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1、第五章机械能及其守恒定律第一讲功和功率一、知识要点(一)功1、功的公式及其理解:2、力对物体是否做功的判断:3、功的正负及其意义:4、几种求功的方法:5、总功的计算:(二)功率1、定义式:2、计算式及其理解:(三)汽车的两种起动问题1、恒定功率的加速。2、恒定牵引力的加速。二、典例精析例1:如图所示,带有光滑斜面的物体B放在水平地面上,斜面底端有一重G=2N的金属块A,斜面高,倾角α=600,用一水平推力F推A,在将A从底端推到顶端的过程中,A和B都做匀速运动,且B运动距离L=30cm,求此过程中力F所做的功和金属块克服斜面支持力所做的功.例2:一质量为m的小球以速度V0水平抛出,经时间t落
2、地,不计空气阻力,求:(1)此过程中重力的平均功率为多少?(2)小球落地时重力的瞬时功率为多少?例3:图示为修建高层建筑常用的塔式起重机。在起重机将质量m=5×103kg的重物竖直吊起的过程中,重物由静止开始向上作匀加速直线运动,加速度a=0.2m/s2,当起重机输出功率达到其允许的最大值时,保持该功率直到重物做vm=1.02m/s的匀速运动。取g=10m/s2,不计额外功。求:(1)起重机允许输出的最大功率。(2)重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率。三、随堂练习1、质量为m的物体静止在倾角为α的斜面上,用水平推力使斜面向左水平匀速移动距离L,物体与斜面始终保持相对静止
3、,如图所示,求:Lα(1)m所受各力对它做的功各是多少?(2)斜面对物体做的功又是多少?2、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的作用,力的大小F与时间的关系如图所示,力的方向保持不变,则()F3F0F00t02t03t0tA、3t0时刻的瞬时功率为B、3t0时刻的瞬时功率为C、在t=0到3t0这段时间内,水平力的平均功率为D、在t=0到3t0这段时间内,水平力的平均功率为3、汽车质量为2000kg,汽车发动机的额定功率为80kw,它在平直路上行驶的最大速度为20m/s。现以加速度2m/s2做匀加速直线运动,若汽车运动过程中所受阻力恒定,试求:(1)汽车所受阻力是多大
4、?(2)这个匀加速过程可维持多长时间?(3)开始运动后的第3s末,汽车的瞬时功率是多大?第一讲功和功率1、如图5所示,木板可绕固定的水平轴O转动,在木板从水平位置OA缓慢转到OB位置的过程中,木板上重为5N的物块始终相对于木板静止,物块的重力势能增加了4J.用FN表示木板对物块的支持力,Ff表示木板对物块的摩擦力,则()A.物块被抬高了0.8mB.FN对物块做功4J,Ff对物块不做功C.FN对物块不做功,Ff对物块做功4JD.FN和Ff对物块所做功的代数和为02、解放前后,机械化生产水平较低,人们经常通过“驴拉磨”的方式把粮食颗粒加工成粗面来食用,如图6所示,假设驴拉磨的平均用力大小为500
5、N,运动的半径为1m,则驴拉磨转动一周所做的功为()A.0B.500JC.500πJD.1000πJ3、一列火车在额定功率下由静止从车站出发,沿直线轨道运动,行驶5min后速度达到最大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4.5kmC.一定小于4.5kmD.条件不足,无法确定4、一根质量为M的直木棒,悬挂在O点,有一只质量为m的猴子抓着木棒,如图7所示.剪断悬挂木棒的细绳,木棒开始下落,同时猴子开始沿木棒向上爬.设在一段时间内木棒沿竖直方向下落,猴子对地的高度保持不变,忽略空气阻力,则下列的四个图中能正确反映在这段时间内猴子
6、做功的功率随时间变化的关系的是()5、如图所示,在外力作用下某质点运动的v-t图象为正弦曲线.从图中可以判断()A、在时间内,外力做正功B、在时间内,外力的功率逐渐增大C、在时刻,外力的功率最大D、在时间内,外力做的总功为零6、如图2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7、某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究,他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动,并将小车运动的全过程记录下来,通过处理转化为v—t图象,如图4所示(除2~10s时间段内
7、的图象为曲线外,其余时间段图象均为直线).已知小车运动的过程中,2~14s时间段内小车的功率保持不变,在14s末停止遥控而让小车自由滑行.小车的质量为1kg,可认为在整个过程中小车所受到的阻力大小不变.求:(1)小车所受到的阻力大小及0~2s时间内电动机提供的牵引力大小.(2)小车匀速行驶阶段的功率.(3)小车在0~10s运动过程中位移的大小.w.w.w.k.s.5.u.c.o.mwww.ks5u.com