（安徽适用）高考物理一轮复习要点提示 第5讲 功和功率课件 (2).ppt

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1、第五章机械能第五章机械能2021/8/11 星期三12021/8/11 星期三2一、功一、功1做功的两个必要条件：做功的两个必要条件：和物体在力的方向上和物体在力的方向上发发生的生的 2公式：公式：W .适用于适用于 做功，其中做功，其中为为F、l方向方向间夹间夹角，角，l为为物体物体对对地的位移地的位移3功的正负判断功的正负判断力力位移位移Flcos恒力恒力2021/8/11 星期三3 若若v为为平均速度，平均速度，则则P为为 若若v为为瞬瞬时时速度，速度，则则P为为 3额定功率与实际功率额定功率与实际功率(1)额额定功率：机械定功率：机械长时间长时间 ，而不，而不损损坏机械的坏机械的 输输

2、出功率出功率(2)实际实际功率：机械功率：机械 时时的的输输出功率，出功率，实际实际功率可以小于或等功率可以小于或等于于 快慢快慢 平均功率平均功率 平均功率平均功率瞬瞬时时功率功率正常工作正常工作最大最大工作工作额额定功率定功率2021/8/11 星期三4发动机的功率是指发动机的牵引力的功率，而不是机车所受合力的发动机的功率是指发动机的牵引力的功率，而不是机车所受合力的功率功率2021/8/11 星期三51.如如图图所示水平地面上有三个底面相同、所示水平地面上有三个底面相同、倾倾角分角分别为别为30、45、60的固定斜面，三个斜面与物体的固定斜面，三个斜面与物体间间的的动动摩擦因数相同，同一

3、物体沿三个斜摩擦因数相同，同一物体沿三个斜面从面从顶顶端开始由静止下滑到底部的端开始由静止下滑到底部的过过程中，程中，克克服摩擦力做功最多的斜面是服摩擦力做功最多的斜面是()A倾倾角角为为30的斜面的斜面 B倾倾角角为为45的斜面的斜面C倾倾角角为为60的斜面的斜面 D一一样样多多答案：答案：D2021/8/11 星期三62(2012年六安模拟年六安模拟)如如图图所示的四幅所示的四幅图图是小明提包回家的情景，小是小明提包回家的情景，小明提包的力不做功的是明提包的力不做功的是()解析：解析：做功的两个因素是力和物体在力的方向上发生的位移由于做功的两个因素是力和物体在力的方向上发生的位移由于B选项

4、中力与位移方向垂直，故不做功，因此选选项中力与位移方向垂直，故不做功，因此选B.答案：答案：B2021/8/11 星期三73(2012年淮南模拟年淮南模拟)如如图图所示，一个物所示，一个物块块在与水平方向成在与水平方向成角的恒力角的恒力F作用下，沿水平面向右运作用下，沿水平面向右运动动一段距离一段距离x，在此，在此过过程中，恒力程中，恒力F对对物物块块所所做的功做的功为为()解析：解析：由于力由于力F与位移与位移x的夹角为的夹角为，所以力，所以力F做的功为做的功为WFxcos，故，故D正确正确答案：答案：D2021/8/11 星期三84据据报导报导：我国一家厂商制作了一种特殊的手机，在：我国一

5、家厂商制作了一种特殊的手机，在电电池池电电能耗尽能耗尽时时，摇摇晃手机，即可晃手机，即可产产生生电电能能维维持通持通话话，摇摇晃手机的晃手机的过过程是将机械能程是将机械能转转化化为电为电能如果将能如果将该该手机手机摇摇晃一次，相当于将晃一次，相当于将100 g的重物的重物举举高高20 cm，若每秒若每秒摇摇两次两次(取取g10 m/s2)，则摇则摇晃手机的平均功率晃手机的平均功率为为多少？多少？答案：答案：0.4 W2021/8/11 星期三9功的正功的正负负的判断的判断1根据力和位移方向之根据力和位移方向之间间的的夹夹角判断：此法常用于恒力做功的判断角判断：此法常用于恒力做功的判断2根据力和

6、瞬根据力和瞬时时速度方向的速度方向的夹夹角判断：此法常用于判断角判断：此法常用于判断质质点做曲点做曲线线运运动时变动时变力的功，力的功，夹夹角角为锐为锐角角时时做正功，做正功，夹夹角角为钝为钝角角时时做做负负功，功，夹夹角角为为直角直角时时不做功不做功3依据能量依据能量变变化来判断：根据功是能量化来判断：根据功是能量转转化的量度，若有能量化的量度，若有能量转转化，化，则则必有力必有力对对物体做功比如系物体做功比如系统统的机械能增加，的机械能增加，说说明力明力对对系系统统做正功，做正功，如果系如果系统统的机械能减少，的机械能减少，则说则说明力明力对对系系统统做做负负功，此法常用于相关功，此法常用

