2015-2016学年教科版必修243习题课：功和功率学案

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1、学案3习题课：功和功率［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W擦力对两物体所做的功.3.能区分平均功率和瞬时功率，并会应用和P=Fv计算功率4进一步常握机车两种启动的过程分析及有关计算.基础自学落实看点互动探究知识•探究一、恒力做功的计算1.功的公式0=Fxcosu,只适用于恒力做功.即F为恒力，x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—定时，如机车以恒定功

2、率启动，可用W=Pt求功.【例1】如图1甲所示，在风洞实验室中，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f变化的F—f图像如图乙所示，小球沿细杆运动的or图像如图丙所示，取g=10m/s2,试求：在0〜5s内风力所做的功.F/Nf图1【例2】将一质量为加的小球竖直向上抛出，小球上升力后又落回地面，在整个过程屮受到的空气阻力大小始终为/,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,空气阻力做的功为一2%B.重力做的功为0,空气阻力做的功也为0C

3、.重力做的功为0,空气阻力做的功为一2加D.重力做的功为空气阻力做的功为0二、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.—対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.—对相互作用的滑动摩擦力等大反向但物体Z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

4、滑水平面上，如图2所示.一个质量为加的滑块以某一速度沿木板表面从力点滑至〃点，在木板上前进了/，同时木板前进了x,若滑块与木板间的动摩擦因数为“，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？~1MB1X1图2三、功率的计算1.首先明确所求的是平均功率还是瞬时功率.（1）f=7只能计算平均功率，求解时注意是哪一段时间内的平均功率；（2）P=Fv-般计算瞬时功率（但当v为平均速度吋也可以计算平均功率），求解吋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“方向在同一直线上时：P=Fv.（2）F与v方

5、向有一夹角a时：P=Fvcosa.【例41质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t=0吋刻开始受到水平力F的作用.力F的大小与时间/的关系如图3所示,力的方向保持不变，则（A.3Z。时刻的瞬时功率为竽B.3/o时刻的瞬时功率为C.在到％）这段时间内，水平力的平均功率为D.在尸0到3/（）这段吋间内，水平力的平均功率为寻字针对训练如图4所示，从空中以40m/s的初速度平抛一重为10N的物体，物体在空中运动3s落地，不计空气阻力，取g=10m/s2,则物体落地前瞬间，重力的瞬时功率为（）A.300WB.400WC.500W四、机车启动问题1.机车的输出功率

6、：P=Fs其中F为机车的牵引力，“为机车的瞬时速度.pp1.无论哪种启动过程，机车的最大速度都等于其匀速运动时的速度，即vm=-^=—尸min"flPP2.机车以恒定加速度启动，匀加速过程结束吋，功率最大，但速度不最大，v=^

7、s2,不计额外功.求：图5（1）起重机允许的最人输出功率；自我•检测（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.栓测学习效果体验成功快乐1.（功的计算）一滑块在水平地面上沿直线滑行，f=0时其速度为1m/s,从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平力F,力F和滑块的速度0随吋问的变化规律分别如图6（a）、（b）所示.设在第1秒内、第2秒内、第3秒内力F对滑块做的功分别为叭、吧、旳，则以下关系正确的是（）(a)C.0]V%<“2D.=“2V“31.（摩擦力做功的特点）如图7所示，B物体在拉力F的作用下向左运动，在运动的过程中，A.B之

8、间有相互作用的力，则对力做功的情况，下列说法正确的是（）A/、B都克服摩擦力做功BM、B间的弹力对/、B都不