2022年高中一年级物理功和功率 .pdf

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1、. . . . . 1 / 5 高一物理必修版 2 课件第一章功和功率一、机械功1功的概念(1)功所描述的是力的空间积累效应。物体受到力的作用，如果在力的方向上发生一段位移，就说力对物体做了功。在国际单位制中，功的单位是：焦耳。(2)功是 过程量， 即做功必须经过一段时间。2功的两个要素1力2在力的方向上发生位移。3功的公式(1)假设恒力大小为F，物体位移为S，力与位移夹角为，那么功的公式可写为：WFScos(2)式中的 F 应为恒力， F 可以是某一个力，也可以是物体受的合外力。功的公式即可以计算某个力做功，也可以计算合力做功。(3)功是标量，只有大小没有方向。因此合外力的功等于其各力做功的

2、代数和。(4)功的正、负与零功根据功的计算公式W=FScos可得出以下几种情况：当 =90 时， cos=0，那么W0，即力对物体不做功。例如圆周运动的向心力。当 90时， cos 0，那么 W0，此时力 F 对物体做正功。当 90时， cos 0，那么 W0 为负值，此力做负功，叫物体克制此力做功。二、功率1功率的概念1功率是描述做功快慢的物理量。也就是说，功率等于功跟完成这些功所用时间的比值。(2 )功率是标量。国际单位制中功率的单位为瓦(W)。2功率的公式(1)PW/t(2)PFVcos【说明】(1)公式 (1)是定义式，但中学阶段只能用它计算平均功率。而(2)式可用于计算瞬时功率和平均

3、功率。(2)对于机车， 由于 F 与 v 一般方向一致， 故(2)式可写为 P=Fv。机车在实际运行中有两种理想模式：额定功率下运行：机车运行时受两个力：牵引力F 和阻力 f。设输出功率为P，行驶速度为v，那么 P=Fv。机车刚开动时，行驶速度v 较小，牵引力较大。在所受阻力f 不变时，这时Ff，机车加速行驶。随着v 的增大，由P=Fv 知， F 减小， f 增大。当 F=f 时，机车以最大速度vm 匀速行驶。这时输出功率PFmax=fmax。匀加速起动的运动过程是：先是牵引力F 恒定，输出功率P随物体运动v 的增大而增大。 在阻力f 一定时，加速度a 恒定，物体做匀加速运动，当输出功率增大到

4、等于额定功率后不能在增大，此后速度再增大就需减少牵引力，故物体再做变加速运动直至到达最大速度。【例 1】 一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点。小球在水平拉力F作用下，从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点，如图 1 所示，那么拉力F所做的功为A. mglcos B. mgl(1 cos) C. Flcos D. Fl 【例 2】如图 6 所示，斜面倾角为，质量为m的滑块距挡板P为s，以初速度v沿斜面上滑，滑块与斜面间的动摩擦因数为，滑块所受摩擦力小于滑块重力沿斜面的分力，假设滑块每次与挡板相碰均无机械能损失，求滑块经过的路程有多大？【例 3】如图 8 所示，一个质量为m的圆环套在一根固定的图

5、 1 FOPQlF 图 8 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 5 页 - - - - - - - - - . . . . . 2 / 5 水平直杆上， ，环与杆的动摩擦因数为，现给环一个向右的初速度v0，如果在运动过程中还受到一个方向始终竖直向上的力F的作用，且kvFk为常数，v为环的运动速度 ，试讨论环在整个运动过程中克制摩擦力所做的功假设杆足够长。【例 4】质量 m=5t 的汽车从静止出发，以 a=1m s2的加速度沿水平直路作匀加速运动，汽车所受的阻力

6、等于车重的0.06 倍，求汽车在10s 的平均功率和10s 末的瞬时功率取g=10m s2练习： 1 、质量为5103kg 的汽车在水平路面上由静止开始以加速度a=4m/s2做匀加直线运动，所受的阻力是 2.0103N。汽车启动后第1 秒末发动机的瞬时功率是A 、4kW B、40kW C、22 kW D、88kW 2、起重机竖直吊起质量为m 的重物，上升的加速度是a ，上升的高度是h 。那么起重机对货物所做的功是A、mghB、mahC、m(g+a )hD、m(g-a)h3、人的心脏每跳一次大约输送810-5 m3的血洗，正常人血压可看作心脏压送血液的压强的平均值约为1.5104 Pa，心跳约每

7、分钟70 次，据此估测心脏工作的平均功率为_ 4、起重机将质量为100kg 的重物竖直向上移动了2 m， 不计阻力，g 取 9.8 m/s21假设将重物匀速提高，那么拉力对重物做功W= _J，重力对物体做功WG_J 2假设将重物匀加速提高，加速度a1= 0.2m/s2，那么拉力对重物做功W= _J，重力对物体做功WG _J 3假设将重物匀减速下降，加速度大小a2 =0.2m/s2，那么拉力对重物做功W= _J，重力对物体做功WG _J 5、如下图， 质量为 M 的长木板放在光滑的水平面上，一个质量为m 的滑块以某一速度沿木板外表从 A 端滑到 B 端，在木板上前进了L，而木板前进了s 。假设滑

