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1、第1节 功与功率（第二课时）【方法突破】一、变力做功的分析和计算方法归纳.化变力为恒力：力在全程是变力，但在每一个阶段是恒力，这样就可以先计算每个阶段的功，再利用求和 的方法计算整个过程中变力做的功。1 .平均值法:当力的方向不变，大小随位移按线性规律变化时，即尸是位移/的线性函数，则平均力产由W=&cosq求功。2 .微元法：当力的大小不变，力的方向时刻与速度同向（或反向）时，把物体的运动过程分为很多小段，这样 每段可以看成直线，先求力在每段上的功，再求和即可。3 .用产一工图像求功：若已知产一工图像，则图像与x轴所围的面积表示功，如图所示，在位移次内力尸做 的功卬=冬侬【例1】以前机械化生
2、产水平较低，人们经常通过“驴拉磨”的方式把粮食颗粒加工成粗面来食用，如图所示， 假设驴拉磨的平均作用力大小为500N,运动的半径为1m,则驴拉磨转动一周所做的功为（）A. OB. 500JC. 500JD. lOOOJ【针对训练1】静置于水平地面上质量为1kg的物体，在水平拉力尸=4+2丫（式中产为力的大小、x为位移的 大小，力几 位移工的单位分别是N、m）作用下，沿水平方向移动了 5m。已知物体与地面间的动摩擦因 数为0.2,取重力加速度g=10m/s2,则在物体移动5m的过程中拉力所做的功力（）A. 35JB. 45JC. 55JD. 65J二、机车启动的两种方式方法归纳1.两种启动方式比
3、较2.几个物理量的求法以恒定功率启动以恒定加速度启动P - f图像与VtVA Bp*一平yic图像CL 1 ) 1 0r0K一怛 o / Ohl1 f运动规律0A段：做加速度逐渐减小的变加 速直线运动；段：做速度为外的匀速直线运 动OA段：以加速度。做匀加速直线运动；AB段：做加速度逐渐减小的变加速直线运动；4c段：做速度为为的匀速直线运动过程分析04 段：叫=尸一 v =a- ffj 1：A8段：尸二尸用=f/ = 0=户改=/用F Em0A段：a m不变=F不变=uTnP尸.若， 直到尸=P=Fwi;un.Pm.FFmAB 段：*nF- y 1土一j；8c段：尸二尸用=。=0达到最大值，为
4、二鲁分析机车启动问题，要抓住两个核心方程：牛顿第二定律方程，尸一衣=也联系着力和加速度，p=n，联系 着力和速度。机车的最大速度为的求法。机车最终匀速前进时速度最大，此时牵引力厂等于阻力R,故丹=方=方(2)匀加速启动持续时间的求法。牵引力尸=/M+Ff,匀加速的最后速度Um=时间/=?。ma-rrfa(3)瞬时加速度的求法。据尸=求出牵引力，则加速度。=与产。【例2】汽车保持恒定功率P在平直公路由静止启动，启动后能达到的最大速度为V,已知汽车所受阻力恒定，泽汽车运动过程中所受阻力大小等于()P c 2P4PC. D. 2v vv【针对训练2】一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加
5、速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其图像如图所示。已知汽车的质量为机=2xl()3kg,汽车受到地面的阻力为车重 的 0.1 倍，g 取 10m/s2,则(A.汽车在前5s内的牵引力为4x103nB.汽车在前5s内的牵引力为6x103nC.汽车的额定功率为50kWD.汽车的最大速度为40m/s【对点检测】一、随堂检测一物体所受的力尸随位移x变化的图像如图所示，求在这一过程中，力产对物体做的功为（）A. 3JB. 6J7JD. 8J2.如图所示的装置由一半径为R的半圆管与半径为E的半圆管组合而成，将装置固定在水平面上，一直径 略小于圆管内径的小球置于M点，该小球受到一方向始终
