2022届高考物理第一轮总复习-机械能课件2.ppt
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1、第一页,编辑于星期一:十四点 十五分。第一页,编辑于星期四:二十点 四十一分。第二页,编辑于星期一:十四点 十五分。第二页,编辑于星期四:二十点 四十一分。温故自温故自查查1物物理理意意义义:功功是是描描述述力力对对 效效果果的的物物理理量量,是是过过程程量量2做功的二要素:做功的二要素:和和 上的位移上的位移3定定义义:力力和和物物体体在在力力的的方方向向上上位位移移的的乘乘积积称称为为力力对对物物体体做的功做的功4计计算算式式:W ,F表表示示恒恒力力的的大大小小,l表表示示物物体体运运动动的的位位移,移,为为 的的夹夹角角空间积累空间积累力力力的方向力的方向Flcos_力的方向与位移方向
2、力的方向与位移方向第三页,编辑于星期一:十四点 十五分。第三页,编辑于星期四:二十点 四十一分。5特特点点:功功是是 ,取取值值不不同同,功功会会出出现现正正负负,正正功功表表示示 做做功功,负负功功表表示示 做做功功,合合力力的的功功等等于于各各分分力力分分别别做做功功的的 和和标量标量动力动力阻力阻力代数代数第四页,编辑于星期一:十四点 十五分。第四页,编辑于星期四:二十点 四十一分。考点精析考点精析1功的计算公式功的计算公式WFlcos应用注意要点应用注意要点(1)WFlcos是是恒恒力力做做功功的的计计算算式式,对对变变力力做做功功的的计计算算不不适适用用因因此此,每每当当使使用用WF
3、lcos计计算算功功时时,要要先先弄弄清清是是恒恒力力做做功功还还是是变变力做功力做功例例如如:竖竖直直上上抛抛一一物物体体,受受到到大大小小不不变变的的空空气气阻阻力力F阻阻,上上升升的的最最大大高高度度为为h,则则从从抛抛出出到到落落回回抛抛出出点点的的整整个个过过程程中中,阻阻力力F阻阻是是变变力力(方方向向变变)不不能能只只简简单单地地认认为为位位移移为为零零阻阻力力做做的的功功就就是是零零实实际际上阻力做的功上阻力做的功为为2F阻阻h.位位移移为为零零,做做功功也也为为零零这这一一结结论论只只对对恒恒力力做做功功适适用用同同时时要要特特别别注意公式的成立条件注意公式的成立条件第五页,
4、编辑于星期一:十四点 十五分。第五页,编辑于星期四:二十点 四十一分。(2)恒恒力力做做功功多多少少只只与与F、l及及二二者者夹夹角角余余弦弦有有关关,而而与与物物体体的的加加速速度度大大小小、速速度度大大小小、运运动动时时间间长长短短等等都都无无关关,即即与与物物体体的运的运动动性性质质无关,同无关,同时还时还与有无力其他做功也无关与有无力其他做功也无关(3)公公式式WFlcos中中的的l是是物物体体相相对对地地面面的的位位移移,而而不不是是相相对对于和它接触的物体的位移于和它接触的物体的位移第六页,编辑于星期一:十四点 十五分。第六页,编辑于星期四:二十点 四十一分。2合力做功的计算合力做
5、功的计算(1)合力做的功等于各力做功的代数和合力做的功等于各力做功的代数和即即W合合W1W2W3(2)先先求求出出物物体体受受到到的的合合力力F合合,再再由由W合合F合合lcos求求解解,但但应应注意注意应为应为合力与位移合力与位移l的的夹夹角,角,F合合在运在运动过动过程中保持不程中保持不变变.第七页,编辑于星期一:十四点 十五分。第七页,编辑于星期四:二十点 四十一分。温故自温故自查查摩擦力可以做摩擦力可以做 ,也可以做,也可以做 ,也可以,也可以 1滑滑动动摩擦力做功情况分析摩擦力做功情况分析(1)滑滑动动摩摩擦擦力力可可以以做做正正功功,如如图图所所示示,平平板板车车放放在在光光滑滑水
