五机械能及其守恒定律.ppt

知识点 1 功 1.做功的两个要素 (1)物体受到___的作用。 (2)物体在_________上发生一段位移。 2.公式 W=________ (1)α是力与_________之间的夹角，s为物体对地的位移。 (2)该公式只适用于_________。 力 力的方向 Fscosα 位移方向 恒力做功 力与位移的夹角 功的正负 物理意义 W0 力对物体做_____ W0 力对物体做_____，或者 说物体_____这个力做了功 W=0 力对物体_______ 3.功的正负 正功 负功 克服 不做功 知识点 2 功率 1.物理意义 描述力对物体做功的_____。 2.公式 (1)P=___(P为时间t内的平均功率)。 (2)P=___。 3.额定功率 机械正常工作时的_________。 4.实际功率 机械_________时的功率，要求不能大于_____功率。 快慢 Fv 最大功率 实际工作 额定 考点 1 功的大小计算 功的计算方法 (1)恒力做功：直接用W=Fscosα计算。 (2)合外力做功： 方法一：先求合外力F合，再用W合=F合scosα求功。 方法二：先求各个力做的功W1、W2、W3…，再应用 W合=W1+W2+W3+…求合外力做的功。 (3)变力做功： ①应用动能定理求解。 ②用W=Pt求解，其中变力的功率P不变。 ③常用方法还有转换法、微元法、图像法、平均力法等，求解时根据条件灵活选择。 【典例透析1】如图所示，建筑工人通过滑轮装置将一质量是100 kg的料车沿30°角的斜面由底端匀速地拉到顶端，斜面长L是4 m，若不计滑轮的质量和各处的摩擦，g取10 m/s2，求这一过程中： (1)人拉绳子的力做的功； (2)料车的重力做的功； (3)料车受到的各力对料车做的总功。 【解析】(1)工人拉绳子的力： 工人将料车拉到斜面顶端时，拉绳子的长度s=2L， 根据公式W=Fscosα得 (2)重力做的功： W2=-mgLsin30°= -2 000 J。 (3)由于料车在斜面上匀速运动，则料车所受的合力为0，故W合=F合L＝0。 【总结提升】计算功时应注意的三个问题 (1)公式W=Fscosα中位移“s”的意义： ①力对平动的物体(可看作质点)做功，“s”为物体上每一点的位移(即受力质点对地的位移)； ②若受力物体发生转动或形变，“s”应取作用点的位移； ③“s”的取值一般以大地为参考系。 (2)功的独立性原理：求某个力做的功仅与该力及物体沿该力方向的位移有关，而与其他力是否存在、是否做功无关。 (3)一对作用力和反作用力的做功问题： ①一对作用力和反作用力在同一段时间内做的总功可能为正、可能为负，也可能为零。 ②一对相互作用的摩擦力做的总功可能为零(静摩擦力)、可能为负(滑动摩擦力)，但不可能为正。 【变式训练】(双选)(2013·佛山模拟)如图所示，半径为R的孔径均匀的圆形弯管水平放置，小球在管内以足够大的初速度v0在水平面内做圆周运动，小球与管壁间的动摩擦因数为μ,设从开始运动的一周内小球从A到B和从B到A的过程中摩擦力对小球做功分别为W1和W2,在这一周内摩擦力做的总功为W3,则下列关系式正确的是( ) A.W1＞W2 B.W1=W2 C.W3=0 D.W3=W1+W2 AD 考点 2 功率的计算 计算功率的方法 1.平均功率的计算 (1)利用 (2)利用 其中 为物体运动的平均速度。 2.瞬时功率的计算 (1)利用公式P=F·v，其中v为t时刻的瞬时速度。 (2)利用公式P=F·vF，其中vF为物体的速度v在力F方向上的分速度。 (3)利用公式P=Fv·v，其中Fv为物体受的外力F在速度v方向上的分力。 【典例透析2 】(2012·江苏高考)如图所示，细线的一端固定于O点，另一端系一小球。在水平拉力作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点。在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是( ) A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.先增大，后减小 D.先减小，后增大 A 【总结提升】求平均功率与瞬时功率时的两点注意 (1)利用 求解，注意t为某一过程的总时间。 (2)若力的方向和速度方向不在同一条直线上，则利用 P=Fvcosα求解，注意v为某一过程的平均速度时，P为平均功率;v为瞬时速度时，P为瞬时功率。 【变式训练】(双选)(2011·海南高考)一质量为1 kg的质点静止于光滑水平面上，从t=0时起，第1秒内受到2 N的水平外力作用，第2秒内受到同方向的1 N的外力作用。下列判断正确的是( ) A.0～2秒内外力的平均功率是 B.第2秒内