必修2第8章機(jī)械能守恒定律第1節(jié)功與功率lFFαFαFαW2=0

F2F1當(dāng)力F和位移

l

成α?xí)r：一、功WF1=F1·lWF2=F2·0另辟蹊徑：Fll1l2αl1=lcosαl2=lsinαW1=Fl

1=FlcosαW2=0在力方向發(fā)生的位移除了分解力以外還可以分解位移W=Flcosα一、功1.公式：W=Flcosα力對(duì)物體所做的功，等于力的大小、位移的大小、力與位移夾角的余弦這三者的乘積。2.國(guó)際單位:

焦耳（簡(jiǎn)稱：焦

——符號(hào)：J）１Ｊ＝１Ｎ×１m=1N·m3.功是標(biāo)量，沒(méi)有方向，但有正負(fù)。一、功（1）功是過(guò)程量，對(duì)應(yīng)一段時(shí)間或位移是力對(duì)空間的積累效果；故計(jì)算功時(shí)一定要指明是哪個(gè)力在哪個(gè)過(guò)程對(duì)物體做的功。４.說(shuō)明（2）公式W=Flcosα只適用于計(jì)算恒力的功，l是物體的位移，不是路程。ＦmMl一、功物體在水平力Ｆ作用下沿光滑水平面加速運(yùn)動(dòng)L；物體在水平力Ｆ作用下沿粗糙水平面勻速移動(dòng)L；物體在沿斜面向上的力Ｆ作用下減速上移L；（3）力做功只與F、L和α有關(guān),與是否有受其它力，物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等其他因素?zé)o關(guān)。μ=0lllμ≠0一、功求三種不同情況下力Ｆ做的功W.方法：將力、位移矢量的箭尾移到同一個(gè)作用點(diǎn)上。lFlFlF尋找力與位移的夾角夾角：α夾角：π-α夾角：α夾角：

π-αF

乙

l

αα

αF丙甲丁辨認(rèn)力與位移夾角F

α

lF

l

l1.坐在雪橇上的人與雪球的總質(zhì)量為m,在與水平面成θ角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向右移動(dòng)一段距離L。已知雪橇與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)因數(shù)為，重力加速度為g，則雪橇受到的（）A.支持力做功為mgLB.拉力做功為mgLC.拉力做功為FLcosθD.滑動(dòng)摩擦力做功為-μmgL2.滑板運(yùn)動(dòng)是青少年喜愛(ài)的一項(xiàng)運(yùn)動(dòng)，一塊滑板有板面、滑板支架和4個(gè)輪子等部分組成。一位練習(xí)者踩著滑板在水平地面上向右減速滑行，若練習(xí)者的腳受到的摩擦力為Ff1,腳對(duì)滑板的摩擦力為Ff2。下列說(shuō)法正確的是()A.Ff1做正功，F(xiàn)f2做負(fù)功B.Ff1做負(fù)功，F(xiàn)f2做正功C.Ff1和Ff2都做正功D.因?yàn)槭庆o摩擦力，F(xiàn)f1和Ff2都不做功功的計(jì)算當(dāng)力的大小不變，而方向始終與運(yùn)動(dòng)方向相同或相反時(shí)若力F隨位移X線性變化時(shí)可用平均力求功圖像與X軸所圍的面積表示功功率例6.修建高層建筑常用的塔式起吊機(jī)將質(zhì)量5000千克的重物緊直吊起的過(guò)程中，重物由靜止開(kāi)始向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度a=0.2m/s2，當(dāng)起重機(jī)輸出功率達(dá)到其允許的最大值時(shí)，保持該功率直到重物做vm=1.02m/s的勻速運(yùn)動(dòng)。取g=10m/s2，不記額外功。求（1）起重機(jī)允許的最大輸出功率（2）重物做勻加速運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間和起重機(jī)在第2秒末的輸出功率機(jī)車的兩種起動(dòng)方式機(jī)車以恒定功率啟動(dòng)當(dāng)F=Ff時(shí)a=0,v達(dá)到最大保持vm=P/Ff勻速物體做變加速直線運(yùn)動(dòng)物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)加速過(guò)程中加速度是逐漸減小的，但是速度越來(lái)越大機(jī)車的兩種起動(dòng)方式機(jī)車以恒定加速度啟動(dòng)p=Fv,P隨V的增大而增大當(dāng)P=P額時(shí)V增大物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)物體做變速直線運(yùn)動(dòng)a不變當(dāng)F=Ff

