越秀杨萁新王牌补习班讲义高一讲义

1越秀杨萁新王牌补习班讲义6.1功和功率一、内容解读：1.功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，这个力就对物体做了功。做功的两个因素是：(1).有力作用；(2).在力的方向上发生位移。2.功的计算式W=__________。适用条件是：__________。单位：____。功是标量，但有正、负。(1).当α=2时，W=0，即力F不做功；(2).当α2时，W0，力F对物体做了正功；(3).当α2时，W0，力F对物体做了负功，或者说物体克服力F做功。3.功率功W和完成这些功所用的时间t的比叫做功率。P=________，单位：____。要注意分清额定功率和实际功率。P=Fv，应用这一公式时应注意两点：(1).P和F对应：P是什么力的功率，F就是什么力。(2).P和v对应：求瞬时功率时用瞬时速度；求平均功率时用平均速度。二、例题分析：1.做功的判断。例1.物体沿放在光滑水平面上的光滑斜面下滑时，斜面对物体的支持力是否做功?如果做功，是做正功还是负功?2.恒力做功的计算。例2.用水平恒力F拉某物体在光滑水平面上由静止开始运动时间t，做功为W，今用2F力拉它由静止起运动时间2t，做功多少?若用力F，作用时间t，但F与水平面成60o角，则做功又多大?2例3.一物体放在水平面上，物体上有一轻滑轮，用一轻绳一端系于墙上A点，轻绳绕过轻滑轮后用恒力F拉住绳端，下面的绳子恰水平，力的方向与水平方向成α角，如图所示，在力的作用下物体水平移动了s距离，求此过程中力F所做的功。3.变力做功的计算。例4.质量为m=50kg的物体与水平地面间动摩擦因数为μ=O.2，用水平力拉它沿水平面运动，其运动图线如图所示，则5s内拉力F做的总功为________J，克服摩擦力做的总功为________J，合外力做的总功为________J。例5.将质量为m的物体由离地心2R处移到地面，R为地球半径，已知地球质量为M，万有引力恒量为G，求在此过程中万有引力对物体做的功。(微元法)4.有关功率的计算。例6.飞机质量为3200kg，在水平跑道上匀加速滑行600m后，以216km/h的速度起飞，如果飞机滑行时所受阻力是它重力的0.02倍，求发动机的牵引力，飞机离地起飞时发动机的瞬时功率和起飞前发动机、阻力的平均功率。例7.有一汽车以5m/s速度能沿一略为倾斜的斜坡匀速向上行驶，若保持发动机功率不变，则此车能沿该斜坡向下以20m/s速度匀速行驶，问车以同样的功率沿水平路面行驶时速度多大?3三、基础训练：1.用拉力拉同一物体由静止起沿粗糙水平面运动，第一次用水平力拉，第二次用与水平面成α角斜向上的力拉，若两次物体的加速度相同，力作用下移动的距离也相同，则有()A.两次合外力对物体做功相同；B.第一次合外力对物体做功较多；C.两次拉力对物体做功相同；D.第二次拉力对物体做功较多。2.如图所示，一根均匀直杆长为L、重为G，上端可绕过O点的光滑水平轴转动，用水平恒力F拉杆的下端，使它从竖直位置转到与竖直方向成60o的过程中，拉力F做的功为()A.2GL；B.4GL；C.32FL；D.324FLGL。3.如图所示，小物块A位于光滑斜面上，斜面位于光滑水平地面上，从地面上看，在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.不垂直于接触面，做功为零；D.不垂直于接触面，做功不为零。4.一质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t=0开始，将一个大小为F的水平恒力作用在该物体上，在时刻t=t1时力F的功率为()A.212Ftm；B.2212Ftm；C.21Ftm；D.221Ftm。5.以水平恒力F推一物体，使它在粗糙水平面上沿力的方向移动一段距离，力所做的功为W1，平均功率为P1，若以相同的恒力推该物体，使它在光滑水平面上沿力的方向移动相同距离，此力做的功为W2，平均功率为P2，则()A.Wl=W2，P1=P2；B.W1=W2，PlP2；C.WlW2，P1P2；D.W1W2，P1P2。6.如图所示，用力F通过光滑滑轮提升质量为2kg的重物。(1).将绳端匀速向上拉2m，力F做的功为________J；(2).使绳端以2m/s2的加速度匀加速提升5s，力F做的功为________J。7.飞机水平匀速飞行时所需牵引力与飞行速度的平方成正比，当飞机的牵引力增大为原来的2倍时，发动机的功率增大为原来的________倍。8.将质量为m的物体以初速v0水平抛出，空气阻力不计，求ts末重力的瞬时功率。49.用绳吊着质量为10kg的物体由静止起竖直向上运动，空气阻力大小为20N，绳子拉力大小为150N，求第5s末绳子拉力的即时功率和前5s内绳子拉力的平均功率。四、能力提高：10.如图所示，质量相同的两个物体分别自斜面AC和BC的顶点静止开始下滑，两物体与斜面间的动摩擦因数相同，在滑行过程中克服摩擦力做的功分别为WA和WB，则()A.WAWB；B.WA=WB；C.WAWB；D.无法确定。11.如图所示，质量为m的物体P放在倾角为α的光滑斜面体Q上，今用水平力F推斜面体，由静止开始使斜面体在光滑水平面上运动距离s，P、Q相对静止，则()A.P所受合力做的功为零；B.Q对P的作用力做功为零；C.Q对P的作用力做功为smgtanα；D.P所受合力做的功为smgtanα。12.如图所示，站在做匀加速直线运动的车厢里的人向前推车壁，以下关于人对车做功的说法中正确的是()A.做正功；B.做负功；C.不做功；D.无法确定。13.如图所示，物体沿弧线形轨道滑下后进入足够长的水平传送带，传送带以图示方向匀速运转，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。14.如图装置，物体质量为m，拉着绳的一端从A移到B，(1).缓慢拉动，拉力做功为________；(2).以大小恒为F的力拉，拉力做功又为________。15.如图所示，质量为m的物体随倾角为α的斜面一起沿水平面以加速度a向左做匀加速运动，运动距离为s，物体与斜面间相对静止，则斜面对物体的支持力所做的功为________，斜面对物体的摩擦力所做的功为________。516.正常人心脏在一次搏动中泵出的血液约80ml，在一次搏动中推动血液流动的平均压强为16000Pa，设心脏每分钟搏动70次，由此可推算出心脏推动血液流动的平均功率为________W。17.汽车能以速度v沿一倾角为θ的斜坡向上匀速行驶，若保持功率不变，沿同一斜坡向下匀速行驶时速度大小为3v，则汽车与斜坡间的动摩擦因数为________。18.一物体静止在光滑水平面上，先对物体施加一水平向右的恒力F1，经时间t后撤去，立即再对它施加一水平向左的恒力F2，又经时间t后物体回到出发点，在这一过程中，分别对物体所做的功为W1和W2，则W2=______W1。19.质量为M=150kg的摩托车，由静止开始沿倾角为α=10o的斜面以a=1m/s2的加速度向上行驶(sinl0o=0.17)，若阻力为车重的0.03倍，则行驶s=12.5m时，摩托车的瞬时功率为多大?若摩托车的额定功率为P=4.5kw，它能维持匀加速运动多长时间。20.如图所示，把绳子的一端固定在斜面顶端，另一端绕过光滑小滑轮后，用恒力F竖直向上拉，拉力F=20N，斜面倾角为α=30o，在拉力作用下物体沿斜面向上运动2m，则拉力F做了多少功?6