6、水平平面面上上,右右端端放放一一小小木木块块,用用力力F拉拉平平板板车车,结结果果木木块块在在平平板板车车上上滑滑动动,这这时时平平板板车车给给木木块块的的滑滑动动摩摩擦擦力力Ff水水平平向向右右木木块块的的位位移移也也向向右右,滑滑动动摩擦力摩擦力Ff对对木木块块做做 正功正功不做功不做功负功负功正功正功第八页,编辑于星期一:十四点 十五分。第八页,编辑于星期四:二十点 四十一分。(2)滑滑动动摩摩擦擦力力不不做做功功的的情情况况如如图图所所示示,A、B叠叠放放在在水水平平面面上上,B用用一一水水平平绳绳与与墙墙相相连连,现现用用水水平平力力F将将A拉拉出出,物物体体A对对B的的滑滑动动摩摩
7、擦擦力力Ff水水平平向向右右,B的的位位移移为为零零,所所以以,滑滑动动摩摩擦擦力力Ff对对B 不做功不做功(3)滑滑动动摩摩擦擦力力做做负负功功的的情情况况如如图图所所示示,物物体体从从斜斜面面上上滑滑下下时时,滑,滑动动摩擦力做了摩擦力做了 负功负功第九页,编辑于星期一:十四点 十五分。第九页,编辑于星期四:二十点 四十一分。2静摩擦力做功情况分析静摩擦力做功情况分析(1)如如图图所所示示,光光滑滑水水平平面面上上的的物物体体A、B在在外外力力F的的作作用用下下能能保保持持相相对对静静止止地地匀匀加加速速运运动动,则则在在此此过过程程中中,A对对B的的静静摩摩擦擦力力对对B做做 (2)如如
8、果果受受静静摩摩擦擦力力作作用用的的物物体体位位移移不不为为零零,静静摩摩擦擦力力做做功功也也可可能能为为零零如如图图所所示示,匀匀速速向向右右行行驶驶的的车车厢厢里里,由由力力的的平平衡衡知知,车车厢厢壁壁对对物物块块有有竖竖直直向向上上的的静静摩摩擦擦力力Ff,位位移移方方向向水水平平向向右右,故故Ff与位移方向垂直,静摩擦力对物块与位移方向垂直,静摩擦力对物块 正功正功不做功不做功第十页,编辑于星期一:十四点 十五分。第十页,编辑于星期四:二十点 四十一分。(3)如如图图所所示示,物物体体A、B在在力力F作作用用下下一一块块向向右右加加速速运运动动时时,A对对B的静摩擦力的静摩擦力对对B
9、做做 负功负功第十一页,编辑于星期一:十四点 十五分。第十一页,编辑于星期四:二十点 四十一分。考点精析考点精析在在静静摩摩擦擦力力做做功功的的过过程程中中,只只有有机机械械能能的的相相互互转转移移(静静摩摩擦擦力力起起着着传传递递机机械械能能的的作作用用),而而没没有有机机械械能能转转化化为为其其他他形形式式的的能能在在滑滑动动摩摩擦擦力力做做功功的的过过程程中中,既既有有机机械械能能之之间间的的相相互互转转移移,又又有有机机械械能能与与其其他他形形式式的的能能量量之之间间的的相相互互转转化化在在系系统统内内,一一对对静静摩摩擦擦力力所所做做功功的的代代数数和和一一定定为为零零;一一对对滑滑
10、动动摩摩擦擦力力所所做做的的总总功功为为负负值值,其其绝绝对对值值等等于于滑滑动动摩摩擦擦力力与与相相对对位位移移的的乘乘积积(系系统统损损失失的的机机械械能能),也也等等于于该该系系统统增增加加的的内内能能,即即E机机E内内Ffl相对相对.第十二页,编辑于星期一:十四点 十五分。第十二页,编辑于星期四:二十点 四十一分。温故自温故自查查1公式公式(1)P ,P为时间为时间t内的内的 (2)P ,为为F与与v的的夹夹角角若若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 平均功率平均功率Fvcos平均功率平均功率瞬时功率瞬时功率第十三页,编辑于星期一:十四点 十
11、五分。第十三页,编辑于星期四:二十点 四十一分。2物物理理意意义义:描描述述做做功功的的 ,功功率率大大则则做做功功快快,功功率率小小则则做功做功 3额额定定功功率率:机机器器 工工作作的的功功率率,一一般般在在机机器器的的铭铭牌牌上上标标明明4实际实际功率:机器功率:机器 时输时输出的功率要求出的功率要求 额额定功率定功率快慢快慢慢慢正常正常实际工作实际工作小于等于小于等于第十四页,编辑于星期一:十四点 十五分。第十四页,编辑于星期四:二十点 四十一分。考点精析考点精析对公式对公式PFv的认识的认识当当力力F与与位位移移l方方向向一一致致时时,WFl,代代入入功功率率定定义义式式P 得得P
