必修2第四章功和能.ppt

1、第四部分 功和能,考点要求: 功和功率 动能和动能定理 重力做功与重力势能 功和能的关系 机械能守恒定律及其应用,第一讲 功和功率,一、功,1、功的概念： 和在力的方向上发生的 的乘积称功。 公式： 。 功的单位： ，符号： 。,力,位移,焦耳,J,1J=1Nm,（1）当090时，力对物体做正功，W0。,（2）当=90时，力对物体不做功,W=0。,（3）当90180时，力对物体做负功,W0。 （物体克服这个力做正功）,功是 量（标、矢）。但有正负之分。,标,正功表示 ； 负功表示 。,动力对物体做功,阻力对物体做功,思考：,力F1对物体做功4J，力F2对物体做功-6J。两者意义有何不同？哪个力

2、做的功多？,F1对物体做正功，是动力，F2对物体做负功，是阻力。功的正负不表示相对大小，力F2做的功多。,1.在光滑的水平面和粗糙的水平面上各放一质量不同的木块，在相同的拉力作用下，通过相同的位移，拉力对木块做的功( ) A.在光滑的水平面上较多 B.在粗糙的水平面上较多 C.一样多 D.由小车运动所需的时间决定,C,2、质量为m的物体沿倾角为的斜面匀速滑下，在通过位移S的过程中( ) A.重力对物体做功mgS B.重力对物体做功mgSsin C.支持力对物体做功mgScos D.摩擦力对物体做正功，数值为mgSsin,B,3、下列关于功的说法正确的是（ ） A.力对物体做功多，说明物体的位移

3、大 B.力对物体做功少，说明物体受力小 C.力对物体不做功，物体一定无位移 D.力对物体做了功，则物体一定有位移,D,4、擦黑板时，用力按着粉笔擦在黑板上从A点沿直线擦到了B点，若粉笔擦与黑板间的摩擦力为F，则粉笔擦对黑板的摩擦力和黑板对粉笔擦的摩擦力做的功各是（ ） A.0 ，-FS B.0 ，FS C.FS ，-FS D. -FS ，0,A,5、关于作用力与反作用力做功的关系，下列说法正确的是（ ） A、当作用力做正功时，反作用力一定做负功 B、当作用力不做功时，反作用力也不做功 C、作用力与反作用力所做的功一定是大小相等、正负相反的 D、作用力做正功时，反作用力也可以做正功,D,6、重2

4、0N的铁球在离地面40m的高处由静止开始下落，若空气阻力是球重的0.2倍，那么在铁球从开始下落到着地的过程中，重力对小球做的功为 ，空气阻力对小球做的功为 ，小球克服空气阻力做的功为 .,800J,-160J,160J,7、放在粗糙水平地面上的物体，在10N的水平拉力作用下，以6m/s的速度匀速移动4s，则拉力共做了 的功，摩擦阻力对物体做了 的功.,240J,-240J,8、以一定的初速度竖直向上抛出一个小球，小球上升的最大高度为h，空气阻力的大小恒为f，则从抛出点至落回到原抛出点的过程上，空气阻力对小球做的功为（ ） A、0 B、fh C、2fh D、4fh,C,9、如图所示，两物体与水平

5、地面间摩擦系数相同，它们的质量相等，在甲图用力F1拉物体，在乙图用力F2推物体，两种情况下两物体都作匀速运动，经相同位移，则F1和F2对物体所做的功W1和W2关系为（ ） A、W1=W2 B、W1W2 C、W1W2 D、无法比较,C,求合力做的功： （1）W=W1+W2+W3+Wn （2）W=F合Scos,10、物体受到两个互相垂直的作用力而运动，已知力F1做功6J，物体克服力F2做功8J，则力F1、F2的合力对物体做功（ ） A、14J B、10J C、2J D、-2J,D,11、重30N的物体在大小为20N、方向与地面成30角的拉力作用下沿光滑水平面前进3m，则合外力对物体做了 J的功.,

6、12、重为G的物体静止有斜面上，如图所示，若斜面匀速向左前进位移S，则物体受到的作用力的做功情况是（ ） A.重力对物体做了GS的功 B.支持力做功为GSsincos C.物体克服摩擦力做功为GSsincos D.力对物体所做的总功为GS,BC,直击高考题,13、（07广东，9）一人乘电梯从1楼到30楼，在此过程中经历了先加速，后匀速。再减速的运动过程，则电梯支持力对人做功情况是（ ） A.加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功 B.加速时做正功，匀速和减速时做负功 C.加速和匀速时做正功，减速时做负功 D.始终做正功,D,14、（08广东，16）空间存在竖直向上的匀强电场，质量为m的带正电

