高中物理课件第五章第1讲功和功率讲义.ppt

* 第五章　机械能 第1讲　功　功率 考点1．恒力功的计算： θ---F与S的夹角，决定功的正负 功是标量，但有正负 功的正负不表大小，只表示能量转化的方向 注意：（1）F---恒力 （2）S---作用点的对地位移 （3）Scosθ---力的方向上的位移 例题： 例1.斜面水平和物体一起向左匀速移动距离s. (1)摩擦力的功为 (2) 弹力做的功为 (3)重力对物体做的功为 (4)斜面对物体做的功 各力对物体所做的总功 mg N f wf =mg sinθ WN = mgcosθ. WG=mg△h=0 W = Wf + WN = 0 W总= Wf + WN + WG = 0 W总=△EK =0 S wf =mg sinθ . S . cos（π- θ） =－mg sinθ S cosθ WN = mgcosθ. S . cos(π/2-θ) = mgcosθ. S . sinθ 重力做功与路径无关 例2、 如图，木块A放在上表面粗糙的木块B的左上端，用恒力F将A拉至B的右端，第一次将B固定在地面上，F做的功为W1,，由于摩擦产生的热量为Q1；第二次让B可以在光滑地面上自由滑动，F做的功为W2，热量为Q2；比较两次做功，可能是（　 　） （A）W1＜W2， Q1 = Q2  （B）W1=W2 ， Q1 = Q2  （C）W1＞W2， Q1 Q2 （D）无法比较 A 提示：求某个力的功要用对地位移 求摩擦产生的热量用对地位移 练2、如图，传送带与水平面之间的夹角为30°，其上A、B两点间的距离为5.0m，传送带在电动机的带动下以v＝1m/s的速度匀速运转，现将一质量为m＝10kg的小物体(可视为质点)轻放在传送带上A点，已知小物块与传送带间的动摩擦因数 ，则在传送带将小物块从A传送到B的过程中，求： (1)摩擦力对小物块做的功 (2)由于摩擦产生的热量（3）电动机消耗的电能?（g＝10m/s2) （1作用力与反作用的功没有固定关系 （2）一对静摩擦力总功为0 （3）一对滑动摩擦力的总功总为负，大小等于产生的热量。 (4)能量守恒是对于整个系统而言的。 练2．(1)255J；（2）15J (3)270J 例3、如图，物体A的质量为2kg，置于光滑的水平面上，水平拉力2N，不计绳子与滑轮的摩擦和滑轮的质量，物体A获得的加速度a=_____m/s2，在物体A移动0.4m的过程中，拉力F做功______J. 提示： （1）W=FSCOSθ 中： S---作用点的对地位移 2 1.6 （2）功能关系求功 例4．如图所示，水平路面上有一辆质量为M的汽车，车厢中有一个质量为m的人正用恒力F向前推车厢，在车以加速度a向前加速行驶距离L的过程中，下列说法正确的是(　　) A．人对车的推力F做的功为FL B．人对车做的功为maL C．车对人的作用力大小为ma D．车对人的摩擦力做的 功为(F＋ma)L F f静 mg N 人推车的力做功: 人对车做功： 车对人的作用力大小： 车对人的摩擦力做功: WF=-FL W=WF+Wf+WN = FL-fL mg ma T =-maL W=(F＋ma) W=(F＋ma)L =(F-f)L 例5.物体从置于光滑水平面的光滑斜面体上下滑到底端，支持力对物体做 功。 法一： F与S夹角大于900 法二： 系统机械能守恒 斜面体的机械能增大 滑块的机械能减少 N做负功 考点2.变力功的计算 （1）．恒力的功：W＝Fs cosα （2）．变力的功： 用动能定理：W＝ΔEk 计算 当变力的功率一定时：W＝Pt 特殊的变力： 绳的拉力、接触面的弹力(F与v垂直) ： 空气阻力、摩擦力(F大小不变，与v相反) ： 弹簧弹力(F与X线性关系)： （3）．总功的计算： 先求合外力，再求合外力的功； 先求每个力做的功，再求各力做功的代数和． W＝ΔEk 利用F—S图线的面积 D 提示：W=FSCOSθ 只适用计算恒力的功 F为变力，应用动能定理求解 例2.用恒力F将将水平面上的物体向右拉动，物体从实现位置移动到虚线位置，已知F，h，α，β ，求绳子拉力对物体做的功。 FT为变力 FT对物体做的功= F对绳的端点做的功 WT＝WF ＝FΔl ＝Fh(1/sin α－1/sin β) 例3、光滑水平面上，绳子一端系一小球绕另一端做半径为R的匀速圆周运动，小球质量为m，用力大小为F，现将力的大小变为2F，则小球做半径为2R/3的匀速圆周运动，则（ ） （A）绳子的拉力对球不做功 　　 （B）重力和支持力不做功 （C）绳子的拉力对球做功RF／3 　 　　 （D）绳子的拉力对球