考物理-复习方案-第1讲功功率.pdf
《考物理-复习方案-第1讲功功率.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《考物理-复习方案-第1讲功功率.pdf(11页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、功 1做功的两个要素 (1)作用在物体上的力。 (2)物体在力的方向上发生的位移。 2公式 WFlcos (1)是力与位移方向之间的夹角,l 为物体对地的位移。 (2)该公式只适用于恒力做功。 1判断正、负功的方法 (1)根据力和位移方向之间的夹角判断:此法常用于恒力做功。 夹角功的正负物理意义 0 2 W0力对物体做正功 2 W0力对物体做负功,或者说物体克服这个力做了功 2 W0力对物体不做功 (2)根据力和瞬时速度方向的夹角判断:此法常用于判断质点做曲线运动时变力做的功, 夹角为锐角时做正功,夹角为钝角时做负功,夹角为直角时不做功。 (3)根据能量转化与守恒定律判断:若在该力作用下物体的
2、能量增加,则该力对物体做 正功,反之则做负功。 2功的大小计算 (1)恒力做的功: 直接用 WFlcos 计算。 (2)合外力做的功: 方法一:先求合外力F合,再用 W合 F合lcos 求功。 方法二:先求各个力做的功W1、W2、W3, 再应用W 合W1W2W3, 求合外力做 的功。 (3)变力做的功: 应用动能定理求解。 用 WPt 求解,其中变力的功率P 不变。 将变力做功转化为恒力做功,此法适用于力的大小不变,方向与运动方向相同或相反, 或力的方向不变,大小随位移均匀变化的情况。 1.如图 511,拖着旧橡胶轮胎跑是身体耐力训练的一种有效方法。如果某受训者拖 着轮胎在水平直道上跑了100
3、 m,那么下列说法正确的是() 图 5 11 A轮胎受到地面的摩擦力做了负功 B轮胎受到的重力做了正功 C轮胎受到的拉力不做功 D轮胎受到地面的支持力做了正功 解析: 选 A根据力做功的条件,轮胎受到的重力和地面的支持力都与位移垂直,这两 个力均不做功,B、D 错误;轮胎受到地面的摩擦力与位移反向,做负功,A 正确;轮胎受 到的拉力与位移夹角小于90 ,做正功, C 错误。 功率 1物理意义 描述力对物体做功的快慢。 2公式 (1)P W t (P 为时间 t 内的平均功率)。 (2)PFvcos_ (为 F 与 v 的夹角 )。 3额定功率 机械正常工作时的最大功率。 4实际功率 机械实际工
4、作时的功率,要求不能大于额定功率。 1平均功率的计算方法 (1)利用 P W t 。 (2)利用 P F v cos ,其中 v 为物体运动的平均速度。 2瞬时功率的计算方法 (1)利用公式PFvcos ,其中 v 为 t 时刻的瞬时速度。 (2)PFvF,其中 vF为物体的速度 v 在力 F 方向上的分速度。 (3)PFvv,其中 Fv为物体受的外力F 在速度 v 方向上的分力。 2一质量为m 的木块静止在光滑的水平面上,从t 0 开始,将一个大小为F 的水平 恒力作用在该木块上,在tt1时刻力 F 的瞬时功率是() A. F 2 2mt1 B. F 2 2mt 2 1 C.F 2 m t1
5、D.F 2 m t 2 1 解析: 选 C在 tt1时刻木块的速度为vat1 F mt1, 此时刻力 F 的瞬时功率PFv F 2 m t1,选 C。 机车的启动 1机车的输出功率 PFv,其中 F 为机车的牵引力,匀速行驶时,牵引力等于阻力。 2两种常见的启动方式 (1)以恒定功率启动:机车的加速度逐渐减小,达到最大速度时,加速度为零。 (2)以恒定加速度启动:机车的功率逐渐增大,达到额定功率后,加速度逐渐减小,当 加速度减小到零时,速度最大。 1 两种启动方式的比较 两种 方式 以恒定功率启动以恒定加速度启动 Pt 图 和 vt 图 OA 段 过程分析 v ? F P 不变 v ? a F
