2013鲁科版必修二第一章《功和功率》word学案

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1、功和功率【高考目标导航】1、功和功率Ⅱ2、动能和动能定理Ⅱ3、重力做功与重力势能Ⅱ4、功能关系、机械能守恒定律及其应用Ⅱ【考纲知识梳理】一、功1、概念：一个物体受到力的作用，并且在这个力的方向上发生了一段位移，就说这个力对物体做了功。2、做功的两个必要因素：力和物体在力的方向上的位移3、公式：W＝FScosα（α为F与s的夹角）．功是力的空间积累效应。4、功的正负判断0≤θ＜90°力F对物体做正功,θ=90°力F对物体不做功,90°＜θ≤180°力F对物体做负功。二、功率1、功率的定义：功跟完成这些功所用时间的比值叫做功率，它表示物体做功的快慢．

2、2、功率的定义式：，所求出的功率是时间t内的平均功率。3、计算式：P=Fvcosθ,其中θ是力F与速度v间的夹角。用该公式时，要求F为恒力。（1）当v为即时速度时，对应的P为即时功率；（2）当v为平均速度时，对应的P为平均功率。（3）重力的功率可表示为PG=mgv⊥，仅由重力及物体的竖直分运动的速度大小决定。（4）若力和速度在一条直线上,上式可简化为Pt=F·vt【要点名师透析】一、判断正负功的方法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.如图所示,在水平面上用一水平力F推着斜面体向左匀速运动了一段位移l,斜面体上的m受到三个恒

3、力的作用,即G、FN、Ff，由于这三个力与位移l夹角分别为90°、小于90°、大于90°，所以G不做功，FN做正功,Ff做负功.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.从能的转化角度来进行判断:此法常用于判断相互联系的两个物体之间的相互作用力做功的情况.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地释放，则可判断在球下摆过程中绳的拉力对车做正功.因为绳的拉力使车的动能增加了.又因为M和m构成的系统的机械能是守恒的，M增加的

4、机械能等于m减少的机械能，所以绳的拉力一定对球m做负功.注意：(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然联系，故作用力和反作用力的功不一定一正一负，大小也不一定相等.(2)摩擦力并非只做负功，可以做正功、负功或不做功.【例1】如图所示,物体沿弧形轨道滑下后进入足够长的水平传送带,传送带以图示方向匀速运转,则传送带对物体做功情况可能是A.始终不做功B.先做负功后做正功C.先做正功后不做功D.先做负功后不做功【答案】选A、C、D.【详解】设传送带运转的速度大小为v1,物体刚滑上传送带时的速度大小为v2.(1

5、)当v1=v2时,物体随传送带一起匀速运动,故传送带与物体之间不存在摩擦力,即传送带对物体始终不做功,A正确.(2)当v1v2时,物体相对传送带向左运动,物体受到的滑动摩擦力方向向右,则物体先做匀加速运动直到速度达到v1,再做匀速运动,故传送带对物体先做正功后不做功,B错误,C正确.二、功的计算1.求解恒力做功的流程图2.变力做功(1)用动能定理：W=(2)若功率恒定,则用W=P

6、t计算.3.滑动摩擦力做的功有时可以用力和路程的乘积计算.4.多个力的合力做的功(1)先求F合,再根据W=F合·lcosα计算，一般适用于整个过程中合力恒定不变的情况.(2)先求各个力做的功W1、W2…Wn，再根据W总=W1+W2+…+Wn计算总功，这是求合力做功常用的方法.【例2】(2011·白银模拟)(12分)如图所示,建筑工人通过滑轮装置将一质量是100kg的料车沿30°角的斜面由底端匀速地拉到顶端，斜面长L是4m，若不计滑轮的质量和各处的摩擦力，g取10N/kg,求这一过程中：(1)人拉绳子的力做的功；(2)物体的重力做的功；(3)物体受

7、到的各力对物体做的总功.【答案】(1)2000J(2)-2000J(3)0【详解】(1)工人拉绳子的力：F=(3分)工人将料车拉到斜面顶端时,拉绳子的长度：l=2L，根据公式W=Flcosα,得W1==2000J(3分)(2)重力做功：W2=-mgh=-mgLsinθ=-2000J(3分)(3)由于料车在斜面上匀速运动，则料车所受的合力为0,故W合=0(3分)三、机动车两种启动方式机动车等交通工具，在启动的时候，通常有两种启动方式，即以恒定功率启动和以恒定加速度启动.现比较如下：【例3】(16分)图示为修建高层建筑常用的塔式起重机.在起重机将质量

8、m=5×103kg的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上做匀加速直线运动，加速度a=0.2m/s2，当起重机输出功率达到其允许的最大