考点突破,思想方法,高考演练,课时训练,知识梳理,微课助学,首页,尾页,上页,下页,第五章 机械能,及其守恒定律,第,1,节 功和功率,目 录,ONTENTS,C,1,知识梳理 基础深化,2,考点突破 典例透析,3,思想方法 物理建模,5,课时训练 高分在握,4,高考演练 明确考向,6,微课助学,目 录,ONTENTS,C,1,知识梳理 基础深化,2,考点突破 典例透析,3,思想方法 物理建模,5,课时训练 高分在握,4,高考演练 明确考向,6,微课助学,易 错 清 单,自 主 梳 理,知识,梳理,基础 深化,C,一、功,1功的定义：力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦这三者的乘积,2功的计算公式：W ,特殊提示：只适用于恒力做功的计算,3力做功的两个必要因素：,力和物体在 发生的位移,4功是 ，没有方向，但有正、负之分,思考感悟1“正功”、“负功”的物理意义是什么？“正功”、“负功”中的“”、“”号表示功的大小吗？,正功表示物体所受力使物体获得能量，是动力；负功表示物体所受力使物体失去量，是阻力“”、“”正负号只表示物理意义，不表示大小,Fl,cos,力的方向上,标量,易 错 清 单,自 主 梳 理,知识,梳理,基础 深化,C,二、功率,1,功率的定义：功跟完成这些功所用,的比值,2,功率的物理意义：描述做功的,3,功率的两个公式,时间,快慢,(1)P ，P为时间t内的 ,(2)PFvcos(为F与v的夹角),v为平均速度，则P为 ,v为瞬时速度，则P为 ,4额定功率：机械 时输出的 功率,5实际功率：机械 时输出的功率实际功率往往小于 ,思考感悟2对机车的功率PFv，式中F为机车的牵引力，还是机车的合外力？,F为机车的牵引力，由于P为机车牵引力的功率，而不是合外力的功率,平均功率,平均功率,瞬时功率,正常工作,最大,实际工作,额定功率,自 主 梳 理,易 错 清 单,(1)只要物体受力的同时又有位移发生，则确定有力对物体做功(),(2)一个力对物体做了负功，则说明这个力确定阻碍物体的运动(),(3)滑动摩擦力可能做负功，也可能做正功；静摩擦力对物体确定做负功(),(4)作用力做正功时，反作用力确定做负功(),(5)据PFv可知，发动机功率确定时，交通工具的牵引力与运动速度成反比(),(6)汽车上坡的时候，司机必需换挡，其目的是减小速度，得到较小的牵引力(),知识,梳理,基础 深化,C,目 录,ONTENTS,C,1,知识梳理 基础深化,2,考点突破 典例透析,3,思想方法 物理建模,5,课时训练 高分在握,4,高考演练 明确考向,6,微课助学,考点一 功的分析和计算,典型例题,方法总结,知识整合,跟踪训练,考点,突破,典例 透析,C,1依据力和位移方向之间的夹角推断,此法常用于恒力做功的推断,2依据力和速度方向之间的夹角推断,此法常用于质点做曲线运动时变力做功的推断,3从能量的转化角度来进展推断,此法常用于推断相互联系的两个物体之间的相互作用力做功的状况,例如车M静止在光滑水平轨道上，球m用细线悬挂在车上，由图中的位置无初速度地释放，由于绳的拉力使车的动能增加了，则可推断在球下摆过程中绳的拉力对车做正功又由于M和m构成的系统的机械能是守恒的，故M增加的机械能等于m削减的机械能，所以绳的拉力确定对球m做负功,4恒力做功的计算方法,典型例题,方法总结,知识整合,跟踪训练,考点,突破,典例 透析,C,思维提升(1)作用力和反作用力虽然等大反向，但由于其分别作用在两个物体上，产生的位移效果无必定联系，故作用力和反作用力做的功不愿定一正一负，大小也不愿定相等,(2)摩擦力并非只做负功，也可以做正功或不做功,考点一 功的分析和计算,考点,突破,题型 透析,C,典型例题,【,点破,】,知识整合,方法总结,跟踪训练,如以下图，质量为m的物体静止在倾角为的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为，现使斜面水平向左匀速移动距离l.,(1)摩擦力对物体做的功为(物体与斜面相对静止)(),A0 Bmglcos,Cmglsin cos Dmglsin cos,(2)斜面对物体的弹力做的功为(),A0 Bmglsin cos2,Cmglcos2 Dmglsin cos,(3)重力对物体做的功为(),A0 Bmgl,Cmgltan Dmglcos,(4)斜面对物体做的功是多少？