物理必修ⅱ沪科版第三章动能的变化与机械功

机械能守恒定律复习课2

机械能机械能概念规律功率功平均功率瞬时功率机械能动能势能重力势能弹性势能动能定理机械能守恒定律重力功与重力势能的关系功能原理W=Fscosθ

（恒力功）P=W/t=Fvcosθ（

v平均速度）P=Fvcosθ（

v瞬时速度）Ek=mv2/2（

v瞬时速度）EP=mgh（

h相对参考面）*EP=kx2/2（

x形变量）W合=ΔEk

（合外力的功或总功等于动能的增量）WG=-ΔEPE1=E2

；ΔEk增=ΔEP减W其=ΔE（除重力以外力的总功等于机械能的增量）3一、功1、物理意义：是描述功在空间上的积累效果，这种效果就是改变物体的能量2、两个必要条件：力物体在力的方向上发生的位移3、定义式：W=Fscosθ4、是标量，但有正负。功的正负是表示该力在物体运动过程中是动力还是阻力。5、做功与否的判断：（1）做直线运动的物体——看F、s的夹角（2）做曲线运动的物体——看F、v的夹角4

例1、如图所示，小物块A位于光滑斜面上，斜面位于光滑水平面上，从地面上看，在小物块沿斜面下滑的过程中，斜面对小物块A的作用力（）

A、垂直于接触面，做功为零

B、垂直于接触面，做功不为零

C、不垂直于接触面，做功为零

D、不垂直于接触面，做功不为零NθsB6、功的计算（1）恒力功W=Fscosθ

（2）恒功率的功W=Pt（3）变力的功①动能定理或功能关系②等效替代，化变为恒③平均力法或图像法5CD6

变式训练、A、B两物体质量分别为m和2m，A置于光滑水平面上，置于粗糙水平面上，用相同水平力分别推A和B，使它们前进相同位移s，下面说法正确的是（）A、两次推力做功一样多B、第二次推力做功多一些C、两次推力做功的功率一样大D、第一次推力做功的功率小一些A

小结：力对物体做的功只与力的大小、位移的大小、力和位移夹角三者有关。BackA7例3、一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点。小球在水平拉力F作用下，从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点，如图，则力F所做的功为（）

A.mgLcosθB.mgL(1-cosθ)

C.FLcosθ

D.FLθB

变式训练、运动员用100Ｎ的力把一质量为2kg的足球以5m/s的速度出去20m远，运动员对足球所做的功是

J，足球向前运动过程所受阻力为

N。251.25Back8例4、如图所示，力F恒定不变，通过光滑且不计质量的滑轮和细绳使物体在水平面上移动了S。图中α1、α2和h都是已知的，求细绳对物体所做的功。

例5、大小不变的拉力F作用于半径为R的圆盘上，则在圆盘转动一周的过程中，F作功为

。2πR

F

小结：对大小不变的变力，可设法转变为恒力作功来求解。Back答案：F(h/sina1-h/sina2)9二、功率1、几种功率（1）平均功率（2）瞬时功率（3）额定功率P=W/t=Fvcosθ（

v平均速度）P=Fvcosθ（

v瞬时速度）机械正常工作时输出的最大功率2、机车起动机车以恒定功率P额起动的过程起动时有：F>fv↑F↓P=Fva=(F-f)/ma↓（变加速直线运动）F>

f

a=0Fmin=f

vm=P额/f以后保持vm匀速运动机车以恒定加速度a起动的过程起动时有：F>fv↑a=(F-f)/mP=FvF恒定P↑P额F>

fv1=P额/F

接上匀加速直线运动例7P＜

P额10两种情形速度时间图象的比较vt0vt0vmvmt1v1P=PmaxF、a没变V1=at111

例6Back答案：（1）50w（2）100w12

例7、质量为m的汽车在平直的公路上行驶，发动机的输出功率P和所受的阻力f都恒定不变，在时间t内，汽车的速度从v0增加到最大值vm，汽车前进的距离为s，则在这段时间内发动机作的功为（）

A、fs

B、（v0+vm）ft／2

C、fvm

tD、m（vm2

-v02）／2+fsCD

例8、一辆汽车质量为m，从静止开始起动，沿水平面前进了s后，就达到了最大行驶速度vm，设汽车的牵引力功率保持不变，所受阻力为车重的k倍。求：（1）汽车的牵引力功率；（2）汽车从静止到开始匀速运动所需的时间。

小结：（1）运用动能定理要注意格式；（2）汽车作加速度减小的加速运动——非匀加速运动。