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1、房山中學(xué)物理教研組專題十:功、功率、動(dòng)能定理1.功:(是F與s的夾角) 注意:(1)如果力F與物體的位移或速度垂直,則力F不做功。 圓周運(yùn)動(dòng)中向心力永遠(yuǎn)不做功。?。?)因?yàn)槟Σ磷枇涂諝庾枇偸呛退俣确较蛳喾矗杂?jì)算摩擦阻力和空氣阻力的功要用力乘路程而不能用力乘位移。?。?)靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力可以做正功,可以做負(fù)功,還可以不做功?!。?)一對(duì)作用力和反作用力的功可以都為正,可以都為負(fù),可以都為零,可以一正一負(fù),可以一個(gè)為零一個(gè)不為零。2.功率:①注意:此式只能計(jì)算平均功率?! 、冢ㄊ桥c的夾角)注意:當(dāng)是瞬時(shí)速度時(shí)
2、,是瞬時(shí)功率;當(dāng)是平均速度時(shí),是平均功率。(1)如果力F與物體的位移s或速度垂直,則力F的功率P=0。(2)對(duì)于汽車起動(dòng)問題有如下結(jié)論:①②汽車的加速度,是牽引力,是阻力,是汽車質(zhì)量。③汽車勻速行駛時(shí),所以④汽車達(dá)到最大速度時(shí)必是勻速行駛必有?!。?)汽車的兩種起動(dòng)方式的速度圖像0 ?。?)汽車以恒定功率起動(dòng) (2)汽車勻加速起動(dòng)0汽車在時(shí)刻達(dá)到最大 汽車在時(shí)刻達(dá)到勻加速階段的最大速度,達(dá)速度,然后勻速行駛?! 〉筋~定功率,然后以額定功率起動(dòng),汽車在時(shí)刻達(dá)到最大速度,然后勻速行駛。例1:如圖
3、所示,小物塊位于光滑的斜面上,斜面位于光滑的水平地面上,從地面上看,在小物塊沿斜面下滑的過(guò)程中,斜面對(duì)小物塊的作用力:()A.垂直于接觸面,做功為零B.垂直于接觸面,做功不為零C.不垂直于接觸面,做功為零D.不垂直于接觸面,做功不為零例2:一汽車額定功率為20kW,質(zhì)量為1t,設(shè)阻力恒為車重的0.1倍.(1)若汽車保持恒定功率運(yùn)動(dòng),求運(yùn)動(dòng)的最大速度;(2)若汽車開始以1m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng),求其勻加速運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間.11房山中學(xué)物理教研組3.動(dòng)能:動(dòng)能只有大小沒有方向是標(biāo)量,表達(dá)式中的是速率而不是速度。4.動(dòng)能定理(1)
4、動(dòng)能定理:合外力的功等于物體動(dòng)能的變化量。表達(dá)式:動(dòng)能定理只適用于單個(gè)物體。動(dòng)能定理適用范圍:恒力做功,變力做功,直線運(yùn)動(dòng),曲線運(yùn)動(dòng)。動(dòng)能定理是解決功、能問題的首選,但對(duì)于多個(gè)物體組成的系統(tǒng)不適用。動(dòng)能定理只能求出速度的大小,即速率,不能求出速度的方向,方向需要另行判斷。(2)動(dòng)能定理的解題步驟 (1)首先判斷題目是否能應(yīng)用動(dòng)能定理。(2)選取研究對(duì)象,分析它的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。(3)分析研究對(duì)象的受力情況和各個(gè)力做功情況,受哪些力作用,哪些力做功,做正功還是做負(fù)功。(4)明確物體在過(guò)程中的初動(dòng)能和末動(dòng)能。(5)由動(dòng)能定理列方程。(6)
5、代入數(shù)據(jù),進(jìn)行求解。5.摩擦產(chǎn)生的熱,是摩擦阻力,是相對(duì)路程。例3:質(zhì)量4kg的鐵球從高出地面1.8m處自由下落,最后陷入松軟泥土中,深度為0.2m,則陷入泥土過(guò)程中,泥土對(duì)鐵球的平均阻力為________N(g取10m/s2)FPLLθQO例4:質(zhì)量為m的小球,用長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩懸于O點(diǎn),小球在水平力F作用下,緩慢地從最低點(diǎn)P移動(dòng)到Q點(diǎn),這時(shí)繩與豎直方向成θ角,如下圖所示.這一過(guò)程中力F做的功為:()A.MgLcosθB.FLsinθC.MgL(1-cosθ)D.FLθsFθ隨堂練習(xí):1.如右圖所示,在傾角為θ的固定斜面上,有一質(zhì)
6、量為m的物體在水平推力F的作用下,沿斜面向上移動(dòng)距離s,若物體與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,則推力做功為:()A.FssinθB.FscosθC.μmgscosθD.mg(sinθ+μcosθ)s2.用相同的水平力F分別在光滑水平面上和粗糙水平面上推質(zhì)量分別為m1和m2的物體,m1>m2,移動(dòng)相同的位移s,設(shè)在光滑水平面上推力做功為W1,在粗糙水平面上推力做功為W2,比較W1和W2的大?。ā 。粒甒1=W2 B.W1>W2 C.W17、教研組A.滑動(dòng)摩擦力一定對(duì)物體做負(fù)功B.靜摩擦力一定不做功C.滑動(dòng)摩擦力可以對(duì)物體做正功,可以做負(fù)功,也可以不做功D.靜摩擦力可以對(duì)物體做正功,可以做負(fù)功,也可以不做功4.一質(zhì)量為m的木塊靜止在光滑的水平面上.從t=0開始,將一個(gè)大小為F的水平恒力作用在該木塊上.在t=t1時(shí)刻力F的功率是()A、;B、;C、;D、;5.質(zhì)量為1kg的物體從傾角為30°的光滑斜面上由靜止開始下滑,重力在前4秒內(nèi)做的功為,平均功率為,重力在第4秒內(nèi)做的功為,平均功率為,重力在4秒末的瞬時(shí)功率為,物體在沿斜面下滑10m時(shí)重力的瞬時(shí)功率為。6.小物塊位
8、于光滑的斜面上,斜面位于光滑的水平地面上.從地面上看,在小物塊沿斜面下滑的過(guò)程中,斜面對(duì)小物塊的作用力( )A、垂直于接觸面,做功為零;B、垂直于接觸面,做功不為零;C、不垂直于接觸面,做功為零;D、不垂直于接觸面,做功不為零;7.汽車由靜止開始以恒定功率起動(dòng)