 jd第1秒內拉力對物體做的功為60 j如何求變力做功1. f-x圖像法（要求只有力的大小改變，方向不變）【例4】如圖甲所示，靜止于光滑水平面上坐標原點處的小物塊，在水平拉力f作用下，沿x軸方向運動，拉力f隨物塊所在位置坐標x的變化關系如圖乙所示，圖線為半圓則小物塊運動到x0處時f做的總功為a0 b.fmx0 c.fmx0 d.x2. 平均力法（要求力的方向不變，大小隨位移做線性變化）【例5】用錘子擊釘，設木板對釘子的阻力跟釘子進入木板中的深度成正比，每次擊釘時錘子對釘子做的功相同，已知擊第一次時，釘子進入木板內1 cm，則擊第二次時，釘子進入木板的深度為?3. 力乘以路程（要求力的大小不變，方向始終與速度相同或相反）例如，滑動摩擦力，空氣阻力【例6】如圖所示，豎直固定放置的斜面ab的下端與光滑的圓弧軌道bcd的b端相切，圓弧面的半徑為r，圓心o與a、d在同一水平面上，cob=，現(xiàn)有一質量為m的小物體從斜面上的a點無初速滑下，已知小物體與ab斜面間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度為g。求：（1）小物體在斜面上能夠通過的路程；（2）小物體通過c點時，對c點的最大壓力和最小壓力。4. w=pt(適用與功率恒定的情況）5. 動能定理（適用與其他力的功都可求，初速度、末速度可求） w= 動能改變量 - 其他力的功2. 功率 定義式：p ，描述力對物體做功的快慢 瞬時功率和平均功率瞬時功率的公式： pfv cos (為f與v的夾角) 平均功率一般用定義式來求： p 【例7】一質量為m的物體靜止在光滑水平面上，從t0時刻開始受到水平外力的作用力的大小f與時間t的關系如圖所示，力的方向保持不變，則下列說法中正確的是a物體在t0和2t0時刻相對于出發(fā)點的位移之比是15b物體在t0和2t0時刻的瞬時速度之比是15c外力在o到t0和t0到2t0時間內做功之比是18d外力在t0和2t0時刻的瞬時功率之比是18【例8】如圖所示，細線的一端固定于o點，另一端系一小球在水平拉力f作用下，小球以恒定速率在豎直平面內由a點運動到b點在此過程中拉力的瞬時功率變化情況是a逐漸增大b逐漸減小c先增大，后減小d先減小，后增大【例9】放在粗糙水平面上的物體受到水平拉力的作用，在06 s內其速度與時間的圖象和該拉力的功率與時間的圖象分別如圖甲、乙所示下列說法正確的是a06 s內物體的位移大小為30 mb06 s內拉力做的功為70 jc合外力在06 s內做的功與02 s內做的功相等d滑動摩擦力的大小為5 n【例10】如圖所示，汽車通過輕質光滑的定滑輪，將一個質量為m的物體從井中拉出，繩與汽車連接點距滑輪頂點高h，開始時物體靜止，滑輪兩側的繩都豎直繃緊，汽車以v向右勻速運動，運動到跟汽車連接的細繩與水平方向的夾角為30，則a從開始到繩與水平方向的夾角為30時，拉力做功mgh b從開始到繩與水平方向的夾角為30時，拉力做功mghmv2c在繩與水平方向的夾角為30時，拉力的功率為mgvd在繩與水平方向的夾角為30時，拉力的功率小于mgv機車啟動問題背景-有一個恒定的阻力f，機車的功率有一個最大上限即額定功率。一、恒定功率啟動：p=fv1. 開始時速度很小，所以牽引力很大，加速度很大；2. 隨著速度增大，牽引力減小，加速度減小，做加速度越來越小的加速運動；3. 直到牽引力減小到與f相等，物體開始做勻速運動，并將一直保持這一速度，此后牽引力一直等于f. 圖像：二、恒定加速度啟動：p=fv1. 牽引力恒定為f（大于f），保持一定加速度a，使速度越來越大，功率越來越大；2. 功率達到額定功率不能再增加。由勻加速運動轉變?yōu)楹愣üβ蔬\動；3. 速度增大，功率恒定，牽引力減小直到與f相等，物體做勻速運動。 勻加速的最大速度： 最終速度（整個過程的最大速度）：圖像：【例12】一新型賽車在水平專用測試道上進行測試，該車總質量為m=1103 kg，由靜止開始沿水平測試道運動，用傳感設備記錄其運動的v-t圖像如圖所示.該車運動中受到的摩擦阻力（含空氣阻力）恒定，且摩擦阻力跟車的重力的比值為0.2.賽車在05 s的v-t圖像為直線，5 s末該車發(fā)動機達到額定功率并保持該功率行駛，在520 s之間，賽車的v-t圖像先是一段曲線，后為直線.取g=10 m/s2，試求：（1）該車的額定功率；（2）該車的最大速度v m. 【例13】節(jié)能混合動力車是一種可以利用汽油及所儲存電能作為動力來源的汽車.有一質量m=1 000 kg的混合動力轎車，在平直公路上以速度v1=90 km/h勻速行駛，發(fā)動機的輸出功率為p=50 kw. 當駕駛員看到前方有80 km/h的限速標志時，保持發(fā)動機功率不變，立即啟動利用電磁阻尼帶動的發(fā)電機工作給電池充電，使轎車做減速運動，運動l=72 m后，速度變?yōu)関2=72km/h.此過程中發(fā)動機功率的1/5用于轎車的牽引，4/5用于供給發(fā)電機工作，發(fā)動機輸送給發(fā)電機的能量最后有50%轉化為電池的