主題三 單元總結(jié)

1、.單元總結(jié)一、功和功率的計算1.功的計算方法1定義法求功。2利用動能定理或功能關(guān)系求功。3利用WPt求功。2.功率的計算方法1P：此式是功率的定義式，適用于任何情況下功率的計算，但常用于求解某段時間內(nèi)的平均功率。2PFvcos ：當(dāng)v是瞬時速度時，此式計算的是F的瞬時功率；當(dāng)v是平均速度時，此式計算的是F的平均功率。例1 質(zhì)量為m20 kg的物體，在大小恒定的程度外力F的作用下，沿程度面做直線運動。02 s 內(nèi)F與運動方向相反，24 s 內(nèi)F與運動方向一樣，物體的vt圖象如圖1所示，g取10 m/s2，那么圖1A.拉力F的大小為100 NB.物體在4 s時拉力的瞬時功率為120 WC.4 s內(nèi)

2、拉力所做的功為480 JD.4 s內(nèi)物體抑制摩擦力做的功為320 J解析由圖象可得：02 s內(nèi)物體做勻減速直線運動，加速度大小為a1 m/s25 m/s2，勻減速過程有FFfma1。勻加速過程加速度大小為a2 m/s21 m/s2，有FFfma2，由聯(lián)立解得Ff40 N，F(xiàn)60 N，故A錯誤；物體在4 s時拉力的瞬時功率為PFv60×2 W120 W，故B正確；4 s內(nèi)物體通過的位移為x×2×10 m×2×2 m8 m，拉力做功為WFx480 J，故C錯誤；4 s內(nèi)物體通過的路程為s×2×10 m×2×2

3、 m12 m，摩擦力做功為WfFf s40×12 J480 J，故D錯誤。答案B針對訓(xùn)練1 多項選擇如圖2所示，一質(zhì)量為1.2 kg的物體從一固定的傾角為30°、長度為10 m的光滑斜面頂端由靜止開場下滑。g取10 m/s2，那么圖2A.物體滑到斜面底端時重力做功的瞬時功率是60 WB.物體滑到斜面底端時重力做功的瞬時功率是120 WC.整個過程中重力做功的平均功率是30 WD.整個過程中重力做功的平均功率是60 W解析由動能定理得mglsin 30°mv2，所以物體滑到斜面底端時的速度為10 m/s，此時重力做功的瞬時功率為Pmgvsin 30°1.2

4、×10×10× W60 W，故A正確，B錯誤；物體下滑時做勻加速直線運動，其受力情況如下圖。由牛頓第二定律得物體的加速度a10× m/s25 m/s2，物體下滑的時間t s2 s。物體下滑過程中重力做的功為Wmgl·sin 30°1.2×10×10× J60 J。重力做功的平均功率 W30 W。故C正確，D錯誤。答案AC二、功能關(guān)系的應(yīng)用功是能量轉(zhuǎn)化的量度，某種能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的數(shù)量一定與某種力的功相等，與其他力的功無關(guān)，所以處理好功能關(guān)系題目的關(guān)鍵是記清常用的幾對功能關(guān)系。1重力做功與重力勢能的關(guān)系：W

5、GEp。2彈簧彈力做功與彈性勢能的關(guān)系：W彈Ep。3合力做功與動能關(guān)系：W合Ek。4除重力或彈力外其他力做功與機(jī)械能的關(guān)系：W其他E。例2 質(zhì)量為m的跳水運發(fā)動入水后受到水的阻力而豎直向下做減速運動，設(shè)水對他的阻力大小恒為F。那么在他減速下降到深度為h的過程中，以下說法正確的選項是g為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣華.他的動能減少了FhB.他的重力勢能減少了mghC.他的動能減少了FmghD.他的機(jī)械能減少了Fh解析跳水運發(fā)動入水減速下降h的過程中，他的重力勢能減少了mgh，那么B選項正確；由動能定理知，動能減少了Fmgh，那么C選項正確，A錯誤；重力以外的力做的功等于機(jī)械能的變化，那么D選項正確。答案BC

6、D針對訓(xùn)練2 如圖3，一質(zhì)量為m、長度為l的均勻柔軟細(xì)繩PQ豎直懸掛。用外力將繩的下端Q緩慢地豎直向上拉起至M點，M點與繩的上端P相距l(xiāng)。重力加速度大小為g。在此過程中，外力做的功為圖3A.mgl B.mgl C.mgl D.mgl解析由題意可知，PM段細(xì)繩的機(jī)械能不變，MQ段細(xì)繩的重心升高了，那么重力勢能增加Epmg·mgl，由功能關(guān)系可知，在此過程中，外力做的功為Wmgl ，應(yīng)選項A正確，B、C、 D錯誤。答案A三、動力學(xué)方法和能量觀點的綜合應(yīng)用1.動力學(xué)方法：利用牛頓運動定律結(jié)合運動學(xué)規(guī)律求解力學(xué)問題。2.能量的觀點：利用動能定理、機(jī)械能守恒定律、能量守恒定律以及一些功能關(guān)系求

7、解力學(xué)問題。3.應(yīng)用技巧涉及動力學(xué)方法和能量觀點的綜合題，應(yīng)根據(jù)題目要求靈敏選用公式和規(guī)律。1涉及力和運動的瞬時性分析或恒力作用下物體做勻變速直線運動的問題時，可用牛頓運動定律。2用動能定理求解物體受恒力作用下的問題比用牛頓運動定律求解過程要簡單，變力作用下的問題只能用能量觀點。3涉及動能與勢能的互相轉(zhuǎn)化，單個物體或系統(tǒng)機(jī)械能守恒問題時，通常選用機(jī)械能守恒定律。例3 某快遞公司分揀郵件的程度傳輸裝置示意圖如圖4所示，皮帶在電動機(jī)的帶動下保持v1 m/s 的恒定速度向右運動，現(xiàn)將一質(zhì)量為m2 kg的郵件輕放在皮帶上，郵件和皮帶間的動摩擦因數(shù)0.5。設(shè)皮帶足夠長，取g10 m/s2，在郵件與皮帶發(fā)生相對滑動的過程中，求：圖41郵件滑動的時間t；2郵件對地的位移大小x；3郵件與皮帶間的摩擦力對皮帶做的功W。解析1設(shè)郵件放到皮帶上與皮帶發(fā)生相對滑動過程中受到的滑動摩擦力為Ff，那么Ffmg取向右為正方向，對郵件應(yīng)用牛頓運動定律，有Ffmam由式并代入數(shù)據(jù)得t0.2 s2郵件與皮帶發(fā)生相對滑