6、F阻 m a FF阻 m 不变 ? F 不变 v ? PFv 直到 P额Fv1 运动性质加速度减小的加速直线运动 匀加速直线运动,维持时间t0 v1 a AB 段 过程分析 FF 阻? a 0 ? F阻 P vm v? F P额 v ? aFF 阻 m 运动性质以 vm做匀速直线运动加速度减小的加速运动 BC 段 过程分析FF阻? a 0? F阻 P额 vm, 运动性质以 vm做匀速直线运动 2三个重要关系式 (1)无论哪种运行过程,机车的最大速度都等于其匀速运动时的速度,即 vm P Fmin P Ff(式 中 Fmin为最小牵引力,其值等于阻力Ff)。 (2)机车以恒定加速度启动的运动过程
7、中,匀加速过程结束时,功率最大,速度不是最 大,即 v1 P Fv m P Ff 。 (3)机车以恒定功率运行时,牵引力做的功WPt。由动能定理: PtFfx Ek。此式经 常用于求解机车以恒定功率启动过程的位移大小。 3一辆汽车以功率P1在平直公路上匀速行驶,若驾驶员突然减小油门,使汽车的功率 减小为 P2并继续行驶。若整个过程中阻力恒定不变,此后汽车发动机的牵引力将() A保持不变B不断减小 C先减小,后保持不变D先增大,后保持不变 解析: 选 D由 P1Fv,当汽车以功率P1匀速行驶时, FFf,加速度a 0。若突然 减小油门,汽车的功率由P1减小到P2,则 F 突然减小,整个过程中阻力
8、Ff恒定不变,即 FFf,此时加速度 a0,所以汽车将减速。由P2Fv 知,此后保持功率P2不变继续行驶, v 减小, F 增大。当FFf时,汽车不再减速,而是以一较小速度匀速行驶,牵引力不再增 大,正确选项为D。 功的有关计算 命题分析 本考点是高考的热点,可单独考查,也可与其它知识综合考查,题型有选 择、计算等。 例 1如图 51 2所示,一质量为m2.0 kg 的物体从半径为R5.0 m 的圆弧轨道 的 A 端,在拉力作用下沿圆弧缓慢运动到B 端(圆弧 AB 在竖直平面内 )。拉力 F 大小不变始 终为 15 N,方向始终与物体所在点的切线成37 角。圆弧所对应的圆心角为45 ,BO 边
9、为 竖直方向。求这一过程中:(g 取 10 m/s2) 图 5 12 (1)拉力 F 做的功。 (2)重力 G 做的功。 (3)圆弧面对物体的支持力FN做的功。 (4)圆弧面对物体的摩擦力Ff做的功。 解析 (1)将圆弧 AB 分成很多小段l1, l2, , , ln, 拉力在每小段上做的功为W1, W2, ,, Wn,因拉力 F 大小不变,方向始终与物体所在点的切线成37 角,所以: W1Fl1cos 37 , W2Fl2cos 37 ,, ,WnFlncos 37 ,所以 WFW1 W2, WnFcos 37 (l1l2,ln) Fcos 37 4R15 J47.1 J。 (2)重力 G
10、做的功 WG mgR(1cos 45 ) 29.3 J。 (3)物体受的支持力FN始终与物体的运动方向垂直,所以 WFN 0。 (4)因物体在拉力F 作用下缓慢移动,动能不变,由动能定理知:WF WGWf 0。 所以 Wf WFWG(47.1 29.3)J 17.8 J。 答案 (1)47.1 J(2) 29.3 J(3)0(4)17.8 J “化变为恒法 ”求功适用的两种情况 (1)若力的大小改变,方向不变,且力的大小与物体的位移大小成正比,则此力做的功 可用 W F l 求解。 (2)若力的方向时刻变化,但力沿运动方向的分力大小不变时,可用WFx l(其中 Fx为 力 F 在运动方向的分力
11、,l 为物体运动的路程)来求功。 变式训练 1.如图 51 3 所示,摆球质量为m,悬线的长为L,把悬线拉到水平位置后放手。设 在摆球运动过程中空气阻力F阻的大小不变,则下列说法正确的是() 图 5 13 A重力做功为mgL B绳的拉力做功为0 C空气阻力 (F 阻)做功为 mgL D空气阻力 (F阻)做功为 1 2F 阻 L 解析: 选 ABD如图所示,因为拉力FT在运动过程中始终与运动方 向垂直,故不做功,即WFT0。 重力在整个运动过程中始终不变,小球在重力方向上的位移为AB 在 竖直方向上的投影L,所以 WGmgL。F阻所做的总功等于每个小弧段上 F 阻所做功的代数和,即 WF 阻 (
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 物理 复习 方案 功率
链接地址:https://www.31doc.com/p-4547825.html