7、于相关联联的两个物体之的两个物体之间间的相互作用力做功的判断的相互作用力做功的判断2021/8/11 星期三10作用力和反作用力虽然等大反向，但由于其分别作用在两个物体上，产作用力和反作用力虽然等大反向，但由于其分别作用在两个物体上，产生的位移效果无必然联系，故作用力和反作用力的功不一定一正一负、生的位移效果无必然联系，故作用力和反作用力的功不一定一正一负、大小相等大小相等2021/8/11 星期三11例例1如图所示，物体沿弧形轨道滑下如图所示，物体沿弧形轨道滑下后进入足够长的水平传送带，传送带以后进入足够长的水平传送带，传送带以图示方向匀速运转，则传送带对物体做图示方向匀速运转，则传送带对物

8、体做功情况不可能是功情况不可能是()A始终不做功始终不做功B先做负功后做正功先做负功后做正功C先做正功后不做功先做正功后不做功 D先做负功后不做功先做负功后不做功思路点拨思路点拨解答该题应注意以下两点：解答该题应注意以下两点：(1)根据物体和传送带的速度关系确定物体所受摩擦力的方向根据物体和传送带的速度关系确定物体所受摩擦力的方向(2)根据摩擦力和速度方向间的关系判断做功的情况根据摩擦力和速度方向间的关系判断做功的情况2021/8/11 星期三12自自主主解解答答设设传传送送带带运运转转的的速速度度大大小小为为v1，物物体体刚刚滑滑上上传传送送带带时的速度大小为时的速度大小为v2.(1)当当v

9、1v2时时，物物体体随随传传送送带带一一起起匀匀速速运运动动，故故传传送送带带与与物物体体之之间不存在摩擦力，即传送带对物体始终不做功，间不存在摩擦力，即传送带对物体始终不做功，A可能可能(2)当当v1v2时时，物物体体相相对对传传送送带带向向右右运运动动，物物体体受受到到的的滑滑动动摩摩擦擦力力方方向向向向左左，则则物物体体先先做做匀匀减减速速运运动动直直到到速速度度减减为为v1，再再做做匀匀速速运运动，故传送带对物体先做负功后不做功，动，故传送带对物体先做负功后不做功，D可能可能(3)当当v1v2时时，物物体体相相对对传传送送带带向向左左运运动动，物物体体受受到到的的滑滑动动摩摩擦擦力力方

10、方向向向向右右，则则物物体体先先做做匀匀加加速速运运动动直直到到速速度度达达到到v1，再再做做匀匀速速运运动，故传送带对物体先做正功后不做功、动，故传送带对物体先做正功后不做功、B不可能、不可能、C可能可能答案答案B2021/8/11 星期三131如如图图所示，物体在水平拉力所示，物体在水平拉力F的作用下，的作用下，沿粗糙的水平地面向右运沿粗糙的水平地面向右运动动()A如果物体做加速直如果物体做加速直线线运运动动，F一定一定对对物体做正功物体做正功B如果物体做加速直如果物体做加速直线线运运动动，F有可能有可能对对物体做物体做负负功功C如果物体做减速直如果物体做减速直线线运运动动，F一定一定对对

11、物体做物体做负负功功D如果物体做匀速直如果物体做匀速直线线运运动动，F一定不一定不对对物体做功物体做功解析：解析：如果物体做加速直线运动，如果物体做加速直线运动，F的方向一定与运动方向一致，做的方向一定与运动方向一致，做正功，正功，A正确、正确、B不正确如果物体做减速直线运动，当不正确如果物体做减速直线运动，当F的方向与运动的方向与运动方向一致时，方向一致时，F做正功，当做正功，当F的方向与运动方向相反时，的方向与运动方向相反时，F做负功，做负功，C不不正确当物体做匀速直线运动时，正确当物体做匀速直线运动时，F的方向与运动方向相同做正功，的方向与运动方向相同做正功，D不正确不正确答案：答案：A

