高中教育功和功率
解析:v=72 km/h=20 m/s,由P=Fv得 P1=F1v=Ff1v P2=F2v=Ff2v 故ΔP=P1-P2=(Ff1-Ff2)v=1×103 W. 答案: 1×103 W
判断正负功的方法
[师 之 说]
1.根据力和位移方向之间的夹角判断:此法常用于恒力做 功的判断.
2.根据力和瞬时速度方向的夹角判断:此法常用于判断质 点做曲线运动时变力的功,夹角为锐角时做正功,夹角 为钝角时做负功,夹角为直角时不做功.
3.关于作用力与反作用力做功的关系,下列说法正确的
是
()
A.当作用力做正功时,反作用力可能做负功
B.当作用力不做功时,反作用力也不做功
C.作用力与反作用力所做的功一定是大小相等、正负
相反
D.作用力做正功时,反作用力也可以做正功
解析:作用力与反作用力等大反向,但二者对地位移无此关 系.例如静止于水面上的小船,人水平跳离船时,作用力与 反作用力都做正功.又如在水平地面上滑行的物体,相互作 用的摩擦力,一个做功,另一个不做功. 答案: AD
率. (2)实际功率:机械实际工作时的输出功率,实际功率可以
小于或等于额定功率.
(1)功和功率都是标量,其中功的正负仅说明能量的转化 方向.
(2)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.
1.如图5-1-1所示水平地面上有三个底 面相同、倾角分别为30°、45°、60°的固 定斜面,三个斜面与物体间的动摩擦因
数相同,同一物体沿三个斜面从顶端开
图5-1-1
始由静止下滑到底部的过程中,克服摩擦力做功最多的斜面是
A.倾角为30°的斜面 B.倾角为45°的斜面 C.倾角为60°的斜面 D.一样多
()
解析:设斜面体底边长为 x,斜面倾角为 θ,则物体下滑 过程中克服摩擦力做的功为:WFf=μmgcosθcoxsθ=μmgx, 与 θ 无关,选项 D 正确. 答案:D
如图5-1-3所示,物体
沿弧形轨道滑下后进入足够长的水平
传送带ห้องสมุดไป่ตู้传送带以图示方向匀速运转, 图5-1-3
则传送带对物体做功情况可能是
()
A.始终不做功
B.先做负功后做正功
C.先做正功后不做功
D.先做负功后不做功
[思路点拨] 首先根据物体和传送带的速度关系确定摩 擦力的方向,再根据摩擦力和速度方向间的关系判断做 功情况.
一、功 1.做功的两个必要条件:力和物体在力的方向上发生的
位移 . 2.公式:W= Flcosα .适用于恒力做功.其中α为F、l方向
间夹角,l为物体对地的位移.
3.功的正负判断
夹角
功的正负
α<90° 力对物体做 正功 力对物体做 负功 ,或者说物体克服
α>90° 这个力做了功
α=90° 力对物体 不做功
5.为了响应国家的“节能减排”号召,某同学采用了一个 家用汽车的节能方法.在符合安全行驶的要求的情况 下,通过减少汽车后备箱中放置的不常用物品和控制 加油量等措施,使汽车负载减少.假设汽车以72 km/h的速度行驶时,负载改变前、后汽车受到的阻力 分别为2000 N和1950 N,请计算该方法使汽车发动机 输出功率减少了多少?
4.物体在合外力作用下做直线运动的
v-t图象如图5-1-2所示.下列
表述正确的是
()
A.在0~1 s内,合外力做正功
B.在0~2 s内,合外力总是做负功
C.在1 s~2 s内,合外力不做功
D.在0~3 s内,合外力总是做正功
图5-1-2
解析:根据动能定理,合外力做的功等于物体动能的变化, 0~1 s内,动能增加,所以合外力做正功,A正确;0~2 s 内动能先增加后减少,合外力先做正功后做负功,B错误; 1 s~2 s内,动能减少,合外力做负功,C错误;0~3 s内, 动能变化量为零,合外力做功为零,D错误. 答案:A
3.依据能量变化来判断:根据功是能量转化的量度,若有 能量转化,则必有力对物体做功.比如系统的机械能增 加,说明力对系统做正功,如果系统的机械能减少,则 说明力对系统做负功,此法常用于相关联的两个物体之 间的相互作用力做功的判断.
[关键一点] 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、大小相等.
2.一质量为 m 的木块静止在光滑的水平面上.从 t=0 开
始,将一个大小为 F 的水平恒力作用在该木块上,在
t=t1 时刻,力 F 的功率是
A.F2m2t1
B.F22mt12
C.Fm2t1
D.Fm2t12
()
解析:根据牛顿第二定律,F=ma, 再根据 v=at1,P=Fv 得 P=Fm2t1,故 C 正确. 答案:C
[解析] 设传送带速度大小为v1,物体刚滑上传送带时的速度 大小为v2. ①当v1=v2时,物体随传送带一起匀速运动,故传送带与物体 之间不存在摩擦力,即传送带对物体始终不做功,A正确. ②当v1<v2时,物体相对传送带向右运动,物体受到的滑动摩 擦力方向向左,则物体先做匀减速运动直到速度减为v1,再做 匀速运动,故传送带对物体先做负功后不做功,D正确.
二、功率
1.定义:功跟完成这些功所用时间的比值. 2.功率的物理意义:描述力对物体 做功的快慢 .
3.公式 W (1)P= t ,P 为时间 t 内的平均功率.
(2)P=Fvcosα ,α为F与v的夹角. ①若v为平均速度,则P为 平均功率 . ②若v为瞬时速度,则P为瞬时功率 .
4.额定功率与实际功率 (1)额定功率:长时间正常工作而不损坏机械的最大输出功
【考纲下载】
1.功和功率
(Ⅱ)
2.动能和动能定理
(Ⅱ)
3.重力做功与重力 势能
(Ⅱ)
4.功能关系、机械能守恒定律及其应用
(Ⅱ)
实验五:探究动能定理
实验六:验证机械能守恒定律
【考情上线】 1.从近几年的高考看,对基本概念的考查主要是针对功和功
率的计算,对基本规律的考查主要针对动能定理、功能关 系及机械能守恒定律的应用. 2.高考对本章考查的题型较全面,难度从易到难几乎都有, 而且本章内容可以结合牛顿运动定律、曲线运动、电磁学 等内容考查综合性较强、难度较大的题目. 3.本章知识常与生产、生活、科技相结合进行考查.