高中物理学习课件-第五章 机械能.pptVIP

* 第五章 机械能 一、功的含义与计算： 1.功的含义：如果物体受到了力的作用，并在力的方向上发生了一段位移，我们就说力对物体做了功。显然，力与物体在力的方向上发生的位移是功的两个必要因素。简单的说，我们可以把力和在力的方向上发生的位移的乘积叫作功。 2.对功的理解： （1）做功的主体是力，是力在空间的积累效应，是过程量。因此，谈到功必须清楚是哪个力在哪个过程做功。比如：是合力做功还是某个力做功等等。 （2）功是标量，但有正负，其正负并不代表大小，而是反映能量转化的方向，或者说反映做功的力是动力还是阻力。在国际单位制中，功的单位是:J。 3.功的计算： （1）恒力做功的计算公式： 其中?为力F与位移S间的夹角 当0≤ ?＜90°时力对物体做正功 当90°＜?≤180°时力对物体做负功 当?=90°时力对物体不做功 上述公式表明，功等于力的大小、位移的大小、力和位移夹角余弦三者的乘积。 上述公式表明，判断做功的正负，关键要看夹角是锐角还是钝角。 当一个力对物体做负功时，也可以说物体克服这个力做了正功。 例1、如图，有一个质量为m的物体，静止在倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，现使两者一起在水平面上向右做匀速直线运动，移动距离L，求： （1）重力对物体做的功； （2）支持力对物体所做的功； （3）摩擦力对物体所做的功； （4）合力对物体所做的功；　　　　　　　　　　　 例2.小物块位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平地面上，如图所示，从地面上看，小物块沿斜面下滑的过程中，斜面对小物块的作用力：（ ） A 垂直于接触面，做功为零 B 垂直于接触面，做功不为零 C 不垂直地接触面,做功为零 D 不垂直于接触面,做功不为零 （2）常见三种力做功特点： 《１》重力做功特点：与路径无关，只与初末位置的高度差有关 。即： 《２》大小不变的滑动摩擦力或空气阻力做功的特点： 《3》在圆周运动中，凡是指向圆心的力都不做功。 二．功率： 1、定义：功与完成这些功所用时间的比值，叫功率。功率是表示做功快慢的物理量。即： 其中?为力Ｆ与速度Ｖ间的夹角。 功率的单位：瓦特（w）或 千瓦（kw） 2、平均功率与瞬时功率： 力在某一段时间的功率，叫平均功率； 力在某一时刻或某一位置的功率，叫瞬时功率。 根据上述定义可知： （1） P=W/t 只能计算力F在时间t内的平均功率； （2）P=Fvcos?既可以算平均功率，也可以算即时功率。只是v要分别代入平均速度和瞬时速度。 例1、质量2kg的物体从足够高处自由下落,若g取10m/s2，求： ⑴ 前3s内重力的功率 ⑵ 第3s内重力的功率 ⑶ 3s末重力的功率 答案（1）300w；（2）500w （3）600w 3. 机动车的功率问题： （1）机动车牵引力的功率可以通过P=Fv来分析和计算； （2）实际工作时的功率叫做实际功率；正常工作时能达到的最大功率叫做额定功率。 （3）机动车启动问题的分析： 《1》以恒定加速度启动：（阻力不变） 速 度： 牵引力： 加速度： 功 率： 《2》以恒定功率（通常为额定功率）启动：（阻力不变） 速 度： 牵引力： 加速度： 功 率： 例2、汽车在平直公路上，以恒定的输出功率行使，启动过程的初始阶段，汽车的 ：（ ） A加速度逐渐增大，速度逐渐增大。 B加速度逐渐增大，速度逐渐减小。 C加速度逐渐减小，速度逐渐减小。 D加速度逐渐减小，速度逐渐增大。 例3．某汽车发动机的额定功率P =1.2?105W，汽车的质量m=5?103kg ，该汽车在水平公路上行驶时所受阻力为车重的0.1倍。求： (1)汽车