物理（人教版必修2）课件培优课（五）功和功率

第七章机械能守恒定律培优课(五)功和功率一、功1．功的公式W＝Flcosα的适用条件是什么？提示：该公式只能用来求恒力功．2．怎样理解正功和负功的意义？提示：力对物体做正功说明该力是动力；做负功是阻力．3．静摩擦力做功有何特点？举例说明．提示：静摩擦力可以做正功、也可以做负功，还可以不做功．4．滑动摩擦力做功有何特点？举例说明．提示：滑动摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功．5．一对作用力与反作用力做功有何特点？举例说明．提示：一对作用力与反作用力可以都做正功、可以都做负功、可以一个力做功、一个力不做功．3．图象法：若作用在物体上的力只是大小变化，而方向始终与位移在同一直线上，可以将力随位移变化的关系描绘在Fl图象上，则图线与坐标轴围成的图形的面积就表示力F对物体所做的功，如图甲、乙所示．这与运动学中由vt图象求位移原理相同．4．等效转换法：在某些情况下，通过等效转换可以将变力做功转换成恒力做功，然后可以用公式W＝Flcosα求解．如图，绳重及绳与滑轮间摩擦不计，用大小不变的力F拉绳子时，绳子对物体的拉力FT为变力，FT对物体做的功不能用公式直接计算．但力FT对物体做的功与力F对绳子做的功相等，可将计算绳子对物体做功的问题等效转换为求力F做功的问题．2．机车启动的两种情况(1)机车以恒定功率启动时，试分析v、F、a的变化情况．提示：这一过程的速度、功率、牵引力随时间变化的图象如图甲、乙、丙所示．通过vt图象可知，0～t1时间内为变加速直线运动，t1时刻后为匀速直线运动．(2)机车以恒定的加速度启动时，试分析v、P、F的变化情况．提示：这一过程的速率、功率、牵引力随时间变化的图象如图甲、乙、丙所示，通过vt图象可知，0～t1时间内为匀加速直线运动，t1～t2时间内为变加速直线运动，t2时刻后为匀速直线运动．

如图所示，一辆拖车通过定滑轮将一重物G匀速提升，当拖车从A点水平移动到B点时，位移为s，绳子由竖直变为与竖直方向成θ的角度，求此过程中拖车对绳子所做的功．解析：拖车对绳子做的功等于绳子对重物做的功．以重物为研究对象，由于整个过程中重物匀速运动，所以绳子的拉力FT＝G．

用铁锤把小铁钉钉入木板，设木板对钉子的阻力与钉进木板的深度成正比．已知铁锤第一次将钉子钉进的深度为d，如果铁锤第二次敲钉子时对钉子做的功与第一次相同，那么第二次将钉子钉进板的深度是(

)答案：B【题后总结】该题求变力功的方法只适用于力与位移的方向相同的情况．其中方法一只限于力的方向不变，大小随位移按线性规律变化的情况．

水平面上静止放置一质量为m＝0.2kg的物块，固定在同一水平面上的小型电动机通过水平细线牵引物块，使物块由静止开始做匀加速直线运动，2秒末达到额定功率，其v­t图象如图所示，物块与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.1，g取10m/s2，电动机与物块间的距离足够远．求(1)物块做匀加速直线运动时受到的牵引力大小；(2)电动机的额定功率；(3)物块在电动机牵引下，最终能达到的最大速度．(2)当v＝0.8m/s时，电动机达到额定功率，则P额＝Fv＝0.224W(3)物块达到最大速度vmax时，此时物块所受的牵引力大小等于摩擦力大小，有F1＝μmgP额＝F1vmax解得vmax＝1.12m/s．答案：(1)0.28N

(2)0.224W

(3)1.12m/s【题后总结