高一物理第一章-功和功率复习

章--第一章

功和功率导

入

神奇的机械功第节第节第节第节第节

机械功功和能功率人和机械机械功1、机械功用于某物体的恒力大小F，该物体该力的方向运动，经过位则F与的乘积叫做机械功，简称功。表示。功的计算公式WF（位：焦耳，用字母表示）做功的两个必要条件：物体受到力的作用；在力的方向上发生位移。注意能把功理解为力与位移的无条件的简单结合能认为只要物体受力的作用，物体又运动了一段位移，力就一定对物体做功．例如一个物体在光滑平面上做匀速直线运动，虽然物体受到重力和支持力，并且物体运动了一段位，但这段位移并不是在力的方向上的位移，重力和支持力都不对物体做功．2、W物理意义：式中可理解为物体在力的方向上的位移功的大小等于力与力的方上的位移的乘积；也可将式中Fθ理解为是在位移方向上的力，功的大小等于位移和位移方向上的力的乘积．虽然力（F和位移（）都是矢量，功（W）也有正负，但功是量：①当θ＜90°，θ>0∴W0，对物体做正功，表明力对物体的运动有推动作用。②当90°＜≤180°cosθ<0W＜0，力物体做负功，表明力对物体的运动有阻碍作用，也可说是物体克服个力做功；当＝90°时cosθ=0，∴W0，力对物体不做功。当F，，a确定后，力F对物体做的功w确定值，跟物体做什么性质的运动（匀速运动或变速运动）无关，也跟物体同时受到的其他力无关．同一个力做功的数值大小与参照系的选取有关，这叫做功的相对性．例如汽车刹车后向前滑行的过程中，静止在汽车地板上的货物受到向后的摩擦力f；若选地面为参照，f对物做负功；若选汽车车厢为参照系，f对货物不做功．通常末说明参考系时，应认为是选地面为参考系。F运用条件是：F大小和方向都是不变的恒力。3、对几种不同力做功的分析（1）重力做功：如图所示为m的物体在竖直面内沿曲线从A动到B重方向上的位移为hAB，重力做正功，从A到C，在重力方向上位移为，重力做负功WAC＝－mghAC，此可见，重力做功的大小等于重力乘以两个位置的高度差，下降时重力做正功，上升时重力做负功．做功的多少与运动的轨迹是直线还是曲线无关，只与重力大小和两位置的高度差有关．不仅仅是重力，往后学习的电均力做功也是如此，它们做功的多少都与具体的路径无关，只与物体的初末位置有关。（2）摩擦力做功：/8tt章--如图所示，物体在水平地面上从A右滑行到B，位移为，所受摩擦力f向左，则摩擦力做功W＝－fsAB，说明滑动摩擦力做负。如图所示，物体被轻放到向右运动的水平传送带上，物体将受传送带所给的向右的摩擦力f用，从A右做匀加速运动到B发生位移为，则摩擦力对物体做的功为W＝fsAB说明滑动摩擦力做正功。如图所示物体A在B施予的静摩擦力作用下与B一起向右加速一段位移sabA受静摩接力的大小为f，方向向左，则此摩擦力做的功为W＝，说明静摩擦力做正功．如图所示，如果由物体A与B一起以初速度由向右减速滑行到，位为，A受静摩擦力的大小为f，方向向右，则此擦力做的功为＝－，说明静摩擦力可做负功。由上述四种情况可知，滑动摩擦力与静摩擦力都既可做正功，又可做负功．（3）作用力与反作用力做功：如图所示，在光滑水平面上，两磁铁极相对，相向滑行，各自受到磁场斥力作用，因为场斥力的方向与物体运动的方向（即位移方向）相反，所以这一对作用力与反作用力同时分别在做负功．如图所示，在光滑水平面上，两磁铁因相互吸引而相向运动，各自受力方向与其运动方向相同，可见这一对作用力与反作用力同时分别在做正功．如果上两例中都固定一块磁铁，则磁场力对该磁铁不做功，在上图中，磁场力将对另一块磁铁做负功，在上图中，磁场力将对另一块磁铁做正功．可见，一对作用力与反作用力，可能有一力不做功，另一反作用力仍然可做正功或做负功，我们再分析上图中，对A的静摩擦力对做正功的同，A对B的静摩擦力对B做负功。由以上分析看，一对作用力与反作用力做功的可能情况是，同时做正功；或同时做负功；或一力不做功而其反作用力做正功或负功；一力做正功而其反作用力做负功；或都不做功。4、功的原理：合任何机械时，动力对机械所做的功，总是等于机械克服阻力所做的功。任何机械都不能省功。如果一个物体能够对别的物体做功，我们就说这个物体具有能量。第节

