2019-2020年高中物理 第七章 机械能守恒定律 第6课时 功率学案新人教版必修2

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1、2019-2020年高中物理第七章机械能守恒定律第6课时功率学案新人教版必修2【学习目标】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，并会计算一对摩擦力对两物体所做的功.3.能区分平均功率和瞬时功率．【学习任务】一、恒力做功的计算功是过程量，对于功的计算问题，应首先明确哪一个力对什么物体在哪个过程中做功，即确定F、l、α是求恒力功的关键．下面是求恒力做功的流程图．→确定力和位移方向的夹角⇒利用W＝Flcosα例1如图1甲所示，在风洞实验室里，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t变化

2、的F－t图象如图乙所示，小球沿细杆运动的v－t图象如图丙所示，取g＝10m/s2，试求：在0～5s内风力所做的功．图1二、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．(1)静摩擦力做功：若物体在倾斜的传送带上随传送带一起向上运动，静摩擦力做正功，若随传送带一起向下运动，静摩擦力做负功；在粗糙的水平圆盘上的物体随圆盘做圆周运动时，静摩擦力提供向心力，不做功．(2)滑动摩擦力做功：如图2所示，当将物体轻轻放在运动的传送带上时

3、，滑动摩擦力对物体做正功；当传送带不动，物体冲上传送带时，滑动摩擦力对物体做负功；当物体在地面上滑动时，地面受到的滑动摩擦力不做功．图22．一对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，由W＝Flcosα可判断两个相互作用的静摩擦力做功的总和为零．3．一对相互作用的滑动摩擦力等大反向但物体之间相对滑动，即两个物体的对地位移不相同，由W＝Flcosα可判断两个相互作用的滑动摩擦力做功的总和不为零．例2质量为M的木板放在光滑水平面上，如图3所示．一个质量为m的滑块以某一速度沿木板表面从A点滑至B点，在木板上前进了l，同时木板前进了x，若滑块与木板

4、间的动摩擦因数为μ，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？图3三、功率的计算计算功率应该注意的问题1．首先明确求哪一个力对物体做功的功率．2．其次明确所求的功率是平均功率还是瞬时功率．3．再次求平均功率时，应注意是哪一段时间内的平均功率，求瞬时功率时，应明确是哪一时刻的瞬时功率．例3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F的作用．力F的大小与时间t的关系如图4所示，力的方向保持不变，则()图4A．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3t

5、0这段时间内，水平力的平均功率为针对训练如图5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()图5A．300WB．400WC．500WD．700W四、机车启动问题例4如图6所示，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：图6(1)起重机允许

6、的最大输出功率．(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．【补充学习材料】1．(功的计算)一滑块在水平地面上沿直线滑行，t＝0时其速度为1m/s，从此刻开始滑块运动方向上再施加一水平力F，力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图7(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W1、W2、W3，则以下关系正确的是()图7A．W1＝W2＝W3B．W1＜W2＜W3C．W1＜W3＜W2D．W1＝W2＜W32．(功率的计算)一个质量为m的小球做自由落体运动，那么，在前t秒内重力对它做功的平均功率及在t秒末重力做功的瞬时功率P分别为

7、(t秒末小球未着地)()A.＝mg2t2，P＝mg2t2B.＝mg2t2，P＝mg2t2C.＝mg2t，P＝mg2tD.＝mg2t，P＝2mg2t3．(机车启动问题分析)一辆轿车质量为m，在平直公路上运行，启动阶段轿车牵引力保持不变，而后以额定功率继续行驶，经过一定时间，其速度由零增大到最大值vm，若所受阻力恒为f.则关于轿车的速度v、加速度a、牵引力F、功率P的图象正确的是()4．(摩擦力做功的特点与计算)如图8所示，水平传送带以速度v顺时针运转，两传动轮M、N之间的距离为l＝10m，若在M的正上方，将一质量为m＝3kg的物