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1、第八章 机械能守恒定律第1节 功与功率1 任何人类活动都离不开能量 功的计算能够为能量的定量表达及能量的变化提供分析的基础2能量 功的概念:如果一个力作用在物体上,并且物体在力的方向上通过了一段位移,物理学中就说这个力对物体做了功。 力对物体做功的条件: 力作用在物体上物体在力的方向上有位移3功如何理解“在力的方向上”有位移?4功 足球运动员将足球踢出去后的过程,足球运动了一段距离,足球离脚后运动员对足球是否做功?是否有力对足球做功? 举重运动员举着杠铃不动的过程中,运动员对杠铃做功吗?5功的计算功是矢量还是标量?例题6功的计算 =90:W=0,力不做功 00,力做正功 90180:Wm)分别
2、在同样大小的恒力作用下,沿水平面由静止开始做直线运动,两力与水平面的夹角相同,两物块经过的位移相同.设此过程中F1对A做的功为W1,F2对B做的功为W2,则A.无论水平面光滑与否,都有W1W2 B.若水平面光滑,则W1W2C.若水平面粗糙,则W1W2 D.若水平面粗糙,则W1W2例题12例3(多选)如图9所示,人站在自动扶梯上相对扶梯不动,随扶梯向上匀速运动,下列说法正确的是A.重力对人做负功B.摩擦力对人做正功C.支持力对人做正功D.合力对人做功为零例题13例4如图10所示,质量m50 kg的滑雪运动员从高度h30 m的坡顶由静止下滑,斜坡的倾角37,滑雪板与雪面之间的动摩擦因数0.1.则运
3、动员滑至坡底的过程中:(g取10 m/s2,sin 370.6,cos 370.8,装备质量不计)(1)滑雪运动员所受的重力对他做了多少功?(2)各力对运动员做的总功是多少?例题14例5如图11所示,一个质量为m2 kg的物体,受到与水平方向成37角斜向上方的力F10 N作用,在水平地面上从静止开始向右移动的距离为l2 m,已知物体和地面间的动摩擦因数为0.3,g取10 m/s2,求外力对物体所做的总功.(cos 370.8,sin 370.6) 定义: 定义式: 单位: 物理意义: 标矢性:15功率功与完成这些功所用时间之比瓦特,简称瓦,符号W,1W=1J/s反映力对物体做功的快慢标量 额定
4、功率:机器正常工作时的最大输出功率,也就是机器铭牌上的标称值 实际功率:机器在工作中实际输出的功率注:机器不能长时间超过额定功率,实际功率总是小于或等于额定功率。 平均功率:描述在一段时间内做功的平均快慢 瞬时功率:表示在某一时刻做功的快慢参照平均速度与瞬时速度的定义与区分16几种常见的功率17功率的计算例题18例1(2020长沙一中高一月考)关于功率的概念,以下说法正确的是A.功率是描述力对物体做功多少的物理量B.由P 可知,功率与时间成反比C.由PFv可知,只要F不为零,v也不为零,那么功率P就一定不为零D.某个力对物体做功越快,它的功率就一定越大例题19例2某人用同一水平力F先后两次拉同
5、一物体,第一次使此物体从静止开始在光滑水平面上前进l距离,第二次使此物体从静止开始在粗糙水平面上前进l距离.若先后两次拉力做的功分别为W1和W2,拉力做功的平均功率分别为P1和P2,则A.W1W2,P1P2B.W1W2,P1P2C.W1W2,P1P2D.W1W2,P1P2例题20 例3(多选)(2020山东潍坊高一下学期期中)“高空抛物”一直被称为悬在城市头顶上的痛,尤其是人为的高空抛物,更给公共安全带来极大的危害性.最高人民法院发布关于依法妥善审理高空抛物、坠物案件的意见,对于故意高空抛物的,根据具体情形进行处罚.如图1所示,若从七楼阳台约20 m高处,将一质量为1 kg的花盆水平推出,不计
6、空气阻力,重力加速度g取10 m/s2.下列说法正确的是A.1 s内重力的平均功率为50 WB.整个过程中重力的平均功率为200 WC.落到地面上时,重力的瞬时功率为200 WD.落到地面上时,重力的瞬时功率为100 W例题21例4如图2所示,质量为m2 kg的木块在倾角37的足够长的固定斜面上由静止开始下滑,木块与斜面间的动摩擦因数为0.5,已知:sin 370.6,cos 370.8,g取10 m/s2,求:(1)前2 s内重力做的功;图图2(2)前2 s内重力的平均功率;(3)2 s末重力的瞬时功率.例题22例5(2021江苏连云港市高一期中)2021年2月8日,东海高铁开通运营,设计时速350公里的高铁便利了东海人民的出行.如图3所示,设高铁运行时受到的阻力与速度成正比,若高铁以速度v匀速行驶,发动机的功率为P.则当高铁发动机功率为4P时,其匀速行驶的速度为A.2v B.3v C.4v D.8v23总结:功24总结:功率