课件编号7281688

高一物理人教版必修2课件:第七章 4 习题课:功和功率31张PPT

日期:2024-06-17 科目:物理 类型:高中课件 查看:33次 大小:1102156Byte 来源:二一课件通
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(课件网) 第七章 机械能守恒定律 目标定位 1.熟练掌握恒力做功的计算方法. 2.能够分析摩擦力做功的情况,并会计算一对摩擦力对两物体所做的功. 3.能区分平均功率和瞬时功率,并会应用P= 和P=Fv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. 学案4 习题课:功和功率 知识探究 自我检测 知识探究 一、功的计算 1.功的公式W=Flcos α,只适用于恒力做功.即F为恒力,l是物体相对地面的位移,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 如图1甲所示,在风洞实验室里,一根足够长的细杆水平固定,某金属小球穿在细杆上静止于细杆左端,现有水平向右的风力F作用于小球上,风力F随时间t变化的F-t图象如图乙所示,小球沿细杆运动的v-t图象如图丙所示,取g=10 m/s2,试求:在0~5 s内风力所做的功. 图1 解析 由题图丙可知 2~5 s内的位移:x2=vt2=2×3 m=6 m, 由题图乙可知F1=3 N,F2=2 N, 则风力做功为W=F1x1+F2x2=18 J. 答案 18 J 例2 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f,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-2fh 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-2fh D.重力做的功为2mgh,空气阻力做的功为0 解析 重力是恒力,可以用公式W=Flcos α直接计算,由于位移为零,所以重力做的功为零;空气阻力在整个过程中方向发生了变化,不能直接用公式计算,可进行分段计算,上升过程和下降过程空气阻力做的功均为-fh,因此在整个过程中空气阻力做的功为-2fh.故选项C正确. 答案 C 二、摩擦力做功的特点与计算 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3 质量为M的木板放在光滑水平面上,如图2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2 解析 由题图可知,木板的位移为lM=x时,滑块的位移为lm=l+x,m与M之间的滑动摩擦力Ff=μmg. 由公式W=Flcos α可得,摩擦力对滑块所做的功为Wm=μmglmcos 180°=-μmg(l+x),负号表示做负功.摩擦力对木板所做的功为WM=μmglM=μmgx. 这对滑动摩擦力做的总功:W=Wm+WM=-μmg(l+x)+μmgx=-μmgl 答案 -μmg(l+x) μmgx -μmgl 三、功率的计算 1.首先明确所求的是平均功率还是瞬时功率. (2)P=Fv一般计算瞬时功率(但当v为平均速度时也可以计算平均功率),求解时应明确是哪一时刻的瞬时功率. 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4 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F的作用.力F的大小与时间t的关系如图3所示,力的方向保持不变,则(  ) 图3 答案 B ... ...

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