2011走向高考贾凤山高中总复习物理.ppt

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1、,温故自查 1物理意义：功是描述力对 效果的物理量，是过程量 2做功的二要素： 和 上的位移 3定义：力和物体在力的方向上位移的乘积称为力对物体做的功 4计算式：W ，F表示恒力的大小，l表示物体运动的位移，为 的夹角,空间积累,力,力的方向,Flcos_,力的方向与位移方向,5特点：功是 ，取值不同，功会出现正负，正功表示 做功，负功表示 做功，合力的功等于各分力分别做功的 和,标量,动力,阻力,代数,考点精析 1功的计算公式WFlcos应用注意要点 (1)WFlcos是恒力做功的计算式，对变力做功的计算不适用因此，每当使用WFlcos计算功时，要先弄清是恒力做功还是变力做功 例如：竖直上抛

2、一物体，受到大小不变的空气阻力F阻，上升的最大高度为h，则从抛出到落回抛出点的整个过程中，阻力F阻是变力(方向变)不能只简单地认为位移为零阻力做的功就是零实际上阻力做的功为2F阻h. 位移为零，做功也为零这一结论只对恒力做功适用同时要特别注意公式的成立条件,(2)恒力做功多少只与F、l及二者夹角余弦有关，而与物体的加速度大小、速度大小、运动时间长短等都无关，即与物体的运动性质无关，同时还与有无力其他做功也无关 (3)公式WFlcos中的l是物体相对地面的位移，而不是相对于和它接触的物体的位移,2合力做功的计算 (1)合力做的功等于各力做功的代数和 即W合W1W2W3 (2)先求出物体受到的合力

3、F合，再由W合F合lcos求解，但应注意应为合力与位移l的夹角，F合在运动过程中保持不变.,温故自查 摩擦力可以做 ，也可以做 ，也可以 1滑动摩擦力做功情况分析 (1)滑动摩擦力可以做正功，如图所示，平板车放在光滑水平面上，右端放一小木块，用力F拉平板车，结果木块在平板车上滑动，这时平板车给木块的滑动摩擦力Ff水平向右木块的位移也向右，滑动摩擦力Ff对木块做 ,正功,不做功,负功,正功,(2)滑动摩擦力不做功的情况如图所示，A、B叠放在水平面上，B用一水平绳与墙相连，现用水平力F将A拉出，物体A对B的滑动摩擦力Ff水平向右，B的位移为零，所以，滑动摩擦力Ff对B ,不做功,(3)滑动摩擦力做

4、负功的情况如图所示，物体从斜面上滑下时，滑动摩擦力做了 ,负功,2静摩擦力做功情况分析 (1)如图所示，光滑水平面上的物体A、B在外力F的作用下能保持相对静止地匀加速运动，则在此过程中，A对B的静摩擦力对B做 (2)如果受静摩擦力作用的物体位移不为零，静摩擦力做功也可能为零如图所示，匀速向右行驶的车厢里，由力的平衡知，车厢壁对物块有竖直向上的静摩擦力Ff，位移方向水平向右，故Ff与位移方向垂直，静摩擦力对物块 ,正功,不做功,(3)如图所示，物体A、B在力F作用下一块向右加速运动时，A对B的静摩擦力对B做 ,负功,考点精析 在静摩擦力做功的过程中，只有机械能的相互转移(静摩擦力起着传递机械能的

5、作用)，而没有机械能转化为其他形式的能在滑动摩擦力做功的过程中，既有机械能之间的相互转移，又有机械能与其他形式的能量之间的相互转化在系统内，一对静摩擦力所做功的代数和一定为零；一对滑动摩擦力所做的总功为负值，其绝对值等于滑动摩擦力与相对位移的乘积(系统损失的机械能)，也等于该系统增加的内能，即E机E内Ffl相对.,温故自查 1公式 (1)P ，P为时间t内的 (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 ,平均功率,Fvcos,平均功率,瞬时功率,2物理意义：描述做功的 ，功率大则做功快，功率小则做功 3额定功率：机器 工作的功率，一般在机器的铭牌上标明 4实际功

