第17讲功和功率.docx

1、第17讲 功和功率第17讲 功和功率基础复习一、功1.定义一个物体受到力的作用，如果在力的方向上发生了一段位移，就说这个力对物体做了功。2.做功的两个要素(1)作用在物体上的力；(2)物体在力的方向上发生的位移。3.公式W_，其中是力与位移方向之间的夹角，s为力的作用点的位移。(2)该公式只适用于恒力做功。4.功的正负(1)当090时，W0，力对物体做正功。(2)当90180时，W0，力对物体做负功，或者说物体克服这个力做了功。(3)当90时，W0，力对物体不做功。5.合力做功的计算方法方法一：先求合力F合，再用W合F合scos求功。方法二：先求各个力做的功W1、W2、W3，再应用W合W1W2

2、W3求合力做的功。二、功率1.定义：功与完成这些功所用时间的比值。2.物理意义：描述力对物体做功的快慢。3.公式(1)P，P为时间t内的平均功率。(2)PFvcos (为F与v的夹角)v为平均速度，则P为平均功率。v为瞬时速度，则P为瞬时功率。三、机车启动问题1.模型一以恒定功率启动此过程中，机车的速度v、牵引力F和机车的加速度a的变化情况如下。2.模型二以恒定加速度启动动态变化过程如下：四、变力做功的计算方法考点解析例1-1 如图所示，两个物体与水平地面间的动摩擦因数相等，它们的质量也相等在左图中用力F1拉物体，在右图中用力F2推物体，夹角均为，两个物体都做匀速直线运动，通过相同的位移设F1

3、和F2对物体所做的功分别为W1和W2，物体克服摩擦力做的功分别为W3和W4，下列判断正确的是( ) AF1F2 BW1W2CW3W4 DW1W3W2W4例1-2 (多选)小狗拉着雪橇在水平冰面上沿着圆弧形的道路匀速行驶，如图3所示为雪橇受到的牵引力F及摩擦力Ff的示意图(O为圆心)，关于各力做功情况，下列说法正确的是()A.牵引力F做正功B.摩擦力Ff做负功C.F与Ff的合力做正功D.F与Ff的合力不做功练习1-1 如图所示，一光滑大圆环固定在桌面上，环面位于竖直平面内，在大圆环上套着一个小环。小环由大圆环的最高点从静止开始下滑，在小环下滑的过程中，大圆环对它的作用力()A.一直不做功 B.一

4、直做正功C.始终指向大圆环圆心 D.始终背离大圆环圆心练习1-2 如图所示，质量为m的物体在恒力F的作用下从底端沿斜面向上一直匀速运动到顶端，斜面高h，倾斜角为，现把物体放在顶端，发现物体在轻微扰动后可匀速下滑，重力加速度大小为g。则在上升过程中恒力F做的功为()A.Fh B.mgh C.2mgh D.无法确定例2-1 (多选)质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t0时刻开始受到水平力的作用。力的大小F与时间t的关系如图所示，力的方向保持不变，则()A3t0时刻的瞬时功率为B3t0时刻的瞬时功率为C在t0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为D在t0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为例2-

5、2 如图所示是具有登高平台的消防车，具有一定质量的伸缩臂能够在5 min内使承载4人的登高平台(人连同平台的总质量为400 kg)上升60 m到达灭火位置。此后，在登高平台上的消防员用水炮灭火，已知水炮的出水量为3 m3/min，水离开炮口时的速率为20 m/s，取g10 m/s2，则用于()A.水炮工作的发动机输出功率约为1104 WB.水炮工作的发动机输出功率约为4104 WC.水炮工作的发动机输出功率约为2.4106 WD.伸缩臂抬升登高平台的发动机输出功率约为800 W例2-3 如图所示，小球在水平拉力作用下，以恒定速率v沿竖直光滑圆轨道由A点运动到B点，在此过程中拉力的瞬时功率变化情

6、况是( ) A逐渐减小 B逐渐增大C先减小，后增大 D先增大，后减小练习2-1 如图所示，三个相同小球甲、乙、丙的初始位置在同一水平高度。小球甲从竖直固定的四分之一光滑圆弧轨道顶端由静止滑下，轨道半径为R，轨道底端切线水平。小球乙从离地高为R的某点开始做自由落体。小球丙从高为R的固定光滑斜面顶端由静止滑下。则()A甲、乙、丙刚到达地面时速度相同B甲、丙两球到达轨道底端时重力的瞬时功率相同C乙球下落过程中重力的平均功率大于丙球下滑过程中重力的平均功率D若仅解除光滑斜面与光滑水平地面间的固定，丙球释放后斜面对其不做功练习2-2 质量为2 kg的小铁球从某一高度由静止释放，经3 s到达地面，不计空气

7、阻力，g取10 m/s2。则()A.2 s末重力的瞬时功率为200 W B.2 s末重力的瞬时功率为400 WC.2 s内重力的平均功率为100 W D.2 s内重力的平均功率为400 W练习2-3 同一恒力按同样的方式施于物体上，使它分别沿着粗糙水平地面和光滑水平地面移动相同一段距离时，恒力做的功和平均功率分别为W1、P1和W2、P2，则二者的关系是( ) AW1W2、P1P2 BW1W2、P1P2 DW1W2、P190D.这个力与物体运动方向的夹角904一个质量为m的物块，在几个共点力的作用下静止在光滑水平面上现把其中一个水平方向的力从F突然增大到3F，并保持其他力不变，则从这时开始到t秒末，该力的瞬时功率是( ) A BC D5质量为1 g的物体静止于光滑水平面上，t0时刻起，物体受到向右的水平拉力F作用，第1 s内F2 N，第2 s内