高三物理上一轮复习功和功率

1、1.1.静摩擦力做功的特点静摩擦力做功的特点（1 1）静摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做）静摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。功。（2 2）在静摩擦力做功的过程中，只有机械能的相互转移）在静摩擦力做功的过程中，只有机械能的相互转移（静摩擦力起着传递机械能的作用），而没有机械能转（静摩擦力起着传递机械能的作用），而没有机械能转化为其他形式的能化为其他形式的能（3 3）相互摩擦的系统内，一对静摩擦力所做功的代数）相互摩擦的系统内，一对静摩擦力所做功的代数和总为零。和总为零。1.AB1.AB两物体叠放在水平面上，保持相对静止一两物体叠放在水平面上，保持相对静止一起向右做匀加速运

2、动移动起向右做匀加速运动移动S S， 则摩擦力则摩擦力f f1 1对对A A做做功，功，f f2 2对对B B做做功。功。AaBf1f2W1=f S W2= - f S W1 + W2= 0正正负负举例说明举例说明: :2.小木块置于旋转的水平转台上，随转台小木块置于旋转的水平转台上，随转台一起匀速转动，小木块受到的摩擦力对木一起匀速转动，小木块受到的摩擦力对木块做块做功。功。f0若小木块随转台一起加速转动而没有相对滑动若小木块随转台一起加速转动而没有相对滑动，则小木块受到的摩擦力对木块做，则小木块受到的摩擦力对木块做功。功。正正3.AB3.AB两物体叠放在水平面上，两物体叠放在水平面上，A

3、A物体物体用线系在墙上，用线系在墙上，B B 物体在力物体在力 F F作用下向作用下向右运动，则右运动，则f f1 1对对A A做做功，功，f f2 2对对B B做做功。功。 FBAf1f20负负4.AB4.AB两物体叠放在水平面上，两物体叠放在水平面上，A A物体在物体在力力 F F作用下在作用下在B B物体上相对滑动，物体上相对滑动，则则f f1 1对对A A做做功，功，f f2 2对对B B做做功。功。ABFf1f2SS2S1W1= - fS1W2= fS2W1 + W2= f(S2 - S1 )= - f S负负正正2.2.滑动摩擦力做功的特点：滑动摩擦力做功的特点：(1(1）滑动摩擦

4、力可以对物体做正功，也可以对物体做）滑动摩擦力可以对物体做正功，也可以对物体做负功，当然也可以不做功。负功，当然也可以不做功。(2(2）一对滑动摩擦力做功的过程中，能量的转化有两）一对滑动摩擦力做功的过程中，能量的转化有两个方面：一是相互摩擦的物体之间机械能的转移；二个方面：一是相互摩擦的物体之间机械能的转移；二是机械能转化为内能。是机械能转化为内能。(3)(3)一对滑动摩擦力的总功等于一对滑动摩擦力的总功等于 - fS- fS式中式中SS指物体间的相对位移指物体间的相对位移(4)(4)转化为内能的量值等于滑动摩擦力与相对位移的乘积转化为内能的量值等于滑动摩擦力与相对位移的乘积, , 即即W=

5、QW=Q（即摩擦生热）（即摩擦生热）. .(5(5）滑动摩擦力、空气摩擦阻力等，在曲线运动或往）滑动摩擦力、空气摩擦阻力等，在曲线运动或往返运动时等于力和路程（不是位移）的乘积返运动时等于力和路程（不是位移）的乘积一对作用力和反作用力做功的特点一对作用力和反作用力做功的特点: 1.可以同时对物体做正功或负功可以同时对物体做正功或负功; 2.一个做功一个做功,另一个可以不做功另一个可以不做功; 3.作用力和反作用力做功数值可以相等也可作用力和反作用力做功数值可以相等也可以不相等以不相等. 4.一对平衡力做功的总和为零一对平衡力做功的总和为零.例：如下图例：如下图A A、B B 两辆小车上各放一个

6、强磁铁，各以速度两辆小车上各放一个强磁铁，各以速度V V相相向运动，两磁体间的相互作用力对向运动，两磁体间的相互作用力对A A车做车做 - - 功功, , 两磁体间的相互作用力对两磁体间的相互作用力对B B车做车做 - - 功功NNSSABVV正正正正若用手按住若用手按住B B车，则相互作用力对车，则相互作用力对A A 车做正功，对车做正功，对B B车不做车不做 功功 若如下图若如下图A A、B B 两辆小车上各放一个强磁铁，各以速度两辆小车上各放一个强磁铁，各以速度V V相向相向运动，两磁体间的相互作用力对运动，两磁体间的相互作用力对A A车做车做 - - 功功, , 两磁体间的相互作用力对

