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1、机械能,第 五 章,考 试 说 明,第1讲 牛顿第一定律 牛顿第三定律,知识梳理自测,1定义：物体受到力的作用，并在_发生一段位移，就说力对物体做了功。 2做功的两个必要条件： 力和物体在力的方向上发生的_。 3公式：W_，其中F是恒力，l是位移，是_和_的夹角。,知识点1,功,力的方向上,位移,Flcos,力F,位移l,4单位：焦耳(J)。 5功是_，没有方向，但有正、负。根据WFlcos可知： (1)当090时，力对物体做_功，是动力，物体获得功能。 (2)当90180时，力对物体做_功(如2J，也称物体克服这个力做了2J的功)，是阻力，物体向外转移动能。 (3)当90时，力对物体_做功。
2、 可见，正功、负功表示对物体做功的力是_力或_力，以及力对物体做功引起能量的转化。,标量,正,负,不,动,阻,思考： 一阵风水平吹过，将熟透的苹果从2m高的枝头吹落。若苹果重2N，风力恒为3N，下落的水平位移为1m。 (1)苹果下落过程中，重力和风力各做多少功？ (2)重力和风力对苹果做的总功能不能用平行四边形定则来求？若不能应该怎么求？所做总功为多少？总结出两个力的总功的求法。,知识点2,功率,平均功率,Fvcos,平均功率,瞬时功率,快慢,快,慢,3额定功率：机器_工作的功率，一般在机器的铭牌上标明。 4实际功率：机器_时输出的功率。要求_额定功率。,正常,实际工作,小于等于,思维诊断：
3、(1)一个力对物体做了负功，则说明这个力一定阻碍物体的运动。( ) (2)滑动摩擦力可能做负功，也可能做正功；静摩擦力对物体一定不做功。( ) (3)作用力做正功时，反作用力一定做负功。( ) (4)据PFv可知，发动机功率一定时，交通工具的牵引力与运动速度成反比。( ) (5)汽车上坡的时候，司机必须换挡，其目的是减小速度，得到较小的牵引力。( ),1(多选)下列说法正确的是( ) A一质点受两个力作用且处于平衡状态(静止或匀速)，这两个力在同一段时间内一定相同 B一质点受两个力作用且处于平衡状态(静止或匀速)，这两个力在同一段时间内做的功或者都为零，或者大小相等符号相反 C在同样的时间内，
4、作用力和反作用力的功大小不一定相等，但正、负号一定相反 D在同样时间内，作用力和反作用力的功大小不一定相等，正、负号也不一定相反,BD,解析 力是矢量，一对平衡力大小相等、方向相反，故在同一段时间内的力一定大小相等、方向相反，A错误；一对平衡力作用在同一物体上，大小相等、方向相反，故在同一段时间内做的功必定效果相反，互相抵消，或均不做功，B正确；在同样的时间内，作用力和反作用力由于是作用于不同物体上，引起物体的位移不一定相等，故功的大小不一定相等，正、负号也不一定相反，C错误，D正确。,2.如图所示，匈牙利大力士希恩考若尔特曾用牙齿拉动50t的A320客机。他把一条绳索的一端系在飞机下方的前轮
5、处，另一端用牙齿紧紧咬住，在52s的时间内将客机拉动了约40m，假设大力士牙齿的拉力约为5103N，绳子与水平方向夹角约为30，则飞机在被拉动的过程中( ) A重力做功为2.0107J B拉力做功约1.7105J C克服阻力做功约1.5105J D合外力做功约2.0105J,B,C,B,核心考点突破,1判断力是否做功及做正、负功的方法,功的分析与计算,考点一,(3)变力做的功 应用动能定理求解。 用WPt求解，其中变力的功率P不变。 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。 有些变力做功问题通过转换研究对象，
6、可转换为恒力做功，用WFlcos求解。此法常用于轻绳通过定滑轮拉物体做功问题。 在Fx图象中，图线与x轴所围“面积”的代数和就表示力F在这段位移内所做的功，且位于x轴上方的“面积”为正功，位于x轴下方的“面积”为负功，但此方法只适用于便于求图线所围面积的情况(如三角形、梯形、圆等规则的几何图形)。,(2018安徽滁州定远县段考)物体在平行于斜面向上的拉力作用下，分别沿倾角不同的斜面底端，匀速运动到高度相同的顶端，物体与各斜面间的动摩擦因数相同，则( ) A沿倾角较小的斜面拉，拉力做的功较多 B沿倾角较大的斜面拉，克服重力做的功较多 C无论沿哪个斜面拉，拉力做的功均相同 D无论沿哪个斜面拉，克服
7、摩擦力做的功均相同,例 1,A,如图所示，光滑斜面放在水平面上，斜面上用固定的竖直挡板挡住一个光滑的重球。当整个装置沿水平面向左减速运动的过程中，关于重球所受各力做功情况的说法中错误的是( ) A重力不做功 B斜面对球的弹力一定做正功 C挡板对球的弹力可能不做功 D挡板对球的弹力一定做负功,类题演练 1 ,C,功率的计算,考点二,例 2,C,规律总结： 计算功率的基本思路 (1)首先要弄清楚是平均功率还是瞬时功率。 (2)平均功率与一段时间(或过程)相对应，计算时应明确是哪个力在哪段时间(或过程)内做功的平均功率。 (3)瞬时功率计算时应明确是哪个力在哪个时刻(或状态)的功率。求解瞬时功率时，
