專題功和功率

專題功和功率第1頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月一、理解功的概念1．定義：一個(gè)物體受到力的作用，如果在力的方向上發(fā)生了一段位移，這個(gè)力就對(duì)物體做了功．2．做功的兩個(gè)必要因素：力和物體在力的方向上發(fā)生的位移．注意：功是一個(gè)過程量，功是描述力對(duì)空間積累效果的物理量．3．功的公式：W＝Fscosα.(α為F與s的夾角)4．功是標(biāo)量，沒有方向但有正負(fù)第2頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月(1)當(dāng)0≤α<90°時(shí)，W>0，力對(duì)物體做正功；(2)當(dāng)90°<α≤180°時(shí)，W<0，力對(duì)物體做負(fù)功，也稱為物體克服這個(gè)力做了功．(3)α＝90°時(shí)，W＝0，力對(duì)物體不做功．還可以根據(jù)力F與速度v的關(guān)系判斷做功與否，若F始終與v垂直，則F不做功．5．功的計(jì)算(1)恒力的功，直接利用W＝Fscosα來計(jì)算，變力的功可用動(dòng)能定理或功能關(guān)系計(jì)算。(2)求總功的兩種基本方法：其一是先求合力再求功，即：W合＝F合·scosα；其二是先求各力的功再求各力功的代數(shù)和，即：W合＝W1＋W2＋W3…….第3頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月第4頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月5．機(jī)器不一定在額定功率下工作，機(jī)器正常工作時(shí)實(shí)際功率總是小于或等于額定功率，機(jī)器只能在短時(shí)間內(nèi)實(shí)際功率略大于額定功率，但不允許也不能夠長(zhǎng)時(shí)間超過額定功率．發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率P額＝Fv反映機(jī)械的額定功率對(duì)機(jī)械的動(dòng)力與速度的制約關(guān)系，這個(gè)制約關(guān)系在機(jī)器設(shè)計(jì)制造時(shí)就已確定了，所以當(dāng)機(jī)器的功率達(dá)到額定功率時(shí)，要增大動(dòng)力則必須減小速度．第5頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月第6頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月第7頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月第8頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月

(多選)關(guān)于功的正負(fù)，下列敘述中正確的是(

)A．正功表示功的方向與物體運(yùn)動(dòng)方向相同，負(fù)功為相反B．正功表示功大于零，負(fù)功表示功小于零C．正功表示力和位移兩者之間夾角小于90°，負(fù)功表示力和位移兩者之間夾角大于90°D．正功表示做功的力為動(dòng)力，負(fù)功表示做功的力為阻力第9頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月解析：功是標(biāo)量，只有大小沒有方向，但是功有正負(fù)，故A答案錯(cuò)誤；根據(jù)功的計(jì)算公式W＝Fscosα可知C答案正確；正負(fù)功的含義則代表是動(dòng)力還是阻力做功．答案：CD點(diǎn)評(píng)：要能根據(jù)功的計(jì)算公式理解正負(fù)功的條件和含義．第10頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月

(單選Ⅰ)關(guān)于功率的概念，下列說法中正確的是(

)A．功率是描述力對(duì)物體做功多少的物理量B．由P＝W/t可知，功率與時(shí)間成反比C．由P＝Fv可知只要F不為零，v也不為零，那么功率P就一定不為零D．某個(gè)力對(duì)物體做功越快，它的功率就一定大解析：功率是描述物體做功快慢的物理量，A錯(cuò)；P＝W/t是一個(gè)定義式，做功的快慢與W和t無關(guān)，B錯(cuò)；當(dāng)F與v垂直時(shí)，盡管F與v不為零，但力F不做功，P為零，C錯(cuò)；顯然答案為D.答案：D第11頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月

(單選Ⅱ)從空中以40m/s的初速度平拋一個(gè)重為10N的物體，物體在空中運(yùn)動(dòng)3s落地，不計(jì)空氣阻力，取g＝10m/s2，則物體落地時(shí)的重力的瞬時(shí)功率為(

)A．400W

B．300WC．500WD．700W解析：平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動(dòng)，所以vy＝gt＝3×10m/s＝30m/s.因此重力在3s末的瞬時(shí)功率為：P＝mgvcosα＝mgvy＝10×30W＝300W.答案：B點(diǎn)評(píng)：計(jì)算瞬時(shí)功率時(shí)一定要注意力的方向和速度方向是否相同，若不相同，則應(yīng)該用力乘以力的方向的分速度．第12頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月

