高考物理试题:专题五机械能
48页1、专题五,机械能,第1讲 功和功率,一、功,1.做功的必要条件,位移,Fscos ,力和物体在力的方向上发生_. 2.公式:W_.适用于恒力做功.其中为 F、s,方向间的夹角,s 为物体对地的位移.,大小,方向,阻力,3.功的正负:功是标量,只有_,没有_, 但有正负.正功表示力对物体做动力功,负功表示力对物体做 _功(往往说成是物体克服这个力做功).,二、功率,做功的快慢,1.概念:功跟完成这些功所用时间的比值. 2.功率的物理意义:描述物体_. 3.公式,(1)P_,P 为时间 t 内的平均功率. (2)P_,为 F 与 v 的夹角. 若 v 为平均速度,则 P 为_. 若 v 为瞬时速度,则 P 为_.,Fvcos ,平均功率,瞬时功率,4.额定功率与实际功率 (1)额定功率:长时间正常工作而不损坏机械的最大输出功 率. (2)实际功率:机械实际工作时的输出功率,实际功率应该 小于或等于额定功率.,【基础检测】 (2016 年安徽涡阳检测)如图 5-1-1 所示,质量相同的两物体 从同一高度同时由静止开始运动,A 沿着固定在地面上的光滑 斜面下滑,B 做自由落体运动.两物体分别到达
2、地面时,下列说,法正确的是(,),图 5-1-1,A.重力的功WAWB B.重力的平均功率PAPB C.重力的瞬时功率PAPB D.A、B同时到达地面,答案:C,考点 1 判断功的正负 重点归纳,1.根据力和位移方向之间的夹角判断:此法常用于恒力做,功的判断.,2.根据力和瞬时速度方向的夹角判断:此法常用于判断质 点做曲线运动时变力做的功,夹角为锐角时做正功,夹角为钝 角时做负功,夹角为直角时不做功.,3.根据能量变化来判断:根据功是能量转化的量度,若有 能量转化,则必有力对物体做功.系统的机械能增加,说明力对 系统做正功,系统的机械能减少,说明力对系统做负功,此法 常用于判断相关联的两个物体之间相互作用力做的功.,典例剖析 例1:(2016 年广东广州执信中学期中改编)如图 5-1-2 所示, 滑块以速率 v1 沿斜面由底端向上滑行,至某一位置后返回,回 到出发点时的速率变为v2,且v2 v1,则下列,A.全过程中重力做功为零,B.在上滑和下滑两过程中,摩擦力均做负功,图 5-1-2,C.在上滑和下滑两过程中,摩擦力做功相等 D.在上滑和下滑两过程中,摩擦力的平均功率相等,思维点拨:
3、在滑块整个运动过程中,摩擦力的方向始终和 滑块运动方向相反,是阻力,但摩擦力的大小、上滑位移和下 滑位移的大小是相同的,但上滑、下滑时间不同.,解析:因物体回到出发点,故位移为零,则全过程中重力做功为零,选项A正确;在上滑和下滑两过程中,都要克服摩擦力做功,选项B正确;在上滑和下滑两过程中,摩擦力做功均为Wfmgcos l,故在上滑和下滑两过程中,摩擦力做功相等,选项C正确;物体上滑的加速度a上gsin gcos ;下滑的加速度:a下gsin gcos ,因上滑的加速度大于下滑,答案:D,【考点练透】 1.人造地球卫星在椭圆轨道上运行,在由图 5-1-3 中的 a 点,运动到 b 点的过程中(,),A.万有引力对卫星做正功 B.万有引力对卫星做负功,图 5-1-3,C.万有引力对卫星先做正功,再做负功 D.万有引力对卫星一直不做功 答案:B,2.(2016 年福建师大附中期中)将质量为 m 的物体在高空中以 速率 v 水平向右抛出,由于风力作用,经过时间 t 后,物体下落一 段高度,速率仍为 v,方向与初速度相反,如图 5-1-4 所示.在这一,),运动过程中,下列关于风力做功的说法,
4、正确的是( A.风力对物体不做功,图 5-1-4,D.由于风力方向未知,不能判断风力的做功情况,答案:C,考点2,几种求功的方法,重点归纳 1.恒力做功的计算:WFscos . 2.总功的计算,(1)若物体在整个运动过程中,受力情况不变,则先求合外力F合,再应用公式W合F合scos 求功,其中为合力F合与位移s的夹角. (2)若物体在每一运动阶段受力情况不同,则先求出每个力所做的功W1、W2、W3、Wn,再求W总W1W2W3Wn,3.变力做功的计算 (1)当变力的功率 P 一定时,可用 WPt 求功,如机车恒功 率启动时. (2)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, 力所做的功等于力和路程(不是位移)的乘积.如滑动摩擦力做 功、空气阻力做功等. 当力的方向不变,大小随位移做线性变化时,可先求出,功.如弹簧弹力做功.,(3)作出变力 F 随位移 l 变化的图象,图象与位移轴所围的 “面积”即为变力做的功.如图 5-1-5 所示甲图表示恒力 F 做的 功 W,乙图表示变力 F 做的功 W,丙图中横轴上方的面积表示 正功,横轴下方的面积表示负功,其总
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