12、2021/8/11 星期三14功的功的计计算算1求解恒力做功的流程图求解恒力做功的流程图2021/8/11 星期三15对恒力作用下物体的运动，力对物体做的功用对恒力作用下物体的运动，力对物体做的功用WFlcos 求解该公求解该公式也可写成式也可写成WF(lcos)(Fcos)l.即功等于力与力方向上位移的即功等于力与力方向上位移的乘积或功等于位移与位移方向上力的乘积乘积或功等于位移与位移方向上力的乘积2021/8/11 星期三16例例2如图所示，一质量为如图所示，一质量为m2.0 kg的物体从半径为的物体从半径为R5.0 m的圆的圆弧轨道的弧轨道的A端，在拉力作用下沿圆弧缓慢运动到端，在拉力作

13、用下沿圆弧缓慢运动到B端端(圆弧圆弧AB在竖直平在竖直平面内面内)拉力拉力F大小不变始终为大小不变始终为15 N，方向始终与物体所在点的切线成，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角圆弧所对应的圆心角为45，BO边为竖直方向求这一过程中：边为竖直方向求这一过程中：(g取取10m/s2)(1)拉力拉力F做的功做的功(2)重力重力G做的功做的功(3)圆弧面对物体的支持力圆弧面对物体的支持力FN做的功做的功(4)圆弧面对物体的摩擦力圆弧面对物体的摩擦力Ff做的功做的功思路点拨思路点拨根据各个力的特点根据各个力的特点(是恒力还是变力是恒力还是变力)，选择相应的计算，选择相应的计算功的

14、方法，如功的定义式功的方法，如功的定义式WFlcos 或动能定理或动能定理2021/8/11 星期三17答案答案(1)47.1 J(2)29.3 J(3)0(4)17.8 J2021/8/11 星期三182021/8/11 星期三192如如图图所示，建筑工人通所示，建筑工人通过过滑滑轮轮装置将一装置将一质质量是量是100 kg的料的料车车沿沿30角的斜面由底端匀速地拉到角的斜面由底端匀速地拉到顶顶端，斜面端，斜面长长L是是4 m，若不，若不计计滑滑轮轮的的质质量和各量和各处处的摩擦力，的摩擦力，g取取10 N/kg，求，求这这一一过过程中：程中：(1)人拉人拉绳绳子的力做的功；子的力做的功；(

15、2)物体的重力做的功；物体的重力做的功；(3)物体受到的各力物体受到的各力对对物体做的物体做的总总功功2021/8/11 星期三20答案：答案：(1)2 000 J(2)2 000 J(3)0 2021/8/11 星期三21机机动车动车两种启两种启动动方式方式 机机动车动车等交通工具，在启等交通工具，在启动动的的时时候，通常有两种启候，通常有两种启动动方式，即以恒定方式，即以恒定功率启功率启动动和以恒定加速度启和以恒定加速度启动动现现比比较较如下：如下：2021/8/11 星期三222021/8/11 星期三23(1)不管哪种启动方式，机动车的功率都是指牵引力的功率，对启不管哪种启动方式，机动

16、车的功率都是指牵引力的功率，对启动过程的分析也都采用分段分析法，并且将牛顿第二定律和运动学动过程的分析也都采用分段分析法，并且将牛顿第二定律和运动学知识相结合进行综合分析，有时也应用动能定理求解知识相结合进行综合分析，有时也应用动能定理求解(2)应注意车辆匀加速运动的最大速度和车辆行驶的最大速度的区应注意车辆匀加速运动的最大速度和车辆行驶的最大速度的区别别2021/8/11 星期三24例例3如图所示为修建高层建筑常用的塔式起如图所示为修建高层建筑常用的塔式起 重机在起重机将质量重机在起重机将质量m5103 kg的重物竖直的重物竖直 吊起的过程中，重物由静止开始向上做匀加速直吊起的过程中，重物由

17、静止开始向上做匀加速直 线运动，加速度线运动，加速度a0.2 m/s2，当起重机输出功率，当起重机输出功率 达到其允许的最大值时，保持该功率直到重物做达到其允许的最大值时，保持该功率直到重物做 vm1.02 m/s的匀速运动取的匀速运动取g10 m/s2，不计额外功求：，不计额外功求：(1)起重机允许输出的最大功率起重机允许输出的最大功率(2)重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率秒末的输出功率思路点拨思路点拨解答此题应把握以下两点：解答此题应把握以下两点：(1)计算起重机的最大功率时，可以根据重物达到最大速度时拉力和计算起重机的最大功