7、两磁体间的相互作用力对B B车做车做 - - 功功NNSSABVV负负负负若用手按住若用手按住B B车，则相互作用力对车，则相互作用力对A A 车做负功，对车做负功，对B B车不做车不做 功功 汽车的两种加速问题汽车的两种加速问题1.1.恒定功率的加速恒定功率的加速 由公式由公式P=FvP=Fv和和F-f=maF-f=ma知，由于知，由于P P恒定，随着恒定，随着v v的增大，的增大，F F必将减小，必将减小，a a也必将减小，也必将减小，汽车做加速度不断减小的汽车做加速度不断减小的加速运动加速运动，直到，直到F=fF=f，a=0a=0，这时，这时v v达到最大值达到最大值. . 可见可见恒定

8、功率的加速一定不是匀加速恒定功率的加速一定不是匀加速。这种加速。这种加速过程发动机过程发动机做的功只能用做的功只能用W=PtW=Pt计算计算，不能用，不能用W=FsW=Fs计计算（因为算（因为F F为变力）。为变力）。P=P额额不变不变vF = P额额/v a=(F-f )/mP=P额额不变不变F2 = P额额/vm =f a=0 v= vm变加速运动变加速运动匀速运动匀速运动fffFF2F1A B C vA= 0vC= vmP=P额额不变不变F1 = P额额/va1=(F1-f )/m v汽车以恒定功率运动汽车以恒定功率运动2.2.恒定牵引力的加速恒定牵引力的加速 (1)(1)由公式由公式P

9、=FvP=Fv和和F-f=maF-f=ma知，由于知，由于F F恒定，所以恒定，所以a a恒恒定，定，汽车做匀加速运动汽车做匀加速运动，而随着，而随着v v的增大，的增大，P P也将不断也将不断增大，直到增大，直到P P达到额定功率达到额定功率PmPm，功率不能再增大了。，功率不能再增大了。这时匀加速运动结束，此后汽车要想继续加速就只这时匀加速运动结束，此后汽车要想继续加速就只能能做恒定功率的变加速运动了。做恒定功率的变加速运动了。 (2)(2)可见可见恒定牵引力的加速时功率一定不恒定恒定牵引力的加速时功率一定不恒定。这种加速过程发动机这种加速过程发动机做的功只能用做的功只能用W=FW=F s

10、 s计算计算，不，不能用能用W=PW=P t t计算（因为计算（因为P P为变功率）。为变功率）。 (4)(4)注意：匀加速结束时机车的速度并不是最后的注意：匀加速结束时机车的速度并不是最后的最大速度。因此时最大速度。因此时F F，之后还要在功率不变的情，之后还要在功率不变的情况下变加速一段时间才达到最后的最大速度况下变加速一段时间才达到最后的最大速度。(4)(4)发动机铭牌上的额定功率，指的是该机正常工作发动机铭牌上的额定功率，指的是该机正常工作的最大输出功率，而实际功率是指非正常工作时消的最大输出功率，而实际功率是指非正常工作时消耗的功率。耗的功率。变加速运动变加速运动匀加速运动匀加速运动

11、匀速运动匀速运动fffFF2F1A B C vB= P额额/F1vA= 0vC= vm汽车先做匀加速运动，再做变加速运动。汽车先做匀加速运动，再做变加速运动。a=(F1-f )/m 不变不变v=at P= F1 v P=P额额 不变不变v F = P额额 / v a=(F-f )/mP=P额额 不变不变F2 = P额额/vm =f a=0 v= vm作业一作业一: :额定功率为额定功率为80kW80kW的汽车，在水平长直公路上的汽车，在水平长直公路上行驶时最大速度可达行驶时最大速度可达20m/s,20m/s,汽车质量为汽车质量为2 210103 3kg kg 。如果汽车从静止开始做匀加速直线运

12、动，加速度可如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度可达达2m/s2m/s2 2 。设运动过程中阻力大小不变，试求：。设运动过程中阻力大小不变，试求：（1 1）汽车运动时所受阻力）汽车运动时所受阻力f f；（2 2）汽车匀加速运动过程可持续的时间）汽车匀加速运动过程可持续的时间tt；（3 3）汽车启动后，发电机在第三秒末的即时功率）汽车启动后，发电机在第三秒末的即时功率P P3 3；（4 4）汽车在做匀加速直线运动过程中，发动机所做）汽车在做匀加速直线运动过程中，发动机所做的功的功WW作业二作业二: :质量为质量为m = 4000kgm = 4000kg的卡车，额定输出功率为的卡车，额定输出功率为 P=60 kWP=60 kW。当它从静止出发沿坡路前进时，每行驶。当它从静止出发沿坡路前进时，每行驶100 m100 m，升高，升高5m5m，所受阻力大小为车重的，所受阻力大小为车重的0.10.1倍，取倍，取g=10 m/sg=10 m/s2 2 . .试求：试求：(1)(1)卡车能否保持牵引力为卡车能否保持牵引力为8000 N8000 N不变在坡路上行驶？不变在坡路上行驶？(2)(2)卡车在坡路上