8、块与木板间的动摩擦系数为,那么摩擦力对滑块做的功为_，对木板做的功为_ _。A B FF名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 5 页 - - - - - - - - - . . . . . 3 / 5 一、单项选择题答案填在答题卡上，共50 分1关于功率公式tWP和 P=Fv的说确的是A由tWP知，只要知道 W和 t 就可求出任意时刻的功率B由 P=Fv只能求某一时刻的瞬时功率C 从 P=Fv知汽车的功率与它的速度成正比D 从 P=Fv知当汽车发动机功率一定时，

9、牵引力与速度成反比2 两个物体质量比为 14， 速度大小之比为 41， 那么这两个物体的动能之比为 A11B14C41D 21 3以下关于运动物体所受合外力做功和动能变化的关系正确的选项是A如果物体所受合外力为零，那么合外力对物体做的功一定为零B如果合外力对物体所做的功为零，那么合外力一定为零C 物体在合外力作用下做变速运动，动能一定发生变化D 物体的动能不变，所受合外力一定为零4两个质量不同的物体，放在同一个水平面上，用一样的水平拉力分别使它们通过一样的位移，以下判断正确的选项是A拉力对质量大的物体做功多 B拉力对质量小的物体做功多C拉力对两个物体做功相等 D以上说法都不对5某人用手将 1k

10、g物体由静止向上提起 1m, 这时物体的速度为 2m/s, 那么以下说确的是A手对物体做功 2JB合外力做功 2JC合外力做功 12JD物体重力做功 10J 6关于机械能是否守恒的表达，正确的选项是A做匀速直线运动的物体机械能一定守恒B做变速运动的物体机械能不能守恒C 外力对物体做功为零时，机械能一定守恒D 假设只有重力对物体做功，物体的机械能一定守恒7质量约为 05kg 的足球被脚踢出后，在水平地面上沿直线向前运动约50m后停止。假定运动员踢球时脚对球的平均作用力为300N，足球在地面运动过程中所受阻力恒为其重力的 006 倍，那么运动员踢球时脚对足球做的功为以下哪一个数值A05J B15J

11、 C 250J D15000J 8两个质量相等的物体， 分别从两个高度相等而倾角不同的光滑斜面顶从静止开始下滑，那么以下说法不正确的选项是A到达底部时重力的功率相等B到达底部时速度大小相等方向不同C 下滑过程中重力做的功相等D 到达底部时动能相等9在光滑水平面上，一个人用100N 的力与水平方向成60o角推一个箱子前进6m ， 如下图，那么推力所做的功是 A 100J 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 5 页 - - - - - - - - - . . .

12、. . 4 / 5 B300J C3003 J D600J 10关于摩擦力做功，以下说法中正确的选项是A静摩擦力一定不做功B滑动摩擦力一定做负功C 静摩擦力和滑动摩擦力都可能做正功D 静摩擦力和滑动摩擦力都可能做负功二、填空题共 30 分11如图：用 F=40的水平推力推一个质量=30 kg 的木块，使其沿着光滑斜面向上移动 2，那么在这一过程中，F做的功为 _J，重力做的功为 _J12质量10t 的汽车，额定功率是 60kw ，在水平路面上行驶的最大速度为15m/s，设它所受运动阻力保持不变，那么汽车受到的运动阻力是_ 13有一艘质量为10107千克的轮船，发动机的额定功率是18108瓦，假

13、设所受的阻力为 12107牛，且始终保持不变。当发动机的输出功率等于它的额定功率、航行速度为 9 米秒时，轮船发动机的牵引力是 _牛， 加速度的大小是 _米秒2，这艘轮船长时间能保持的最大航行速度是_米秒。三、实验题和计算 20分14质量为 kg 的物体在竖直向上的拉力F100 N 的作用下由静止开始运动了5 s 。g 取 10 m/s21物体在 5s 的位移为多少？2那么拉力 所做的功为多少？35 s 拉力的功率为多少？4s 末拉力的功率为多少？15如下图，水平面上质量m =30kg 的金属块，在一水平恒力F 的作用下，以速度v0=80m/s 的速度向右做匀速直线运动，金属块与水平间的动摩擦因数=04g=10m/s2求： 1F 的大小； 2如果从某时刻起撤去F，那么撤去 F后，金属块还能在水平面上滑行多远？F 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 5 页 - - - - - - - - - . . . . . 5 / 5 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 5 页 - - - - - - - - -