時(shí)，a=0,v達(dá)到最大值保持vm=P/Ff勻速物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)例7.在平直路面上運(yùn)動(dòng)的汽車的額定功率為60Kw若其總質(zhì)量為5t，在水平路面上所受的阻力為5×103N(1)求汽車所能達(dá)到的最大速度(2)若汽車以0.5m/s2的加速度由靜止開(kāi)始做勻加速運(yùn)動(dòng)，則這一過(guò)程能維持多長(zhǎng)時(shí)間？(3)若汽車以額定功率啟動(dòng)，則汽車車速V=2m/s時(shí)，其加速度為多大？7.某興趣小組對(duì)一輛自制遙控小車的性能進(jìn)行研究，她們讓這個(gè)小車在水平直軌道上由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，并將小車運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程記錄下來(lái)，通過(guò)處理轉(zhuǎn)化為V-t圖像,如圖所示，(除2-10秒內(nèi)的圖像為曲線外，其余時(shí)間內(nèi)圖像均為直線）。已知小車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，2到14秒內(nèi)小車的功率保持不變，在14秒后停止遙控而讓小車自由滑行。小車的質(zhì)量為1千克，可認(rèn)為在整個(gè)過(guò)程中小車所受的阻力大小不變。求：（1）小車所受到的阻力大小及0-2秒內(nèi)小車電動(dòng)機(jī)提供的牽引力大?。?）小車勻速行駛階段的功率課堂總結(jié)課后鞏固練習(xí)1.（多選）一個(gè)力對(duì)物體做了負(fù)功，則說(shuō)明（）A.這個(gè)力一定阻礙物體的運(yùn)動(dòng)B.這個(gè)力不一定阻礙物體的運(yùn)動(dòng)C.這個(gè)力與物體的運(yùn)動(dòng)方向的夾角小于90度D.這個(gè)力與物體的運(yùn)動(dòng)方向的夾角大于90度2.一人乘電梯從1樓到20樓，在此過(guò)程中經(jīng)歷了先加速，再勻速最后減速的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，則電梯對(duì)人的支持力做功的情況是（）A.加速時(shí)做正功，勻速時(shí)不做功，減速時(shí)做負(fù)功B.加速時(shí)做正功，勻速和減速時(shí)做負(fù)功C.加速和勻速時(shí)做正功，減速時(shí)做負(fù)功D.始終做正功4.如圖所示，用沿斜面向上、大小為800N的力F將質(zhì)量為100千克的物體沿傾角為37度的固定斜面由底端勻速地拉到頂端，斜面長(zhǎng)5米，物體與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25，求這一過(guò)程中（g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8)(1）物體的重力所做的功(2)摩擦力所做的功(3)物體所受各力的合力所做的功5.（多選）關(guān)于功率，以下說(shuō)法正確的是（）A.單位時(shí)間內(nèi)物體做功越多,其功率越大B.物體做功越多，它的功率就越大C.物體做功越快，它的功率就越大D.額定功率是發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的最大輸出功率6.質(zhì)量為0.1千克的金屬塊從距水平地面50米高處里靜止開(kāi)始下落，不計(jì)空氣阻力，g=10m/s2,則該金屬塊所受重力從初始時(shí)刻算起的第2秒內(nèi)所做的功和第2s末的功率分別為（）A.20J,20WB.15J,20WC.20J,10WD.15J,15W7.在水平路面上運(yùn)動(dòng)的汽車的額定功率為100kw,質(zhì)量為10t,設(shè)阻力恒定且為車重的0.1倍(g取10m/s2