12、Fv,即,即PFv.此公式适用于力此公式适用于力F和速度和速度v方向一致的情况方向一致的情况(1)当当力力F与与速速度度v不不在在一一条条直直线线上上时时,可可以以将将力力F分分解解为为沿沿v方方向向上上的的力力F1和和垂垂直直于于v方方向向上上的的力力F2,由由于于F2不不做做功功,故故力力F的的功率与分力功率与分力F1的功率相同,可得的功率相同,可得PF1v.第十五页,编辑于星期一:十四点 十五分。第十五页,编辑于星期四:二十点 四十一分。(2)从从PFv可可见见:当当P一一定定时时,要要增增加加F,必必须须减减小小v.故故汽汽车车爬爬坡坡时时,司司机机常常换换低低挡挡降低速度来增大降低速
13、度来增大牵牵引力引力当当F一一定定时时,v增增加加(如如匀匀加加速速运运动动),则则P也也会会增增加加,但但这这样样的的过过程是有限度的程是有限度的当当v一一定定时时,P越越大大F就就越越大大,如如功功率率越越大大的的起起重重机机可可吊吊起起的的重物的重物的质质量越大量越大第十六页,编辑于星期一:十四点 十五分。第十六页,编辑于星期四:二十点 四十一分。(3)平均功率和瞬平均功率和瞬时时功率的功率的计计算算平平均均功功率率:常常应应用用P 计计算算在在时时间间t内内的的平平均均功功率率,有有时时也也应应用用PFv计计算,不算,不过过v应应是在是在时间时间t内的平均速度内的平均速度瞬瞬时时功功率
14、率:常常应应用用PFv计计算算某某一一瞬瞬时时的的功功率率,不不过过v应应是是该该瞬瞬时时的速度当的速度当时间时间t无限小无限小时时,P 也是瞬也是瞬时时功率功率.第十七页,编辑于星期一:十四点 十五分。第十七页,编辑于星期四:二十点 四十一分。温故自温故自查查发发动动机机的的功功率率即即是是牵牵引引力力的的功功率率,P ,在在功功率率一一定定的的条件下,条件下,发动发动机机产产生的生的牵牵引力引力F跟跟 成反比成反比Fv运动速度运动速度第十八页,编辑于星期一:十四点 十五分。第十八页,编辑于星期四:二十点 四十一分。考点精析考点精析1机车以恒定的功率启动机车以恒定的功率启动机机车车以以恒恒定
15、定的的功功率率启启动动时时,若若运运动动过过程程中中其其所所受受阻阻力力F阻阻不不变变,其所受的其所受的F牵牵及及a、v的变化情况可表示如下:的变化情况可表示如下:vF牵牵 a 保持保持第十九页,编辑于星期一:十四点 十五分。第十九页,编辑于星期四:二十点 四十一分。vvm不不变变即即机机车车启启动动后后先先做做加加速速度度逐逐渐渐减减小小的的加加速速运运动动,再做匀速运再做匀速运动动其其vt图图象如象如图图所示所示第二十页,编辑于星期一:十四点 十五分。第二十页,编辑于星期四:二十点 四十一分。2机机车车从静止匀加速启从静止匀加速启动动机机车车以以恒恒定定的的加加速速度度启启动动时时,开开始
16、始牵牵引引力力不不变变,当当其其速速度度增增大大到到一一定定值值v时时,其其功功率率达达到到最最大大值值,下下面面的的过过程程与与上上述述(1)一一样样在在此此过过程程中中,其其牵牵引引力力功功率率、牵牵引引力力、加加速速度度及及速速度度的的变变化情况可表示如下:化情况可表示如下:第二十一页,编辑于星期一:十四点 十五分。第二十一页,编辑于星期四:二十点 四十一分。即即机机车车启启动动后后先先做做匀匀加加速速运运动动,后后做做加加速速度度逐逐渐渐减减小小的的加加速速运运动动,再做匀速运,再做匀速运动动第二十二页,编辑于星期一:十四点 十五分。第二十二页,编辑于星期四:二十点 四十一分。命命题题
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