6、率：机器 时输出的功率要求 额定功率,快慢,慢,正常,实际工作,小于等于,考点精析 对公式PFv的认识 当力F与位移l方向一致时，WFl，代入功率定义式P 得P Fv，即PFv. 此公式适用于力F和速度v方向一致的情况 (1)当力F与速度v不在一条直线上时，可以将力F分解为沿v方向上的力F1和垂直于v方向上的力F2，由于F2不做功，故力F的功率与分力F1的功率相同，可得PF1v.,(2)从PFv可见： 当P一定时，要增加F，必须减小v.故汽车爬坡时，司机常换低挡降低速度来增大牵引力 当F一定时，v增加(如匀加速运动)，则P也会增加，但这样的过程是有限度的 当v一定时，P越大F就越大，如功率越大

7、的起重机可吊起的重物的质量越大,(3)平均功率和瞬时功率的计算 平均功率：常应用P 计算在时间t内的平均功率，有时也应用PFv计算，不过v应是在时间t内的平均速度 瞬时功率：常应用PFv计算某一瞬时的功率，不过v应是该瞬时的速度当时间t无限小时，P 也是瞬时功率.,温故自查 发动机的功率即是牵引力的功率，P ，在功率一定的条件下，发动机产生的牵引力F跟 成反比,Fv,运动速度,考点精析 1机车以恒定的功率启动 机车以恒定的功率启动时，若运动过程中其所受阻力F阻不变，其所受的F牵及a、v的变化情况可表示如下： vF牵 a 保持,vvm不变即机车启动后先做加速度逐渐减小的加速运动，再做匀速运动 其

8、vt图象如图所示,2机车从静止匀加速启动 机车以恒定的加速度启动时，开始牵引力不变，当其速度增大到一定值v时，其功率达到最大值，下面的过程与上述(1)一样在此过程中，其牵引力功率、牵引力、加速度及速度的变化情况可表示如下：,即机车启动后先做匀加速运动，后做加速度逐渐减小的加速运动，再做匀速运动,命题规律根据恒力做功的公式WFscos，计算力所做的功或合力所做的功,考例1如图所示，质量为m的物体静止在倾角为的斜面上，物体与斜面的动摩擦因数为，现使斜面水平向左匀速移动距离l.求： (1)摩擦力对物体做的功为多少？(物体与斜面相对静止) (2)斜面对物体的弹力做的功为多少？ (3)重力对物体做的功为

9、多少？ (4)斜面对物体做的功又是多少？各力对物体所做的总功是多少？,解析物体m受到重力mg、摩擦力Ff和支持力FN的作用，如图所示，m有沿斜面下滑的趋势，Ff为静摩擦力，位移s的方向与速度v的方向相同,据物体的平衡条件有Ffmgsin，FNmgcos，由功的计算公式WFscos有：(1)摩擦力Ff对物体做功 WFFflcos(180)mglsincos. (2)弹力FN对物体做功 WFNFNlcos(90)mglsincos. (3)重力G做功WGmglcos900. (4)斜面对m的作用力即FN和Ff的合力，其方向竖直向上，大小等于mg(m处于平衡状态)，则W斜F合scos90mglcos

10、900.各力对物体所做的总功是求各力做功的代数和，即：W总WFfWFNWG0.,答案(1)mglsincos(2)mglsincos(3)0 (4)0,0 总结评述求功，必须弄清是哪个力的功，此力是否为恒力，对恒力做功可直接用公式WFscos来计算此题中求WFN时，有的同学认为FN与斜面垂直不做功，这是错误的，支持力FN虽与斜面垂直但与位移s并不垂直，故支持力FN对物体做功，正确找出F、s、是求功的关键,请同学们自己求解，若： (1)物体与斜面一起水平向左以加速度a匀加速移动距离l，求斜面对物体做的功 答案(Wmal) (2)物体与斜面一起竖直向上以加速度a匀加速移动距离l，求斜面对物体做的功