各力对物体所做的总功是多少？,考点一 功的分析和计算,(1),由于物体相对斜面静止，物体与斜面间的摩擦力为静摩擦力，利用共点力平衡求出静摩擦力，再利用,W,Fl,cos,即可求解,(2),先利用共点力平衡求出斜面对物体的弹力，再将弹力沿水平方向分解，利用,W,Fl,sin,可求出,(3),由于重力方向与运动方向垂直，故不做功,(4),斜面对物体的作用力的合力与重力平衡，方向竖直向上，故不做功；物体处于平衡状态，所受合力为零，故,W,总,0,考点,突破,题型 透析,C,典型例题,【,解析,】,知识整合,方法总结,跟踪训练,如以下图，质量为m的物体静止在倾角为的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为，现使斜面水平向左匀速移动距离l.,(1)摩擦力对物体做的功为(物体与斜面相对静止)(),A0 Bmglcos,Cmglsin cos Dmglsin cos,(2)斜面对物体的弹力做的功为(),A0 Bmglsin cos2,Cmglcos2 Dmglsin cos,(3)重力对物体做的功为(),A0 Bmgl,Cmgltan Dmglcos,(4)斜面对物体做的功是多少？各力对物体所做的总功是多少？,对物体进展受力分析如以下图，物体m受到重力mg、摩擦力Ff和支持力FN的作用，物体有沿斜面下滑的趋势，Ff为静摩擦力，位移l的方向与速度v的方向一样据物体的平衡条件有Ffmgsin，FNmgcos.由功的计算公式WFlcos 有：,考点一 功的分析和计算,考点,突破,题型 透析,C,典型例题,【,解析,】,知识整合,方法总结,跟踪训练,如以下图，质量为m的物体静止在倾角为的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为，现使斜面水平向左匀速移动距离l.,(1)摩擦力对物体做的功为(物体与斜面相对静止)(),A0 Bmglcos,Cmglsin cos Dmglsin cos,(2)斜面对物体的弹力做的功为(),A0 Bmglsin cos2,Cmglcos2 Dmglsin cos,(3)重力对物体做的功为(),A0 Bmgl,Cmgltan Dmglcos,(4)斜面对物体做的功是多少？各力对物体所做的总功是多少？,(1),摩擦力,Ff,对物体做功,W,f,F,f,l,cos(180,),mgl,sin,cos,，故,C,对,(2),弹力,F,N,对物体做功,W,N,F,N,l,cos(90,),mgl,sin,cos,，故,D,对,(3),重力,G,做功,W,G,mgl,cos 90,0,，故,A,对,(4),斜面对物体的作用力即,F,N,和,F,f,的合力，方向竖直向上，,考点一 功的分析和计算,考点,突破,题型 透析,C,典型例题,【,解析,】,知识整合,方法总结,跟踪训练,如以下图，质量为m的物体静止在倾角为的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为，现使斜面水平向左匀速移动距离l.,(1)摩擦力对物体做的功为(物体与斜面相对静止)(),A0 Bmglcos,Cmglsin cos Dmglsin cos,(2)斜面对物体的弹力做的功为(),A0 Bmglsin cos2,Cmglcos2 Dmglsin cos,(3)重力对物体做的功为(),A0 Bmgl,Cmgltan Dmglcos,(4)斜面对物体做的功是多少？各力对物体所做的总功是多少？