《高一物理功和功率》課件

功、功率、重力做功

核心知識(shí)方法功、功率、重力做功

核心知識(shí)方法1核心概念做功、正功、負(fù)功重力做功、重力勢(shì)能平均功率、瞬時(shí)功率核心概念做功、正功、負(fù)功2功的公式功的公式：W=Fscosθ說(shuō)明：FSF2FSS1S2F1а2正負(fù)功0<≤θ＜90°力F對(duì)物體做正功。動(dòng)力做功θ=90°力F對(duì)物體不做功,90°＜θ≤180°力F對(duì)物體做負(fù)功。阻力做功功的公式功的公式：W=Fscosθ說(shuō)明：FSF23【例1】如圖所示，質(zhì)量為m的物體，靜止在傾角為α的粗糙的斜面體上，當(dāng)兩者一起向右勻速直線運(yùn)動(dòng)，位移為S時(shí)，斜面對(duì)物體m的彈力做的功是多少？物體m所受重力做的功是多少？摩擦力做功多少？功的公式【例1】如圖所示，質(zhì)量為m的物體，靜止在傾角為α的粗糙的斜面4幾種典型力做功求解的情況【例2】AB兩物體疊放在水平面上，保持相對(duì)靜止一起向右做勻加速運(yùn)動(dòng)移動(dòng)S，則摩擦力f1對(duì)A做————功，f2對(duì)B做————功。W1=fSW2=-fSW1+

W2=0AaBf1f2幾種典型力做功求解的情況【例2】AB兩物體疊放在水平面上，5幾種典型力做功求解的情況【練1】AB兩物體疊放在水平面上，A物體在力F作用下在B物體上相對(duì)滑動(dòng)，則f1對(duì)A做————功，f2對(duì)B做————功。ABFf1f2ΔSS2S1W1=-fS1W2=fS2W1+

W2=f(S2-S1)=-fΔS=Q幾種典型力做功求解的情況【練1】AB兩物體疊放在水平面上，6功率1.定義式：，所求出的功率是時(shí)間t內(nèi)的平均功率。2.計(jì)算式：，其中θ是力與速度間的夾角。用該公式時(shí)，要求F為恒力。（1）當(dāng)v為即時(shí)速度時(shí)，對(duì)應(yīng)的P為即時(shí)功率；（2）當(dāng)v為平均速度時(shí)，對(duì)應(yīng)的P為平均功率。（3）重力的功率可表示為，僅由重力及物體的豎直分運(yùn)動(dòng)的速度大小決定。功率1.定義式：，所求出的7【例3】跳繩是一種健身運(yùn)動(dòng)，設(shè)某運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量是50kg，他一分鐘跳繩180次,假定在每次跳躍中,腳與地面的接觸時(shí)間占跳躍一次所需時(shí)間的2/5,則該運(yùn)動(dòng)員跳繩過(guò)程中克服重力做功的平均功率是

W。（g取10m/s2)實(shí)際問(wèn)題中的功率【例3】跳繩是一種健身運(yùn)動(dòng)，設(shè)某運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量是50kg，他一8【練2】人的心臟每跳一次大約輸送8×10-5m3的血液，正常人血壓(可看作心臟壓送血液的壓強(qiáng))的平均值約為1.5×104Pa,心跳約每分70次，據(jù)此估測(cè)心臟工作的平均功率為

W。實(shí)際問(wèn)題中的功率【練2】人的心臟每跳一次大約輸送8×10-5m3的血液，正常9【例4】一個(gè)重為10N的物體自由下落，不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2，求(1)在拋出后3s內(nèi)重力的功率。(2)下落后3s時(shí)重力的功率(設(shè)3s時(shí)末落地)。重力的功率【例4】一個(gè)重為10N的物體自由下落，不計(jì)空氣阻力，取g=110【練3】一個(gè)重為10N的物體以v=10m/s的速度水平拋出，不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2，求(1)在拋出后3s內(nèi)重力的功率。(2)下落后3s時(shí)重力的功率(設(shè)3s時(shí)末落地)。重力的功率【練3】一個(gè)重為10N的物體以v=10m/s的速度水平拋出，11情境3情境2情境1BBΔh1Δh2Δh3Δhh1h2Amg情境1:情境2:情境3:A1A2A3WG＝mgΔhWG＝mglcosθ＝mgΔhWG＝mgΔh1＋mgΔh2＋mgΔh3＋…＝mgΔhlBθmgAAmg物體豎直下落物體沿斜線運(yùn)動(dòng)物體沿曲線運(yùn)動(dòng)情境3情境2情境1BBΔh1Δh2Δh3Δhh1h2Amg情12