11、 答案Wm(ga)l,命题规律(1)将变力做功转化为恒力做功(2)利用图象法求变力做功(3)利用动能定理求变力做功,考例2如图，定滑轮至滑块的高度为h，已知细绳的拉力为F(恒定)，滑块沿水平面由A点前进s至B点，滑块在初、末位置时细绳与水平方向夹角分别为和.求滑块由A点运动到B点过程中，绳的拉力对滑块所做的功,解析设绳对物体的拉力为T，显然人对绳的拉力F等于T.T在对物体做功的过程中大小虽然不变，但其方向时刻在改变，因此该问题是变力做功的问题但是在滑轮的质量以及滑轮与绳间的摩擦不计的情况下，人对绳做的功就等于绳的拉力对物体做的功而拉力F的大小和方向都不变，所以F做的功可以用公式WFscos直接

12、计算由图可知，在绳与水平面的夹角由变到的过程中，拉力F的作用点的位移大小为：,总结评述利用几何关系求出拉过去的绳长，即F的作用点的位移，是求解本题的关键，也是此类题目易出现错误的地方.,命题规律对功率概念的理解，平均功率和瞬时功率的区别和计算,考例3如图所示，物体由静止开始沿倾角为的固定光滑斜面上下滑，物体质量为m，斜面高为H.求： (1)物体滑到底端过程中重力的功率； (2)物体滑到斜面底端时重力的功率,解析(1)应为重力的平均功率，先分别求出重力的功W和下滑时间t，则由 W/t可求出 重力的功WmgH， 由s at2有,(2)应为重力的瞬时功率，先求出物体到达斜面底端时的速度v以及v和mg

13、之间的夹角，则由Ptmgvcos可求出，也可将力向速度方向投影或速度向力的方向投影，通过PtFv求出 物体到达斜面底端时的速度,总结评述正确区分平均功率和瞬时功率是解决本题的关键容易失误的地方是疏忽了力和速度之间的夹角，直接用PFv求瞬时功率,质量为m0.5kg的物体从高处以水平的初速度v05m/s抛出，在运动t2s内重力对物体做的功是多少？这2s内重力对物体做功的平均功率是多少？2s末，重力对物体做功的瞬时功率是多少？(g取10m/s2) 解析抛出后t2s内，物体在竖直方向下落的高度： h gt2 1022m20m， 所以有WGmgh0.51020J100J， 平均功率P 50W.,在t2s

14、末，物体在竖直方向的分速度vygt20m/s， 所以t2s末重力的瞬时功率Pmgvy100W. 答案100J50W100W,命题规律机动车以恒定加速度启动，或以恒定功率启动时，求最大速度，或求机动车做匀加速运动的时间和速度,考例4(2009上海浦东区模拟)一辆汽车质量为1103kg，最大功率为2104W，在水平路面由静止开始做直线运动，最大速度为v2，运动中汽车所受阻力恒定发动机的最大牵引力为3103N，其行驶过程中牵引力F与车速的倒数 的关系如图所示试求,(1)根据图线ABC判断汽车做什么运动？ (2)v2的大小； (3)整个运动过程中的最大加速度； (4)当汽车的速度为10m/s时发动机的

15、功率为多大？ 解析(1)图线AB段牵引力F不变，阻力f不变，汽车做匀加速直线运动，图线BC的斜率表示汽车的功率P，P不变，则汽车做加速度减小的加速运动，直至达到最大速度v2，此后汽车做匀速直线运动 (2)汽车速度为v2，牵引力为F11103N，,(3)汽车做匀加速直线运动时的加速度最大 当汽车的速度为10m/s时处于图线BC段，故此时的功率最大为Pm2104W. 答案(1)见解析(2)20m/s(3)2m/s2 (4)2104W,总结评述从图象上获取解题信息及解题数据是近几年高考试题常出现的形式解决这类问题，一方面要明确图象的纵坐标、横坐标所表示的物理量，另一方面要通过图象来正确理解物体运动的情景，如本题中BC段表示的功率恒定的情况,(2009江南八校联考)一列火车在额定功率下由静止从车站出发，沿直线轨道运行，行驶5min后速度达到30m/s，设列车所受阻力恒定，则可以判断列车在这段时间内行驶的距离() A一定大于4.5kmB可能等于4.5km C一定小于4.5km D条件不足，无法确定 解析火车恒功率启动时，加速度逐渐减小，速度时间图象如图所示，由图知图线所围的面积一定比三角形的面积大，三角形的面积等于4.5103m，故选A. 答案A,请同学们认真完成课后强化作业,请同学们认真完成课后强化作业,