高中物理课件：功和功率

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1、功和功率功和功率一、功☆1.功的公式2.重力的功☆3.摩擦力的功4.弹力的功P73/例1例2例3☆5.合力的功例4P70/例36.变力做功例589年高考例6例7例8二、功率P71/例1例998上海高考例13三、汽车运行问题例10例11例12一.功1.功的公式：W=Fscosθ0≤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。特别注意：①公式只适用于恒力做功②F和S是对应同一个物体的；③某力做的功仅由F、S和决定,与其它力是否存在以及物体的运动情况都无关。2

2、.重力的功：WG=mgh——只跟物体的重力及物体移动的始终位置的高度差有关，跟移动的路径无关。3.摩擦力的功（包括静摩擦力和滑动摩擦力）摩擦力可以做负功摩擦力可以做正功摩擦力可以不做功一对静摩擦力的总功一定等于0一对滑动摩擦力的总功等于-fΔS4.弹力的功（1）弹力对物体可以做正功可以不做功，也可以做负功。（2）弹簧的弹力的功——W=1/2kx12–1/2kx22（x1、x2为弹簧的形变量）5.合力的功——有两种方法：（1）先求出合力，然后求总功，表达式为ΣW＝ΣF×S×cosθ（为合力与位移方向的夹角

3、）（2）合力的功等于各分力所做功的代数和，即ΣW＝W1+W2+W3+……6.变力做功——（1）一般用动能定理W合=ΔEK求之；（2）也可用（微元法）无限分小法来求,过程无限分小后，可认为每小段是恒力做功。（3）还可用F-S图线下的“面积”计算.二.功率——描述做功快慢的物理量1.定义式：，所求出的功率是时间t内的平均功率。2.计算式：，其中θ是力与速度间的夹角。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，仅由重

4、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例：自由落体运动的物体下落t秒时的即时功率为P=mg·vt=mg·gt=mg2t，t秒内的平均功率为：（5）由公式P=Fvt可知，当功率一定时，即时速度越大，则作用力越小；反之，作用力越大，速度越小。汽车上坡时要慢速行驶就是这个原因。P73/例1.如图示，板长为L，板的B端放有质量为m的小物体，物体与板的动摩擦因素为μ，开始时板水平，若缓慢转过一个小角度α的过程中，物体与板保持相对静止，则这个过程中（）A.摩擦力对

5、P做功为μmgLcosα(1-cosα)B.摩擦力对P做功为mgLsinα(1-cosα)C.弹力对P做功为mgLcosαsinαD.板对P做功为mgLsinαPBAPLαDmgfN例2、如图所示，在光滑水平面上放一木板，木板的左端放一物体，对物体施加一水平恒力F，将物体由静止开始从木板右端拉出，如果第一次木板被固定在地面上，第二次木板未被固定，则这两种情况下（）(A)摩擦力大小相同(B)F做的功相同(C)摩擦产生热相同(D)物体获得的动能相同AFBAFBf1f2f1f2ΔSS2S1AC例3.如图所示,相

6、同物体分别自斜面AC和BC顶端由静止开始下滑,物体与两斜面的动摩擦因数相同,物体滑至斜面底部C点时的动能分别为EA和EB,下滑过程中克服摩擦力所做的功分别为WA和WB，则()A.EA＞EB,WA=WBB.EA=EB,WA＞WBC.EA＞EB,WA＞WBD.EA＜EB,WA＞WBABC解：设底边长为b，斜面倾角为α，克服摩擦力所做的功W=-μmgcosα×S=-μmgb∴WA=WB由动能定理：W合=EK-0=mgh-μmgb∴EA＞EBA﹚ABF2F1例4.如图所示，物体受到二个水平恒力F1和F2相作用，

7、F1和F2互垂直，物体沿光滑水平面从A点运动到B点的过程中，位移为S，AB连线与F1间的夹角为，则下面关于外力做的功的表达式一定正确的是：（）(A)(B)(F1+F2)S(C)F1Scos+F2Ssin(D)F1Ssin+F2Scos为合外力与位移的夹角注意：合外力是矢量，本题的合外力与位移的夹角难以确定，并不等于（若vA=0时才等于）用总功等于各力做功的代数和求之CP70/例3、质量为m的物块放在光滑的水平面上,绳的一端固定，在绳的另一端经动滑轮用与水平方向成α角、大小为F的力拉物块，

8、如图示，将物块由A点拉至B点，前进S，求外力对物体所做的总功有多大？FαABs解一：注意W=FScosα中的S应是力的作用点的位移,当物体向右移动s时，力F的作用点既有水平位移S，又有沿绳向的位移S，合位移为S合，FαAssS合S合=2Scosα/2W=FS合cosα/2=FS(1+cosα)解二：外力对物体所做的总功等效于水平绳和斜绳上的两个力做功的代数和FFα∴W=FS+FScosα=FS（1+cosα)例5、一辆马车在力