18、率时，可以根据重物达到最大速度时拉力和重力平衡来求；重力平衡来求；(2)起重机在起重机在2 s末的功率为瞬时功率，可由末的功率为瞬时功率，可由PFv来求来求2021/8/11 星期三25自主解答自主解答(1)设起重机允许输出的最大功率为设起重机允许输出的最大功率为P0，重物达到最大，重物达到最大速度时，拉力速度时，拉力F0等于重力等于重力P0F0vm，P0mgvm代入数据，有：代入数据，有：P05.1104 W(2)匀加速运动结束时，起重机达到允许输出的最大功率，设此时重匀加速运动结束时，起重机达到允许输出的最大功率，设此时重物受到的拉力为物受到的拉力为F，速度大小为，速度大小为v1，匀加速运

19、动经历时间为，匀加速运动经历时间为t1，有：，有：P0Fv1，Fmgma，v1at1代入数据，得：代入数据，得：t15 st2 s时，重物处于匀加速运动阶段，设此时速度大小为时，重物处于匀加速运动阶段，设此时速度大小为v2，输出功，输出功率为率为P，则：，则：v2at，PFv2代入数据，得：代入数据，得：P2.04104 W.答案答案(1)5.1104 W(2)5 s2.04104 W2021/8/11 星期三262021/8/11 星期三273质质量量为为m的汽的汽车车以恒定功率以恒定功率P沿沿倾倾角角为为的的倾倾斜路面向上行斜路面向上行驶驶，最，最终终以速度以速度v匀速运匀速运动动若保持汽

20、若保持汽车车的功率的功率P不不变变，使汽，使汽车车沿沿这这个个倾倾斜路斜路面向下运面向下运动动，最，最终终匀速行匀速行驶驶由此可知由此可知(汽汽车车所受阻力大小不所受阻力大小不变变)()A汽汽车车的最的最终终速度可能等于速度可能等于vB汽汽车车的最的最终终速度可能小于速度可能小于vC汽汽车车所受的阻力一定大于所受的阻力一定大于mgsin D汽汽车车所受的阻力可能小于所受的阻力可能小于mgsin 解析：解析：由由PFv可知，汽车上坡时的牵引力大于下坡时的牵引力，故可知，汽车上坡时的牵引力大于下坡时的牵引力，故下坡的速度一定大于下坡的速度一定大于v，A、B错误；阻力一定大于重力沿斜面的分力，错误；

21、阻力一定大于重力沿斜面的分力，否则不可能达到匀速运动故选否则不可能达到匀速运动故选C.答案：答案：C2021/8/11 星期三281(2011年高考江苏单科年高考江苏单科)如如图图所示，演所示，演员员正在正在进进行行杂杂 技表演由技表演由图图可估算出他将一只可估算出他将一只鸡鸡蛋抛出的蛋抛出的过过程中程中对鸡对鸡 蛋所做的功最接近于蛋所做的功最接近于()A0.3 JB3 JC30 J D300 J解析：解析：由生活常识及题图知，一只鸡蛋的质量接近由生活常识及题图知，一只鸡蛋的质量接近0.05 kg，上抛高，上抛高度在度在0.6 m左右，则人对鸡蛋做的功左右，则人对鸡蛋做的功Wmgh0.3 J，

22、故，故A对，对，B、C、D错错答案：答案：A2021/8/11 星期三292021/8/11 星期三30答案：答案：A2021/8/11 星期三31答案：答案：C2021/8/11 星期三324(2012年六安模拟年六安模拟)如如图图所示，水平所示，水平传传送送带带正以正以 2 m/s的的 速度运行，两端水平距离速度运行，两端水平距离l8 m，把一，把一质质 量量m2 kg的物的物块轻轻块轻轻放到放到传传送送带带的的A端，端，物物块块在在传传送送带带的的带动带动下向右运下向右运动动，若物，若物块块与与传传送送带间带间的的动动摩擦因数摩擦因数0.1，则则把把这这个物个物块块从从A端端传传送到送到B端的端的过过程中，不程中，不计计物物块块的大小，的大小，g取取10 m/s2，求摩擦力，求摩擦力对对物物块块做功的平均功率做功的平均功率解析：解析：物块刚放到传送带上时，由于与传送带有相对运动，物块受物块刚放到传送带上时，由于与传送带有相对运动，物块受向右的滑动摩擦力，物块做加速运动，摩擦力对物块做功，物块受向右向右的滑动摩擦力，物块做加速运动，摩擦力对物块做功，物块受向右的摩擦力为：的摩擦力为：Ffmg0.1210 N2 N，加速度大小为加速度大小为ag0.110 m/s21 m/s22021/8/11 星期三33答案：答案：0.8 W2021/8/11 星期三34