功率1、功率：物学上用物体所做的与完成这些功所用时间的比值，作为在该时间内物体平均做功快慢的量度。求做功快慢的物理量叫做功率。Pw/，PFv1kWW。/8章--平均功率物理学中把物体在一段时间内所做的功的功率的平均值称为平均功率常用t表示，而把某一时刻的功率叫做瞬时功率。当做功的力与物体的位移同方向时，瞬时功率用P表述。当物体做匀速运动时，平均功率与瞬时功率相同。功率的概及其理解：力对物体做的功W跟完成这些功的所历时间T的比值，叫这个力做功的功率．功率的定义式P＝W/t在数值上等于单位时间内所做的功，是表示力对物体做功快慢的物理量．功率的国际单位为瓦特，用字母表示。马力735W是功的单位而不是功率的单位，

J（3）力对物体做功，其功率不一定大；功率大，力对物体做的功并不一定多．如果力对物体做的功与时间成正比，则功率为恒量；如果力对物体做的功与时间不成正比，则功率的大小与所研究的时间有关．4、额定功率和实际功率：做功机械能长时间正常工作的最大输出功率叫做机械的额定功率．它是动力机械的性能指标之一，与机械是否做功无关，与机械实际做功的快慢也无关系．机械工作时的实际输出功率叫做实际功率．实际功率不应（不可能）大于额定功率，否则会缩短机械的使用寿命，甚至损坏机械．5、平均功率和瞬时功率：从功率的定义式＝W/t来看，只要t间内完成了功，不论是恒力做功还是变力做功，也不论物体做匀速运动还是变速运动，应用定义式P＝W/t算出的只是t时间内的平均功率．将恒力功的计算公式＝Fscosθ代入PW/t得

Fscost

第节

上式中表示力速度的夹角．θ＝0时cosθ=1P＝Fv可见=只适用于与v方向相同的情况当与v成在一定夹角时要将（或v投（分解到速度v（或F方向上计算功率，故上式却是具有普遍意义的功率计算公式。在利用P＝cosθ计算功率时，若为恒，v为一段时间内的平均速度，则计算出的是这段时间内的平均功率；若v为某一时刻的瞬时速度为该时刻的大小，则计算出的是该时刻力的瞬时功率。人和机械1、机械效率：

用

用

100%2、机械功率和机械效率：使用机械工作时，必须有动力对机械做功，动力对机械所做的功叫做输入功（又叫总功机械克服有用阻力所做的功叫做输出功（又叫有用功输出功与输入功的百分比叫做机械效率，机械效率用η表示，即：η=W/W总动力对机械做功的功率叫做输入功(又叫总功率)，械克服有用阻力做功的功率叫做输出功率(又叫有用功率)．由W出=Pt，W入t，所以机械效率表达式也可以写作η=（/P入机械效率与机械功率不同．机械功率描述机械做功的快慢，机械效率描述功的利用率的高低；机械功率的单位是瓦特，机械效率是没有单位的纯数值；由于使用机械时额外功是不可避免的，所以机械效率的数值总是小于的，而机械功率的数值却无此限制。/8111112211111122121212121121121212121212章--习．关于功是否为矢量，下列说法正确的()A因为功有正功和负功，所以功是矢量．因为功没有方向性，所以功是标量C．和位移都是矢量，功也一定是矢量D．是矢量，功也是矢量．质量分别为m和m的个物体m<m，在大小相等的两个力F和F作下沿力的方向移动了相同距离．若F做功为W，做功为W则)AW

BW<W

C．=

D．法定质量为的体水平力F作下粗的水平面上运动列些说法正确)A如果物体做加速直线运动F一对物体做正功．如果物体做减速直线运动F一对物体做负功．如果物体做减速直线运动F也能对物体做正功．如果物体做匀速直线运动F一对体做正功．一个人从深的水井中匀速提取水桶至地面，在水平道路上行走了，再匀速走下深的地下室，则此人用来提水桶的力所做的功为（）A．1100JC．D．-100J．、B两物体质量分别为m和2，置光滑水平面上置粗糙水平面上，用相同水平力分推和B，使它们前进相同位移，下面说法正确的()A两次推力做功相等C．一次推力做功大

