2016-2017学年人教版必修二7.3习题课：功、功率学案.docx

第4讲　习题课：功、功率 [目标定位]　1.熟练掌握恒力做功的计算方法，初步掌握求变力做功的方法.2.知道作用力、反作用力的功及摩擦力做功特点并能熟练分析有关问题.3.理解P＝eq \f(W,t)和P＝Fv的区别，并会运用这两式计算功率.4.进一步掌握机车两种启动的过程分析及有关计算． 一、功 1．公式：W＝________ (1)该公式只适用于______做功． (2)α是力与__________的夹角，l为物体对地的位移． 2．功的正负判断 (1)物体做直线运动时，由力F与位移l之间的夹角θ判断：当θ＝eq \f(π,2)时，力对物体_______；当0≤θeq \f(π,2)时，力对物体做______功；当eq \f(π,2)θ≤π时，力对物体做_______功． (2)物体做曲线运动时，由力F与速度v之间的夹角θ判断(方法同上)． 3．多个力的合力做的功 (1)先求F合，再根据W＝F合·lcos α计算，一般适用于整个过程中______恒定不变的情况． (2)先求各个力做的功W1、W2…Wn，再根据W总＝________________计算总功，一般适用于在整个过程中某些力分阶段作用的情况． 二、功率 1．P＝eq \f(W,t)，P为时间t内的__________． 2．P＝Fvcos α(α为F与v方向的夹角) (1)v为平均速度，则P为______功率． (2)v为瞬时速度，则P为______功率． 想一想　对机车的功率P＝Fv，式中F为机车的牵引力，还是机车的合外力？ 一、功的计算 1．公式W＝Flcos α，其中F为恒力，l是物体相对地面的位移，功的计算的流程图如下： 2．变力做功的计算 (1)将变力做功转化为恒力做功． 当力的大小不变，而方向始终与运动方向相同或相反时，这类力的功等于力和路程的乘积． (2)当变力做功的功率P一定时，如机车恒定功率启动，可用W＝Pt求功． 例1　将一质量为m的小球竖直向上抛出，小球上升h后又落回地面，在整个过程中受到的空气阻力大小始终为Ff，则关于这个过程中重力与空气阻力所做的功，下列说法正确的是(　　) A．重力做的功为2mgh，空气阻力做的功为－2Ffh B．重力做的功为0，空气阻力做的功也为0 C．重力做的功为0，空气阻力做的功为－2Ffh D．重力做的功为2mgh，空气阻力做的功为0 二、作用力、反作用力的功及摩擦力功的特点 1．作用力、反作用力做功的特点：作用力和反作用力虽然等大反向，但由于它们分别作用在两个物体上，产生的位移效果无必然联系，故作用力和反作用力的功不一定一正一负，大小也不一定相等． 2．摩擦力的功 (1)不论是静摩擦力，还是滑动摩擦力都可以是动力也可以是阻力，也可能与位移方向垂直，所以不论是静摩擦力，还是滑动摩擦力既可以对物体做正功，也可以对物体做负功，还可能不对物体做功． (2)一对相互作用的静摩擦力等大反向且物体之间相对静止，即两个物体的对地位移相同，所以两个相互作用的静摩擦力做功的总和为零． (3)一对相互作用的滑动摩擦力等大反向但物体之间相对滑动，即两个物体的对地位移不相同，所以两个相互作用的滑动摩擦力做功的总和不为零． 例2　质量为M的木板放在光滑水平面上，如图1所示．一个质量为m的滑块以某一速度沿木板表面从A点滑至B点，在木板上前进了l，同时木板前进了x，若滑块与木板间的动摩擦因数为μ，求摩擦力对滑块、对木板所做的功各为多少？滑动摩擦力对滑块、木板做的总功是多少？ 图1 三、功率的两个公式P＝eq \f(W,t)和P＝Fv的区别 1．P＝eq \f(W,t)只能计算平均功率，而P＝Fv能计算平均功率和瞬时功率． 2．应用公式P＝Fv时需注意 (1)F与v方向在同一直线上时：P＝Fv. (2)F与v方向有一夹角α时：P＝Fvcos α. 例3　质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t＝0时刻开始受到水平力的作用．力的大小F与时间t的关系如图2所示，力的方向保持不变，则(　　) 图2 A．3t0时刻的瞬时功率为eq \f(5F\o\al( 2,0)t0,m) B．3t0时刻的瞬时功率为eq \f(15F\o\al( 2,0)t0,m) C．在t＝0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为eq \f(23F\o\al( 2,0)t0,4m) D．在t＝0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为eq \f(25F\o\al( 2,0)t0,6m) 四、机车启动问题 1．机车的输出功率：P＝Fv，其中F为机车的牵引力，v为机车的瞬时速度． 2．无论哪种启动过程，机车的最大速度都等于其匀速运动时的速度，即vm＝eq \f(P,Fmin)＝eq \f(P,F阻). 3．机车以恒定加