9功、功率、动能定理讲义.doc

　功　功率　动能定理 考点一　功的分析与计算 1．功的正负 (1)0≤α90°，力对物体做正功． (2)90°α≤180°，力对物体做负功，或者说物体克服这个力做了功． (3)α＝90°，力对物体不做功． 2．功的计算：W＝Flcos_α (1)α是力与位移方向之间的夹角，l为物体对地的位移． (2)该公式只适用于恒力做功． (3)功是标(填“标”或“矢”)量． 例1　如图1甲所示，一固定在地面上的足够长斜面，倾角为37°，物体A放在斜面底端挡板处，通过不可伸长的轻质绳跨过光滑轻质滑轮与物体B相连接，B的质量M＝1 kg，绳绷直时B离地面有一定高度．在t＝0时刻，无初速度释放B，由固定在A上的速度传感器得到的数据绘出的物体A沿斜面向上运动的v－t图象如图乙所示．若B落地后不反弹，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.求： 图1 (1)B下落的加速度大小a； (2)A沿斜面向上运动的过程中，绳的拉力对A做的功W； (3)A(包括传感器)的质量m及A与斜面间的动摩擦因数μ； (4)在0～0.75 s内摩擦力对A做的功． 变式题组 1. [正、负功的判断 ]如图2所示，质量为m的物体置于倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，在外力作用下，斜面以加速度a沿水平方向向左做匀加速运动，运动中物体m与斜面体相对静止．则关于斜面对m的支持力和摩擦力的下列说法中错误的是(　　) A．支持力一定做正功 B．摩擦力一定做正功 C．摩擦力可能不做功 D．摩擦力可能做负功 图2 2. [变力功、合力的功的计算]如图3所示，长为L的木板水平放置，在木板的A端放置一个质量为m的小物块，现缓慢地抬高A端，使木板以左端为轴转动，当木板转到与水平面的夹角为α时小物块开始滑动，此时停止转动木板，小物块滑到底端的速度为v，则在整个过程中，下列说法不正确的是(　　) A．木板对小物块做功为mv2 B．摩擦力对小物块做功为mgLsin α 图3 C．支持力对小物块做功为mgLsin α D．滑动摩擦力对小物块做功为mv2－mgLsin α 功的计算方法 (1)恒力做功： (2)变力做功： ①用动能定理：W＝mv－mv. ②当变力的功率P一定时，可用W＝Pt求功，如机车恒功率启动时． ③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(不是位移)的乘积．如滑动摩擦力做功、空气阻力做功等． (3)总功的计算： ①先求物体所受的合外力，再求合外力的功； ②先求每个力做的功，再求各功的代数和． 考点二　功率的计算 1．公式P＝和P＝Fv的区别 P＝是功率的定义式，P＝Fv是功率的计算式． 2．平均功率的计算方法 (1)利用＝. (2)利用＝F·cos α，其中为物体运动的平均速度． 3．瞬时功率的计算方法 (1)利用公式P＝Fvcos α，其中v为t时刻的瞬时速度． (2)P＝F·vF，其中vF为物体的速度v在力F方向上的分速度． (3)P＝Fv·v，其中Fv为物体受到的外力F在速度v方向上的分力． 例2　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4所示，力的方向保持不变，则(　　) 图4 A．3t0时刻的瞬时功率为 B．3t0时刻的瞬时功率为 C．在t＝0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为 D．在t＝0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为 变式题组 3. [对瞬时功率和平均功率的理解]把A、B两小球在离地面同一高度处以相同大小的初速度v0分别沿水平方向和竖直方向抛出，不计空气阻力，如图5所示，则下列说法正确的是(　　) 图5 A．两小球落地时速度相同 B．两小球落地时，重力的瞬时功率相同 C．从开始运动至落地，重力对两小球做的功相同 D．从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率相同 4. [P＝Fv公式的应用]水平面上静止放置一质量为m＝0.2 kg的物块，固定在同一水平面上的小型电动机通过水平细线牵引物块，使物块由静止开始做匀加速直线运动，2秒末达到额定功率，其v－t图线如图6所示，物块与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.1，g＝10 m/s2，电动机与物块间的距离足够长．求： 图6 (1)物块做匀加速直线运动时受到的牵引力大小； (2)电动机的额定功率； (3)物块在电动机牵引下，最终能达到的最大速度． 　　　　　　求解功率时应注