6、沿轨道切线方向的外力，且保持其大小少不变， 当小球由M点运动到管口的另一端N点时，该外力对小球所做的功为（）3A. OB. FRC. -ttFRD. 2兀FR 23. 质量为，的小轿车以恒定功率P启动，沿平直路面行驶，若行驶过程中受到的阻力大小不变，能够达 到的最大速度为打当小轿车的速度大小为:时，其加速度大小为（）2P P - 3P4尸A. B. C. D.mv2mv2mvmv.如图所示，一物体放在水平地面上，物体在水平向右的推力作用下由静止开始运动。已知推力的功率恒 定，水平地面各处粗糙程度相同。则关于该物体运动过程中的速度大小-随时间变化的大致图像，下列正 确的是（）二、课后检测.如图所
7、示，摆球质量为?，（视为质点）悬线的长为心把悬线拉到水平位置后放手。设在摆球运动过程 中空气阻力/的大小不变，重力加速度为g,则在摆球从A到8的过程中，下列说法正确的是（）A.重力做功为机gLB.绳的拉力做功为0C.空气阻力/做功为如D.空气阻力/做功为-孝.如图所示，”个完全相同，边长足够小且互不粘连的小方块依次排列，总长度为/，总质量为M,它们一 起以速度u在光滑水平面上滑动，某时刻开始滑上粗糙水平面.小方块与粗糙水平面之间的动摩擦因数为4, 若小方块恰能完全进入粗糙水平面，则摩擦力对所有小方块做功的数值为0A. A7v2B. Mv2C. y/z;Wg/D. /iMgl. 一玩具电动小汽车
8、在水平面上由静止以恒定功率启动，其1图像如图所示，已知小汽车质量为1kg,所 受阻力恒为1N,以下说法正确的是（）A.小汽车做匀加速直线运动.小汽车10s内位移为10mC.小汽车额定功率为2WD.小汽车速度为Im/s时加速度为Im/s28. 一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前5 s内做匀加速直线运动，5 s末达到额定功率，之后保持额定 功率运动，其-T图象如图所示。已知汽车的质量为，=2x103 kg,汽车受到地面的阻力为车重的0.1, g取10 m/s2,则（）A.汽车在前5 s内的牵引力为6x1()3n.汽车在前5 s内的牵引力做功为6xl()5jC.汽车的额定功率为60 kWD.汽车的
9、最大速度为30 m/s【提升训练】.质量为m的物体静止在光滑的水平而I.,物体在下列四种变化规律不同的合外力F作用下都通过相同的 位移X。，下列说法正确的是()A.甲图和乙图合外力做功相等B.丙图和丁图合外力做功相等C.四个图合外力做功均相等D.四个图中合外力做功最多的是丙图.放在粗糙水平地面上的滑块，受到随时间/变化的水平拉力力如图甲所示，其运动的丫一/图像如图乙所 示，重力加速度g=10m/s2,则下列说法正确的()A.第1s末滑块所受摩擦力的大小为4NB.滑块与水平面间的动摩擦因数=。.44s内，力尸对滑块做功为48JI-4s内，摩擦力时滑块做功为-16J11.汽车的质量为5000kg,
10、汽车发动机的额定功率为100kW,汽车在水平路面上行驶时，其所受的阻力是 车重的0.1倍，g取lOm/，则()A.汽车行驶的最大速度为20m/sB.若汽车以额定功率从静止启动，当汽车的速度为5m/s时，加速度为3m/s2C.若汽车匀加速启动，汽车需保持额定功率不变D.若汽车以lm/sz的加速度从静止开始匀加速启动，经过2()s汽车功率达到额定值 12.小明骑电动平衡车从静止开始以4 = 1向/的恒定加速度在水平直路上启动，经过1 = 30s速度达到最大 vin=10m/so已知小明和电动平衡车的总质量? = 8()kg,摩擦阻力/ = 80N恒定不变。下列判断正确的是( )A.平衡车在30s内一直做匀加速运动B.平衡车的额定输出功率为800WC.平衡车在10s末的功率为800WD.平衡车在30s内的位移为150m