高三物理第13讲：功、功率、动能定理（教师版）

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1、第活讲功、功率、幼饨定理（教师版）c（^大脑体操）L1作业完成情宛知识梳理）一、功1.做功的两个必要条件：力和物体在力的方向上发生的位移•2.公式：W=FscosQ.适用于恒力做功.其中丄为尸、s方向间夹角，s为物体对地的位移.3.功的正负判断0°Wo<90°,力对物体做正功；90°〈QW180。，力対物体做负功,或者说物体克服这个力做了功0=90。,力对物体不做功。二、功率1.定义：功与完成这些功所用时间的比值•2.物理意义：描述力对物体做功的快慢.3.公式⑴定义式：P=W/t,P为时间十内的功.（2）推论式：P=Fvcosa（ci为卩与y的夹角）4.额定功率：机械正常工

2、作时输出的最大功率.5.实际功率：机械实际工作时输出的功率，要求小于或等于额定功率.三、动能1.定义：物体由于运动而具有的能.2.表达式：E=—mv2；1.单位：焦耳，1J=1N•m=1kg•m2/s1.瞬时性：y是瞬时速度.2.相对性：物体的动能相对于不同的参考系一般不同.四、动能定理1.内容：力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程屮动能的增量。2.表达式：/f—&2—&i=—mv72——mvy2「2i3.适用范围（1）动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动.（2）既适用于恒力做功，也适用于变力做功.（3）力可以是各种性质的力，既可以同时作用，也可以不同时作

3、用.1.理解功、功率的概念及公式；2.理解动能的概念及怎样改变物体的动能;3.应用动能定理分析物体受力运动关系问题。A特色讲解）例1.如图所示，三个固定的斜面底边长度都相等，斜面倾角分别为30。、45。、60。，斜面的表面情况都一样.完全相同的物体（可视为质点）久B、C分别从三斜面的顶部滑到底部，在此过程中（）A.物体力克服摩擦力做的功最多B.物体〃克服摩擦力做的功最多C.物体C克服摩擦力做的功最多D.三物体克服摩擦力做的功一样多解析：设斜面底边长度为b,则肌=—M/ngcos（）•—=—mgb,即克服摩擦力做功为定值的=Amgb.只有选项D正确.COSH答案：D例2・如图

4、所示，分别用幷、尺（方向水平）、为将质量为/〃的物体由静止沿同一光滑斜而以相同的加速度从斜而底端拉到斜而的顶端，物体到达斜面顶端时，力幷、丘、虑的功率关系为（）A.P=P?=P、B.P〉P?=PsC・IQ险PD.PAPAP.解析：设物体的质量为/〃，三种情况下物体的加速度a相同，据牛顿第二定律得F-/n^sina=阳,庄cosa—/^sina=ma,虑cosB—/ngsina=/na.所以F=Ecosa=/＜；cos〃,且三力在速度方向上的分塑都相同，又因加速度相同，斜而长度相同，所以三种情况下到达斜而顶端时的速度相等，所以据功率公式可知P=P2=故A正确.答案:A

5、例3.如图所示，分别用£、尺（方向水平）、月将质量为刃的物体由静止沿同一光滑斜面以相同的加速度从斜面底端拉到斜面的顶端，物体到达斜面顶端时，力月、庄、尺的功率关系为（）A.〃=/=/§B.PA代=RC・PD.2RAP、解析：设物体的质量为伽三种情况下物体的加速度$相同，据牛顿第二定律得F~mgsina=ma,用cosa一/ngslna=加,尺cos0—z^sinci=ma.所以F、=Ecosa=/^cos&,且三力在速度方向上的分量都相同，又因加速度相同，斜面长度相同，所以三种情况下到达斜面顶端时的速度相等，所以据功率公式可知PH、,故A正确.答案：AA例4.如图所示，一

6、木块由/点自静止开始下滑，沿月⑹运动且到达〃点时恰好静止，设动摩擦因数"处处相同，转角处撞击不计，测得人〃两点连线与水平方向夹锐角为则木块与接触面I'可"为（）A.cot8B.tanBC.cos0解析如图所示，对物体从M运动到〃的整个过程中由动能定理得nigh—umgs曲os0—umgs底osa—即u(OC+CE'+E'肉=h,解得〃=tan0.答案B例5.质量/〃=1kg的物体，在与物体初速度方向相同的水平拉力的作用下，沿水平面运动过程中动能一位移的图像如图所示.在位移为4m时撤去F,物块仅在摩擦力的作用下(1)物体的初速度多大？(2)物体和平面间的动摩擦因数多大？(3)

7、拉力尸的大小.解析(1)从图线可知初动能为2J,&)=如/=2J,v=2m/s.(2)在位移4m处物体的动能为10J,在位移弘处物体的动能为零，这段过程屮物体克服摩擦力做功设摩擦力为局，则_屜=0_10J10Fr=—N=2.5N因Ft=umglt斤2.5…故P=—=-777=0.25.mg10(2)物体从开始到移动4m这段过程中，受拉力厂和摩擦力用的作用，合力为F—*,根据动能定理有(尸一斤)•51=力2故得F=—+Ff=(2+2.5)7=4.5N.Si答案(l)2m/s(2)0.25(3)4.5N11.质量为5X