第2节功和能 (3).ppt

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1、高考复习中的做功@能量问题银川高级中学——物理教研室梁老师2019.4.25一、功与功率的分析与计算类型一：功的分析计算㈠判断正负功的方法：1.（根据力与位移或速度之夹角）例1、一物块由竖直光滑平面内的1/4圆弧的A点由静止滑下，圆弧半径R=0.8m。从B点滑上足够长的水平传送带（在B处无能量损失），传送带速度Vo=2.4m/s.可判断传送带对物体做功的情况是（）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2.从能量转化的角度进行判断此法常用于互相联系的两个物体之间的相互作用力之间做功的情况.例2.小车

2、M静止在光滑水平轨道上，球m用细线悬挂在车上，从图中位置无初速度释放，则可判断在球下摆过程中绳的拉力对小车M和小球m做功情况。分析：因为绳的拉力使车的动能增加了，所以拉力对小车做正功；又因为M和m构成的系统的机械能守恒，M增加的机械能等于m减少的机械能，所以绳的拉力一定对球m做负功。(二)功的计算（强调变力做功）1.用动能定理、功能关系求解。2.当变力的功率P一定时，可用W=Pt求功，如机动车牵引力做的功；电磁感应问题中安培力做功等。3.将变力做功转化为恒力做功计算（1）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

3、力和路程（不是位移）的乘积，如滑动摩擦力，空气阻力做功等。（2）当力的方向不变，大小随位移做线性变化时，可先求出力对位移的平均值F=（F1+F2）/2，再由W=Flcosα计算，如弹簧弹力做功的情况。（3）做出变力F随位移X变化的图像，则图像和位移轴所围成的“面积”等于变力F做的功。例3.如图所示，质量为m的小球用长L的细线悬挂而静止在竖直位置。在下列三种情况下，分别用水平拉力F将小球拉到细线与竖直方向成θ角的位置。在此过程中，拉力F做的功各是多少？()⑴用F缓慢地拉(变力)；⑵F为恒力.例4．如图所示，电阻为R的矩形导线框abcd

4、，边长ab=L，ad=h，质量为m，自某一高度自由下落，通过一匀强磁场B，磁场方向垂直纸面向里，磁场区域的宽度也为h．若线框恰好以恒定速度通过磁场，(不计空气阻力).求：（1）线框通过磁场的速度大小；（2）导线框通过磁场的过程中安培力做的功。分析：属于恒力做功情况例5.两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L,底端接阻值为R的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与匀强磁场B垂直，（除电阻R外其余电阻不计）。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，下落距离为H,求：从静止开始到最大速度Vm

5、过程中安培力和弹力做功的代数和.类型（二）：功率的计算1.平均功率P=W/t或P=FVCOSa,V_平均速度2.瞬时功率P=FVCOSa,V—瞬时速度3.发动机的功率—牵引力的功率，计算公式P=FV;额定功率指的是该机正常工作时的最大输出功率，实际功率介于零和额定功率之间取值.提示：@注意题目中问的是哪一种功率？@斜坡类和平抛类(类平抛)运动中场力的瞬时功率计算.例6.(09~宁夏)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t的关系如图所示，力F的方向保持不变，则（1）3t0时刻的瞬时功率为

6、_____；（2）在t=0到3t0这段时间内，F的平均功率为______。例7.(2012-福建)如图所示，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦)。初始时刻，A、B处于同一高度并恰好处于静止状态。剪断轻绳后A下落、B沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地，两物块()A．速率的变化量不同B．机械能的变化量不同C．重力势能的变化量相同D．重力做功的平均功率相同提示:（1）隐含条件ma

7、轨，处在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨所在的平面，导轨的一端与一电阻相连；一定质量的金属杆ab放在导轨上并与导轨垂直。现用一平行于导轨的恒力F拉杆ab，使它由静止开始向右运动。杆和导轨的电阻、感应电流产生的磁场均可不计。用E表示回路中的感应电动势，i表示回路中的感应电流，在i随时间增大的过程中，电阻消耗的功率等于（）A.F的功率B.安培力的功率的绝对值C.F与安培力的合力的功率D.iE变式@：其它条件不变，若金属杆ab电阻为r,又会怎样？例9.（2013-安徽）如图所示，足够长平行金属导轨倾斜放置，倾角为37°，宽度为0.5m，电阻

8、忽略不计，其上端接一小灯泡，电阻为1Ω。一导体棒MN垂直于导轨放置，质量为0.2kg，接入电路的电阻为1Ω，两端与导轨接触良好，与导轨间的动摩擦因数为0.5.在导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为0.8T。将导体棒MN由