功功率和能量总结

一、功和功率1、功的计算（1）、恒力做功的计算：cosFlW，F为恒力，l是F的作用点相对于地的位移，是F和l间的夹角。（2）、变力做功的计算：○1把变力做功转化为恒力做功求解○2用动能定理求解○3用图像法求解。（3）总功的计算2、功率的计算瞬时功率cosFvP平均功率tWP题型1、如图，水平传送带两端点A、B间的距离为L，传送带开始时处于静止状态．把一个小物体放到右端的A点，某人用恒定的水平力F使小物体以速度v1匀速滑到左端的B点，拉力F所做的功为W1、功率为P1，这一过程物体和传送带之间因摩擦而产生的热量为Q1．随后让传送带以v2的速度匀速运动，此人仍然用相同的水平力恒定F拉物体，使它以相对传送带为v1的速度匀速从A滑行到B，这一过程中，拉力F所做的功为W2、功率为P2，物体和传送带之间因摩擦而产生的热量为Q2．下列关系中正确的是（）A、W1=W2，P1＜P2，Q1=Q2B．W1=W2，P1＜P2，Q1＞Q2C．W1＞W2，P1=P2，Q1＞Q2D．W1＞W2，P1=P2，Q1=Q2题型2、如图所示，质量均为m的物体A、B通过一劲度系数为k的轻弹簧相连，开始时B放在地面上，A、B都处于静止状态．现用手通过细绳缓慢地将A向上提升距离L1时，B刚要离开地面，此过程手做功W1、手做功的平均功率为P1；若将A加速向上拉起，A上升的距离为L2时，B刚要离开地面，此过程手做功W2、手做功的平均功率为P1．假设弹簧一直在弹性限度范围内，则A．kmgLL21B．kmgLL212C．W2＞W1D．P2＜P1二、机车的启动问题题型3、某列车发动机的额定功率为KW4102.1，列车的质量为Kg5100.1，列车在水平轨道上行驶时，阻力是车重的0.1倍，2/10smg。（1）若列车保持额定功率从静止启动，则列车能达到的最大速度是多少？（2）若列车从静止开始以0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，则这段过程能维持多长时间？6s末列车的瞬时功率多大？（3）如果列车保持额定功率行驶，当列车在水平轨道上行驶速度为10m/s时，列车的加速度为多少？Vtt1t2题型4、我国自行研制的新一代轮式装甲车已达到西方国家第三代战车的水平，将成为中国军方快速部署型轻装甲部队的主力装备。设该装甲车的质量为m，若在平直的公路上从静止开始加速，前进较短的距离s速度便可达到最大值vm。设在加速过程中发动机的功率恒定为P，坦克所受阻力恒为f，当速度为v（vmv）时，所受牵引力为F。以下说法正确的是()A、坦克速度为v时，坦克的牵引力做功为FsB．坦克的最大速度C．坦克速度为v时加速度为D．坦克从静止开始达到最大速度vm所用时间练习1、将一质量为m的木箱放在水平桌面上，现对木箱施加一斜向右下方的阻力，使木箱由静止以恒定的加速度a沿水平桌面向右做匀加速直线运动。已知恒力与水平方向的夹角为，木箱与水平桌面的动摩擦因素为，重力加速度为g，则木箱向右运动位移x的过程中，下列说法正确的是A.恒力所做的功为tan1)(xgamB.恒力所做的功为tan1)(xgamC.木箱克服摩擦力所做的功为mgxD.木箱克服摩擦力所做的功为cot)cot(xgam练习2、一滑块放在水平面上，从t=0时刻开始对滑块施加一水平恒力F，使滑块由静止开始运动，恒力F作用的时间为t1,如图所示为滑块在整个过程中的速度随时间的变化规律，且图像的倾角。若0—t1时间内恒力F做的功以及滑块克服摩擦力做的功分别为W和W1、恒力F做功的平均功率以及滑块克服摩擦力做功的平均功率分别为P和P1，t1—t2时间内滑块克服摩擦力做的功与克服摩擦力做功的功率分别为W2、P2。则下列关系式正确的是A、21B、21WWC、21PPPD、21PP练习3、一物体静止在粗糙水平地面上，现用一大小为F1的水平拉力拉动物体，经过一段时间后其速度变为v，若将水平拉力的大小改为F2，物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v，对于上述两个过程，用、分别表示拉力F1、F2所做的功，、分别表示前后两次克服摩擦力所做的功，则（）A、，B．