重力做功只跟起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置即高度差有關(guān)，與物體運(yùn)動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)。WG＝

mgΔh＝mgh1－mgh2重力做功只跟起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置即高度差有關(guān)，與物13例5：質(zhì)量為m的物塊自1/4圓周的頂端下滑，受到的摩擦力大小恒為Ff，在下滑到最低點(diǎn)的過(guò)程中，摩擦力和重力對(duì)物塊做的功各多少？例5：質(zhì)量為m的物塊自1/4圓周的頂端下滑，受到的摩擦力大小14

【練4】一物體以10m/s的速度豎直上拋，1s內(nèi)、2s內(nèi)、3s內(nèi)、重力所做的功分別為多少？重力勢(shì)能變化了多少？機(jī)械能守恒定理的應(yīng)用【練4】一物體以10m/s的速度豎直上拋，1s內(nèi)、2s內(nèi)15

【練5】鋼球從高處向下落，最后陷入泥中，如果空氣阻力可忽略不計(jì)，陷入泥中的阻力為重力的n

倍，求：鋼珠在空中下落的高度H與陷入泥中的深度h

的比值H∶h

=?

動(dòng)能定理的應(yīng)用hHmgmgf【練5】鋼球從高處向下落，最后陷入泥中，如果空氣阻力可忽略16m2m【例6】邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的等腰三角形可繞A自由轉(zhuǎn)動(dòng)，BC分別固定兩個(gè)質(zhì)量分別為m,2m的小球，求當(dāng)小球C運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)兩小球所做的功分別為多少，小球的速度為多大？A重力做的功m2m【例6】邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的等腰三角形可繞A自由轉(zhuǎn)動(dòng)，BC分別固17核心公式做功W=FLcosθ重力做功WG=mgh變?yōu)樽龉=W1+W2+W3……平均功率、P=w總/t總瞬時(shí)功率p=fvcosθ汽車(chē)起動(dòng)p=fvF-f=ma核心公式做功W=FLcosθ18求變力做功求重力做功汽車(chē)起動(dòng)核心技術(shù)求變力做功核心技術(shù)19【例7】一質(zhì)量為m的小球，用長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩懸掛在O點(diǎn)，如圖所示，則下面兩種情況力做的功為：1、小球在水平恒力F的作用下，從平衡位置P點(diǎn)移動(dòng)到Q點(diǎn)，2、緩慢拉到Q點(diǎn)變力做的功θPQOFFW=FLcosθ只適用恒力做功；變力做功不能用公式，從以下角度求1、分無(wú)數(shù)小段2、動(dòng)能定理【例7】一質(zhì)量為m的小球，用長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩懸掛在O點(diǎn)，如圖所示20【練6】一輛馬車(chē)在力F=100N的作用下繞半徑為50m的圓形軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)車(chē)運(yùn)動(dòng)一周回到原位置時(shí)，車(chē)子克服阻力所做的功為多少？變力做的功采用微元法解之，將圓分成很多很多小段，在這些小段中，力可以看作恒力，于是Wf=–fΔs1–fΔs2–fΔs3–fΔs4–fΔs5–

……=–fs=–Fs=–100×2πR=–3.14×104JW克=–Wf=3.14×104J【練6】一輛馬車(chē)在力F=100N的作用下繞半徑為50m的圓形21變加速運(yùn)動(dòng)勻速運(yùn)動(dòng)fffFF2F1ABCvA=0vC=vm1、汽車(chē)以恒定功率啟動(dòng)汽車(chē)啟動(dòng)問(wèn)題的分析變加速運(yùn)動(dòng)勻速運(yùn)動(dòng)fffFF2F1A22變加速運(yùn)動(dòng)勻加速運(yùn)動(dòng)勻速運(yùn)動(dòng)fffFF2F1ABCvB=P額/F1vA=0vC=vm2、汽車(chē)一恒定的加速度啟動(dòng)汽車(chē)啟動(dòng)問(wèn)題的分析變加速運(yùn)動(dòng)勻加速運(yùn)動(dòng)勻速運(yùn)動(dòng)fffFF2F1A23【例8】質(zhì)量為1kg的機(jī)車(chē)與水平地面間摩擦力f=2N，其以額定功率12W工作，當(dāng)a＝1m／s2時(shí)，速度為多大？汽車(chē)啟動(dòng)問(wèn)題的分析【例8】質(zhì)量為1kg的機(jī)車(chē)與水平地面間摩擦力f=2N，其以額24【練7】列車(chē)在恒定功率機(jī)車(chē)的牽引下，從車(chē)站出發(fā)行駛5分鐘，速度達(dá)到20m/s，那么在這段時(shí)間內(nèi)，列車(chē)行駛的路程（）

A.一定小于3km

B.一定等于3km

C.一定大于3km

D.不能確定20m/s5mintv0汽車(chē)啟動(dòng)問(wèn)題的分析