(單選Ⅰ)(2010年江蘇省學(xué)業(yè)水平測(cè)試)一輛汽車以額定功率行駛，下列說法中正確的是(

)A．汽車的速度越大，則牽引力越大B．汽車的速度越小，則牽引力越大C．汽車一定做勻加速運(yùn)動(dòng)D．汽車一定做勻速運(yùn)動(dòng)解析：由P＝F·v知：功率P一定時(shí)，v越大F越小，v增大時(shí)，a減小，直到a減為零時(shí)，物體做勻速運(yùn)動(dòng)．答案：B第13頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月

(單選Ⅱ)汽車在水平直線公路上行駛，額定功率為80kW，汽車行駛過程中所受阻力恒為2.5×103N，汽車質(zhì)量為2000kg.汽車在行駛過程中能達(dá)到的最大速度為(

)A．20m/sB．30m/sC．32m/sD．40m/s解析：汽車達(dá)到最大速度時(shí)，必然有a＝0，故汽車的牽引力F＝f＝2.5×103N．由P＝F.v得汽車的最大速度v＝P/E＝8×104÷(2.5×103)m/s＝32m/s答案：C第14頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月1．(單選Ⅱ)某一物體在大小為F的恒定外力作用下運(yùn)動(dòng)，在時(shí)間t內(nèi)的位移為s，若F與s方向相同，則F在這段時(shí)間內(nèi)對(duì)物體做的功W是(

)A．W＝F/t

B．W＝F/sC．W＝FtD．W＝Fs解析：由功的定義W＝Fscosα可知，D對(duì)．答案：D第15頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月2．(單選Ⅰ)(2010年佛山模擬)在平直公路上行駛的汽車，假設(shè)汽車的輸出功率和所受的阻力都保持不變，在汽車從靜止開始運(yùn)動(dòng)到速度恒定的過程中，下列說法正確的是(

)A．汽車牽引力將減小到零B．汽車牽引力將減小到某一值后保持不變C．汽車加速度不變D．汽車速度將減小到某一值后保持不變(a≠0)解析：由P＝Fv可知，P恒定，汽車由靜止加速，v↑?F↓；當(dāng)a減小到零時(shí)，汽車速度達(dá)最大，后以該速度勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)牽引力F＝f不變，故選B.答案：B第16頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月3．(單選Ⅰ)(2010年江蘇學(xué)業(yè)水平測(cè)試)某人用5N的水平推力將自行車沿力的方向推行5m，在此過程中，推力所做的功為(

)A．50JB．25JC．10JD．5J解析：由W＝Fscosα知，W＝5×5×cos0°J＝25J，選B.答案：B第17頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月4．(單選Ⅰ)(2010年廣東學(xué)業(yè)水平測(cè)試)做豎直上拋運(yùn)動(dòng)的物體，重力對(duì)物體做功的情況是(

)A．上升過程做正功B．上升過程不做功C．下落過程做正功D．下落過程不做功解析：由W＝Fscosα知，上升過程W上＝Gs·cos180°＝－Gs；下降過程，W下＝Gs·cos0°＝Gs，故選C.答案：C第18頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月5．(單選Ⅰ)(2010年天津?qū)W業(yè)水平測(cè)試)質(zhì)量為0.2kg的小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，在其下落過程中，第1s末重力做功的瞬時(shí)功率為(g取10m/s2)()A．10W

B．15WC．20W

D．25W解析：1s末物體的速度vt＝gt＝10m/s，故第1s末的瞬時(shí)功率P＝mgv＝0.2×10×10W＝20W，故選C.答案：C第19頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月一、單項(xiàng)選擇題(Ⅰ)(1－10)1．關(guān)于功的概念，以下說法中正確的是(

)A．位移大的物體，力對(duì)物體做功一定多B．受力大的物體，力對(duì)物體做功一定多C．受力大，位移也大的物體，該力對(duì)物體做功一定多D．力跟位移垂直時(shí)，該力不做功解析：由功的定義可知，W＝Fscosα，W與F、s、α三者均有關(guān)系；當(dāng)α＝90°時(shí)，W＝0，故選D.答案：D第20頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月二、單項(xiàng)選擇題(Ⅱ)(11－16)11．如右圖所示，人站在電動(dòng)扶梯的水平臺(tái)階上，假定人與扶梯一起沿斜面加速上升，在這個(gè)過程中，人腳所受的靜摩擦力(

)A．等于零，對(duì)人不做功B．水平向左，對(duì)人做負(fù)功C．水平向右，對(duì)人做正功D．沿斜面向上，對(duì)人做正功第21頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月解析：根據(jù)電動(dòng)扶梯的運(yùn)動(dòng)情況，可以確定人所受的靜摩擦力的方向水平向右，而人在隨電動(dòng)扶梯運(yùn)動(dòng)時(shí)，在水平方向上發(fā)生了位移，因此，靜摩擦力對(duì)人做正功，故選C.答案：C第22頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月三、多項(xiàng)選擇題(17－20)17