B．二次推力做功大一些D．法较．某人用同一水平力先后两次拉同一物体，第一次使此物体沿光滑水平面前进距离，第二次使此物体沿粗糙水平面也前进距离，若先后两次拉力做的功为W和，力做功的功率是和P，()AW，=

B=W，P>

C．W>W，P>

D．>W，P=．关于力对物体做功．如下说法正确的()．滑动摩擦力对物体一定做负功．静摩擦力对物体可能做正功．作用力的功与反作用力的功其代数和一定为零．合外力对物体不做功，物体一定处于平衡状态/8章--．用轻绳拴一个质量为m的球以加速度a向上提升一段距离，则拉力对小球做的功为()AmgsB．(g+asCmasD．m-a)s．如图1-3所，质量为m的块终静止在倾角为θ的面上，下列说法正确的()A若斜面向右匀速移动距离，斜面对物块没有做功．若斜面向上匀速移动距离s，面对物块做功．若斜面向左以加速度匀速移动距离s，斜面对物块做．若斜面向下以加速度匀加速移动距离，斜面对物块做功(+a)s图10图所是健身用的跑步机示图量为的动员踩在与水平面成α角的静止皮带上，运动员用力后蹬皮带，皮带运动过程中受到的阻力恒定为f，使皮带以速度匀速运动，则在运动过程中下列说法正确的()．人脚对皮带的摩擦力是皮带运动的动力．人对皮带不做功．人对皮带做功的功率为．人对皮带做功的功率为fv．下列说法正确的)．摩擦力对物体做功，其机械能必减少．外力对物体做功，其机械能必不守恒．做变速运动的物体可能没有力对它做功．物体速度增加时，其机械能可能减少12下列说法正确的是()．作用力做正功时，反作用力一定做负功．作用力不做功时，反作用力也一定不做功．作用力和反作用力的功一定大小相等，正负相反D．用做正功时，反作用力也可以做正功

图/8章--13沿着高度相同度同粗程度也不同的斜面向上拉同一物体到顶端，以下说法中正确的是()．沿坡度小，长度大的斜面上升克服重力做的功多．滑长度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多．沿坡度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多．上述几种情况重力做功同样多．当重力对物体做正时，物体的重力势能和动能可能的变化情况，下面哪些说法正确()．重力势能一定增加，动能一定减小．重力势能一定减小，动能一定增加．重力势能一定减小；动能不一定增加．重力势能不一定减小，动能一定增加15质量为的车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为，且行驶过程中受到的摩擦阻力大小一定，汽车速度能够达到的最大值为，那么当汽车的车速为v／时．汽车的瞬时加速度的大小()A／mvB．2P／mv．3P／mvD．4／16物体在地面上高的地方以／的速度竖直下落，则在下落的过程中，物体的机械能的变化是(

)A不变

B减小

C．大

D．法定二本共5小题，空2分共分把案在答卡应横上按目求答17质量为100g的物体，做下列几种运(g取／

若物体匀速上升了5.0m(气阻力可忽略不计)，动力对物体所做的功为；若体以1.2m2了6.0m(气阻力可忽略不)对物体所做的功________J.18如图1-5M2kg的均匀木板长为L＝放在水平面上，右端与桌面齐，板与桌面间的动摩擦因数为0.2现用水平力将

的加速度上升其推落，水平力至少做功_______

图1-519一个质量为m的球，从高处由落，则下落过程中重力对小球做功的平均功率是______落地时重力的瞬时功率是_．/8fNfN章--20图示质量为的体静止在倾角为θ的面上物与面间的动摩擦因数为，现在使斜面体向右水平匀速移动距离l．则摩擦力对物体做功W；斜面对物体的弹力做的功W物体与斜面体保持相对静)图1-621在光滑的水平面上，用一水平恒力将体由静止开始水平移动，作用力的平均功率是，果力变为4，则此力使同一物体同样移动s，在后一过程中，力做功的平均功率为________.三本共小，—每7分，第26题8分，分解应写必的字说、程和要算骤只出后案不得．数值算题答中须确出值单．22如图所示，质量为m的球从高为h的面的点滚下经水平面后再上另一斜面，当它到达h度的D点的速度为零，此过程中物重力做的功是多?图23如图所示，质量为的体，放于水平面上，物体