，-C．，D．，练习4、如题3图所示为某示波管内的聚焦电场，实线和虚线分别表示电场线和等势线，两电子分别从a、b两点运动到c点，设电场力对两电子做的功分别为和，a、b点的电场强度大小分别为和，则A．B．C．D．三、一个定理，两个定律题型5、如图所示，让小球从一半径为R=2m的光滑圆弧轨道中的C位置由静止释放，运动到最低点D后，进入粗糙的水平面上由D点向右做匀减速运动，到达小孔A进入半径r=0.3m的竖直放置的光滑圆环轨道，当小球进入圆轨道立即关闭A孔．已知两轨道与水平面平滑连接，θ=60°，小球质量为m=0.5kg，D点与小孔A的水平距离s=2m，g取10m/s2．试求：（1）小球在D点对轨道的压力大小；（2）要使小球能进入圆轨道并且不脱离轨道，求粗糙水平面摩擦因数μ的范围题型6、用长为L的细线拉一质量为m的小球，小球带电量为+q，细线一端悬于固定点O，整个装置放在水平向右一足够大的匀强电场中，小球静止时细线与竖直方向的夹角为θ，电场范围足够大，不计空气阻力，重力加速度为g，求：（1）匀强电场的电场强度大小；（2）将小球拉至O点正下方最低点由静止释放，小球向上摆动过程中的最大速度大小；（3）在（2）问中，小球运动到最高点时细线对小球的拉力大小；（4）若将小球拉至O点正下方最低点时给它一水平向右的初速度，小球在竖直面内做完整的圆周运动，这个初速度至少是多大四、规律的优先原则：1、对单个物体，宜选用动能定理，特别是涉及位移的优先选用动能定理。2、若是多个物体组成的系统，则优先考虑机械能守恒定律和能量守恒定律。3、若涉及系统内物体间的相对路程并涉及滑动摩擦力做功，要优先考虑能量守恒定律。两类力做功（1）重力、弹簧弹力和电场力都属于“保守力”，做功均与路径无关，仅由作用对象的初末位置（即位移）决定。（2）摩擦力做功与路径有关。八大功能关系：（1）重力做功等于重力势能增量的负值PGEW（2）弹簧弹力做功等于弹簧弹性势能增量的负值PEW弹（3）电场力做功等于电势能增量的负值PEEW（4）一对滑动摩擦力做功的绝对值等于系统内能的增加量相对fsQ（5）电场中，只有电场力做功，电势能和动能之和保持不变，只有电场力和重力做功，电势能、重力势能和动能之和保持不变。（6）洛伦兹力只改变带电粒子的速度方向，永不做功（7）合外力做的功等于物体动能的变化量KEW合（8）除重力和系统内弹力之外的其他力做的功等于机械能的变化量机其他EW题型7、如图9所示，一物体m在沿斜面向上的恒力F作用下，由静止从底端沿光滑的斜面向上做匀加速直线运动，经时间t力F做功为60J，此后撤去恒力F，物体又经时间t回到出发点，若以地面为零势能点，则下列说法正确的是()A.物体回到出发点时的动能是60JB．开始时物体所受的恒力F＝2mgsinθC．撤去力F时，物体的重力势能是45JD．动能与势能相同的位置在撤去力F之前的某位置题型8、以某点A以初动能EK0竖直向上抛出一质量为m的小球，小球上升H到达最高点B，若小球上升过程中所受空气阻力恒为f，下落过程中所受空气阻力是上升过程中所受空气阻力的43，重力加速度为g，则下列说法中正确的是A、小球上升过程中动能减少了mgHB、小球上升过程中机械能损失了fHC、小球从A点经过B点回到A点过程中机械能损失了fH41D、小球回到抛出点A的动能为fHEK450练习5、我国自行研制的新一代轮式装甲车已达到西方国家第三代战车的水平，将成为中国军方快速部署型轻装甲部队的主力装备。设该装甲车的质量为m，若在平直的公路上从静止开始加速，前进较短的距离s速度便可达到最大值vm。设在加速过程中发动机的功率恒定为P，坦克所受阻力恒为f，当速度为v（vmv）时，所受牵引力为F。以下说法正确的是()A、坦克速度为v时，坦克的牵引力做功为FsB．坦克的最大速度C．坦克速度为v时加速度为D．坦克从静止开始达到最大速度vm所用时间