8、如果F与v不同向，可用力F乘以F方向的分速度，或速度v乘以速度方向的分力求解。,(多选)如图所示，有三个相同的小球A、B、C，其中小球A沿高为h、倾角为的光滑斜面以初速度v0从顶端滑到底端，小球B以同样大小的初速度从同等高度处竖直上抛，小球C在同等高度处以初速度v0水平抛出。则( ) A小球A到达地面时的速度最大 B从开始至落地，重力对它们做功相同 C从开始运动至落地过程中，重力对它们做功的功率一定相同 D三个小球到达地面时，小球B重力的功率最大,类题演练 2 ,BD,解析 三个小球在运动的过程中都是只有重力做功，机械能守恒，所以根据机械能守恒定律可知三个小球落地时动能相等，速度的大小相等，故
9、A错误；重力做功只与初、末位置有关，三个小球的起点和终点的高度差一样，所以重力做的功相同，故B正确；由题可知，B与C在空中运动的时间显然不同，平均功率等于做功的大小与所用时间的比值，小球重力做的功相同，但是时间不同，所以重力做功的平均功率不同，故C错误；小球落地时的速度的大小相等而方向不同，由于A、C两球都有水平方向的分速度，而B球没有水平方向的分速度，所以B球竖直方向的速度最大，由瞬时功率的公式可以知道，B球的重力的瞬时功率最大，故D正确。,1两种启动方式的比较,机车启动问题,考点三,汽车发动机的额定功率为60kW，汽车的质量为5103kg，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍(g取
10、10m/s2)，试求： (1)若汽车保持额定功率不变从静止启动，汽车所能达到的最大速度是多大？当汽车的加速度为2m/s2时速度是多大？ (2)若汽车从静止开始，保持以0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？,例 3,解题导思：(1)汽车以恒定功率启动时，汽车的运动是匀加速直线运动吗？ (2)汽车以恒定功率启动时，其加速度与速度是一一对应的吗？ (3)汽车匀加速启动是一直做匀加速运动吗？,(2018四川广安岳池中学月考)(多选)一辆汽车在平直公路上运动，运动过程中先保持某一恒定加速度，后保持恒定的功率，其牵引力和速度的关系图象如图所示。若已知汽车的质量m、牵引力F1和速度
11、v1及该车所能达到的最大速度v3，运动过程中所受阻力恒定，则根据图象所给的信息，下列说法中正确的是( ),类题演练 3 ,BD,阶段培优微专题,功和功率计算中的两类易错题 一、滑轮两侧细绳平行 如图甲所示，滑轮质量、摩擦均不计，质量为2kg的物体在拉力F作用下由静止开始向上做匀加速运动，其速度随时间的变化关系如图乙所示，由此可知( ),例 4,C,规律总结： (1)不计摩擦和滑轮质量时，滑轮两侧细绳拉力大小相等。 (2)通过定滑轮连接的两物体，位移大小相等。 (3)通过动滑轮拉动物体时，注意物体与力的作用点的位移、速度、作用力间的大小关系。,类题演练 4 ,D,二、滑轮两侧细绳不平行 一木块前
12、端有一滑轮，绳的一端系在右方固定处，水平穿过滑轮，另一端用恒力F拉住，保持两股绳之间的夹角不变，如图所示，当用力F拉绳使木块前进s时，力F对木块做的功(不计绳重和滑轮摩擦)是( ) AFscos BFs(1cos) C2Fscos D2Fs,B,例 5,规律总结： 对于通过动滑轮拉物体，当拉力F的方向与物体的位移方向不同时，拉力F做的功可用如下两种思路求解： (1)用WFlcos求，其中l为力F作用点的位移，为F与l之间的夹角。 (2)用两段细绳拉力分别所做功的代数和求解。,2年高考模拟,1(2018课标，19)(多选)地下矿井中的矿石装在矿车中，用电机通过竖井运送到地面。某竖井中矿车提升的速
13、度大小v随时间t的变化关系如图所示，其中图线分别描述两次不同的提升过程，它们变速阶段加速度的大小都相同；两次提升的高度相同，提升的质量相等。不考虑摩擦阻力和空气阻力。对于第次和第次提升过程，( ),AC,2(2017全国卷)如图，一光滑大圆环固定在桌面上，环面位于竖直平面内，在大圆环上套着一个小环，小环由大圆环的最高点从静止开始下滑，在小环下滑的过程中，大圆环对它的作用力( ) A一直不做功 B一直做正功 C始终指向大圆环圆心 D始终背离大圆环圆心,A,(1)未拉A时，C受到B作用力的大小F； (2)动摩擦因数的最小值min； (3)A移动的整个过程中，拉力做的功W。,答案 (1)2m/s2 (2)8.4106W,练案14,