,大小等于,mg,(,物体处于平衡状态,),，则,W,斜,F,合,l,cos 90,mgl,cos 90,0.,各力对物体所做的总功是求各力做功的代数和，即,W,总,W,f,W,N,W,G,0.,考点一 功的分析和计算,【,答案,】(1)C(2)D(3)A(4)0 0,C,D,A,考点,突破,典例 透析,C,典型例题,知识整合,方法总结,跟踪训练,求功的三种方法,(1)对功进展正确的分析和计算，是求功率、应用动能定理的前提之一通常用以下三种方法求功：,依据公式WFlcos 计算功，此公式只适用于求恒力的功关键是明确力和位移的夹角，有时需要画出受力分析和位移分析图查找夹角，有时需要从Ft、vt图中分析夹角,依据能的转化和守恒定律或动能定理计算功，此种方法不仅适用于恒力的功，也适用于计算变力的功,依据WPt计算一段时间内做的功,(2)求总功的方法：,先求每个力做的功再求其代数和，即W总WF1WF2WF3WFn，如本例中的(2)；,也可以先求几个力的合力再求合力的功，即W总F合lcos；,利用动能定理，W合Ek2Ek1，如本例(2)中，W合Ek2Ek10.,考点一 功的分析和计算,考点,突破,题型 透析,C,知识整合,方法总结,跟踪训练,典型例题,【,解析,】,1长为L的轻质细绳悬挂一个质量为m的小球，其下方有一个倾角为的光滑斜面体，放在水平面上，开头时小球与斜面刚刚接触且细绳恰好竖直，如以下图，现在用水平推力F缓慢向左推动斜面体，直至细绳与斜面体平行，则以下说法中正确的选项是(),A由于小球受到斜面的弹力始终与斜面垂直，,故对小球不做功,B细绳对小球的拉力始终,与小球的运动方向垂直，故对小球不做功,C小球受到的合外力对小球做功为零，,故小球在该过程中机械能守恒,D假设水平面光滑，则推力做功为WFWGmgL(1cos),选B.小球受到斜面的弹力沿竖直方向有重量，故对小球做功，A错误；细绳的拉力方向始终和小球的运动方向垂直，故对小球不做功，B正确；合外力对小球做功等于小球动能的转变量，虽然合外力做功为零，但小球的重力势能增加，故小球在该过程中机械能不守恒，C错误；假设水平面光滑，则推力做功为WFWGmgL(1sin)，D错误,B,考点一 功的分析和计算,考点二 变力做功计算,典型例题,方法总结,知识整合,跟踪训练,考点,突破,典例 透析,C,1化变力做功为恒力做功,在曲线运动中，假设质点受到的力F大小恒定，力F的方向与物体运动的切线方向间的夹角不变且力的方向与位移方向同步变化时，假设要求力F所做的功，则可以将曲线拉直，将变力F做的功转化为恒力做的功，固然也可以将曲线分割成很多微小段而将变力F的功转化为每一微小段的恒力功,2化变力做功为平均力做功,在求解变力功时，假设物体受到的力的方向不变，而大小随位移是成线性变化的，即力均匀变化时，则可以认为物体受到一大小为F(F1F2)/2的恒力作用，F1、F2分别为物体初、末态所受到的力，然后用公式WFxcos 求此力所做的功,3用图象法求变力做功,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，位于x轴下方的“面积”为负，但此方法只适用于便于求图线所围面积的状况,考点二 变力做功计算,典型例题,方法总结,知识整合,跟踪训练,考点,突破,典例 透析,C,4用微元法求变力的功,求变力做功还可以用微元法，把整个过程分成极短的很多段，在极短的每一段里，力可以看成是恒力，则可用功的公式求每一段元功，再求每小段上做的元功的代数和用微元法的关键是如何选择恰当的微元，如何对微元作恰当的物理和数学处理，微元法对运用数学学问处理物理问题的力气的要求比较高,5应用动能定理求变力的功,动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动，既适用于求恒力功也适用于求变力功因使用动能定理可由动能的变化来求功，所以动能定理是求变力功的首选,考点,突破,题型 透析,C,典型例题,【,点拨,】,知识整合,方法总结,跟踪训练,(2023高考福建卷)如以下图，用跨过光滑定滑轮的缆绳将海面上一艘失去动力的小船沿直线拖向岸边拖动缆绳的电动机功率恒为P，小船的质量为m，小船受到的阻力大小恒为f，经过A点时的速度大小为v0，小船从A点沿直线加速运动到B点经受时间为t1，A、B两点间距离为