功和能機(jī)械能守恒定律

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1、功和能　機(jī)械能守恒定律第一節(jié)功功率【知識(shí)梳理】一．功1.概念：一個(gè)物體　　　　，如果在力的方向上　　　　　，物理學(xué)中就說這個(gè)力對(duì)物體做了功．2.做功的兩個(gè)必要因素：　　和物體在力的方向上發(fā)生的　　3.公式：　　　　　，僅適用于__________做功，其中α是F和l的夾角．4.功是標(biāo)量但有正負(fù)：（1）當(dāng)0≤＜90°時(shí)，0＜≤1，則力對(duì)物體做，即外界給物體能量，力是動(dòng)力；（2）當(dāng)時(shí)，，，則力對(duì)物體，即外界和物體間無能量交換．（3）當(dāng)90o＜α≤180o時(shí)，-1≤＜0，則力對(duì)物體做，即物體向外界能量，

2、力是阻力．5.合力的功：各個(gè)力分別對(duì)物體所做功的二．功率1.定義：功跟完成這些功所用時(shí)間的，叫做功率．單位：，符號(hào)：　　?。?.物理意義：功率是描述力對(duì)物體做功的物理量.3.表達(dá)式：（1）定義式：P＝，（2）計(jì)算式：P＝4.額定功率：發(fā)動(dòng)機(jī)銘牌上所標(biāo)注的功率為這部機(jī)械的額定功率，它是指機(jī)械__________時(shí)的輸出功率.實(shí)際功率：機(jī)械　　　　　　　　的功率是實(shí)際功率.【考點(diǎn)知識(shí)解讀】考點(diǎn)一.恒力及合力做功的計(jì)算(1)恒力的功：直接用W＝Fscosα計(jì)算．(2)合外力的功①先求合外力F，再應(yīng)用公式

3、W＝Fscosα求功，其中α為合力F與位移的夾角．一般適用于過程中合力恒定不變的情況．②分別求出每個(gè)力的功W1、W2、W3…再應(yīng)用W＝W1＋W2＋W3…求合外力的功．適用于在整個(gè)過程中，某些力分階段作用的情況．③利用動(dòng)能定理或功能關(guān)系求解．圖4—1—2【例1】質(zhì)量為的長木板放在光滑的水平面上，一個(gè)質(zhì)量為的滑塊以某一速度沿木板表面從A點(diǎn)滑至B點(diǎn)在木板上前進(jìn)了，而木板前進(jìn)，如圖4—1—2所示，若滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，求摩擦力對(duì)滑塊、對(duì)木板做的功各為多少?圖4―1―3【變式訓(xùn)練】某人利用如圖4―

4、1―3所示的裝置，用100N的恒力作用于不計(jì)質(zhì)量的細(xì)繩的一端，將物體從水平面上的A點(diǎn)移到B點(diǎn)．已知1=300，2=370，=1．5m．不計(jì)滑輪質(zhì)量及繩與滑輪間的摩擦．求繩的拉力對(duì)物體所做的功．【變式訓(xùn)練】質(zhì)量為m的物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，現(xiàn)用與水平面成角的力拉物體，使物體沿水平面勻速前進(jìn)s，這個(gè)力對(duì)物體做的功為（）A．B．C．D．第13頁共13頁【例2】如圖所示，AB為1/4光滑圓弧軌道，半徑為R=0.8m，BC是粗糙水平軌道，長S=3m，今有質(zhì)量m=1kg的物體，自A點(diǎn)從靜止起下滑到C點(diǎn)剛

5、好停止。求物體在軌道CB段所受的阻力對(duì)物體做的功，以及BC段的摩擦系數(shù)。考點(diǎn)二、變力做功的計(jì)算(1)當(dāng)變力的功率P一定時(shí)，可用W＝Pt求功，如機(jī)車恒功率啟動(dòng)時(shí)．(2)將變力做功轉(zhuǎn)化為恒力做功．①當(dāng)力的大小不變，而方向始終與運(yùn)動(dòng)方向相同或相反時(shí)，這類力的功等于力和路程(不是位移)的乘積．如滑動(dòng)摩擦力做功、空氣阻力做功等．②當(dāng)力的方向不變，大小隨位移做線性變化時(shí)，可先求出力對(duì)位移的平均值F＝（F1+F2）/2，再由W＝Fscosα計(jì)算，如彈簧彈力做功．(3)作出變力F隨位移s變化的圖象，圖象與位移軸所

6、圍的“面積”即為變力做的功．如圖所示陰影部分就表示力所做的功．(4)用動(dòng)能定理W＝ΔEk或功能關(guān)系W＝ΔE，即用能量的增量等效代換變力所做的功．特別提醒：在求功時(shí)要特別注意，分清是求哪個(gè)力對(duì)哪個(gè)物體的功，還是求合力的功【例3】如圖所示，質(zhì)量為m的小球用長L的細(xì)線懸掛而靜止在豎直位置．在下列三種情況下，分別用水平拉力F將小球拉到細(xì)線與豎直方向成θ角的位置．在此過程中，拉力F做的功各是多少？(填寫對(duì)應(yīng)序號(hào))(1)用F緩慢地拉(　　)(2)F為恒力(　　)A.FLcosθB.FLsinθC.FL(1－c

7、osθ)D.mgL(1－cosθ)【例4】如圖所示，AB為1/4圓弧軌道，半徑為R=0.8m，BC是水平軌道，長S=3m，BC處的摩擦系數(shù)為μ=1/15，今有質(zhì)量m=1kg的物體，自A點(diǎn)從靜止起下滑到C點(diǎn)剛好停止。求物體在軌道AB段所受的阻力對(duì)物體做的功?？键c(diǎn)三、功率的分析與計(jì)算1.對(duì)公式P＝Fv的認(rèn)識(shí)：公式適用于力F和速度v方向一致的情況．(1)當(dāng)力F與速度v不在一條直線上時(shí)，可以將力F分解為沿v方向上的力F1和垂直v方向上的力F2，由于F2不做功，故力F的功率與分力F1的功率相同，可得P＝P1

8、＝F1v.(2)從P＝Fv可知：①當(dāng)P一定時(shí)，要增加F，必須減小v，故汽車爬坡時(shí)，司機(jī)常換低擋降低速度來增大牽引力．②當(dāng)F一定時(shí)，v增加(如勻加速運(yùn)動(dòng))，則P也會(huì)增加，但這樣的過程是有限度的．③當(dāng)v一定時(shí)，P越大F就越大．如功率越大的起重機(jī)可吊起的重物的質(zhì)量越大．2.平均功率和瞬時(shí)功率的計(jì)算?含義所用公式平均功率計(jì)算在時(shí)間t內(nèi)的平均功率P＝W/t，P＝Fv(速度v為這一段時(shí)間的平均速度)瞬時(shí)功率計(jì)算某一時(shí)刻的功率P＝Fv(速度v為瞬時(shí)速度)P＝(時(shí)間t無限小)第13頁共13頁【例5