7、的微粒水平射入电场中，微粒的运动轨迹如图6所示，在相等的时间间隔内（ ） A重力做的功相等 B电场力做的功相等 C电场力做的功大于重力做的功 D电场力做的功小于重力做的功,C,求功的四种方法： （1）W=FScos（计算恒力的功） （2）W=Pt （P为平均功率） （3）用动能定理:W=Ek2-Ek1 （常用于变力的功） （4）功是能转化的量度，一般用能量守恒来求。,1、功率：功跟完成这些功所用时间的 叫做功率。是描述 的物理量。 2、公式： P= W/t （平均功率）时间 P=FVcos（平均功率和瞬时功率）时刻,二、功率,做功的快慢,比值,3、发动机铭牌上的额定功率，指的是该机正常工作的最

8、大输出功率，而实际功率是指非正常工作时消耗的功率。,15、关于功率的说法正确的是 ( ) A、功率越大说明物体做功越多。 B、功率越小说明物体做功越慢。 C、单位时间内做功越多，其功率就越大。 D、由P=FV可知，机车的速度越大，其功率就越大。,BC,16、关于功率以下说法中正确的是（） A据 P=W/t可知，机器做功越多，其功率就越大 B据 P=Fv可知，汽车牵引力一定与速度成反比 C据 P=W/t可知，只要知道时间t内机器所做的功，就可以求得这段时间内任一时刻机器做功的功率 D根据 P=Fv可知，发动机功率一定时，交通工具的牵引力与运动速度成反比。,D,17、某人用同一水平力F先后两次拉同

9、一物体，第一次使此物体沿光滑水平面前进s距离，第二次使此物体沿粗糙水平也前进s距离，若先后两次拉力做的功为W1和W2，拉力做功的功率是P1和P2，则( ) A.W1=W2，P1=P2B.W1=W2，P1P2 C.W1W2，P1P2D.W1W2，P1=P2,B,18、一个力做的功随时间变化的关系如图所示该力做功的功率为( ) A5WB10W C15WD20W,B,19、一质量为m=2kg的物体从某一高度处做自由落体运动，经5s落地，问： （1）在5s内重力的平均功率为多大？ （2）在4s末，重力的瞬时功率为多少？,20、质量为m的物体沿倾角为斜面滑至底端时速度大小为V，此时重力对物体做功的功率是

10、（ ） A、mgV B、mgVcos C、mgVsin D、0,C,22、设河水对船的阻力与船的速度大小成正比，当船的速度加倍时，轮船发动机的功率是原来的（ ） A、2倍 B、4倍 C、 倍 D、 倍,B,21、已知质量为m的物体做平抛运动，经时间t，重力对物体做功的平均功率 为 ，在t时刻，重力对物体做 功的瞬时功率为 。,23、一质量为m的木块静止在光滑的水平面上，从t=0开始，将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上，在t=t1时刻F的功率是（）,C,24、用轻绳悬挂一小铁球，将小铁球拉直到如图所示的水平位置，然后放手使小铁球从静止开始向下摆动，在小铁球摆向最低点的过程中，重力对小铁球做功

11、的功率（ ） A、保持不变 B、不断变大 C、不断变小 D、先变大，后变小,D,25、汽车发动机的额定牵引功率为60kw，汽车质量为5t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍，试问： （1）汽车保持以额定功率从静止起动后能达到的最大速度是多少？ （2）汽车从静止开始，保持以0.5m/s2的加速度作匀加速运动，这一过程能维持多长时间？,三、汽车的两种起动方式,汽车开始就保持额定功率，那它运动中的各个量（牵引力F、加速度a、速度V）是怎样变化呢？,汽车以恒定加速度起动后的各个量（牵引力F、加速度a、速度V）是怎样变化呢？,（1）以恒定功率起动，运动过程是： 变加速（a）（a=0）匀速 （2

12、）以恒定的加速度（牵引力F）起动（即匀加速起动），运动过程是： 匀加速（a不变）当功率增大到Pmax后，变加速（a）（a=0）匀速,26、静止的列车在平直轨道上以恒定的功率起动，在开始运动的一小段时间内，列车的运动状态是（ ） A、做匀加速直线运动 B、列车的速度和加速度均不断增加 C、列车的速度增大，加速度减小 D、列车做匀速运动,C,27、汽车在平直公路上以恒定的功率由静止开始运动，已知汽车受到的阻力是车重mg的k倍，则汽车速度为最大速度时的加速度为（ ） A、0 B、2g C、kg/2 D、不能确定,A,28、一辆汽车始终以额定功率行驶，下面说法正确的是（ ） A、汽车的速度越大，所需的

13、牵引力越大 B、汽车速度与牵引力无关 C、因为功率不变，所以速度和牵引力都不变 D、速度最大时，牵引力一定最小,D,29、汽车由静止开始运动，若要使汽车在开始运动一小段时间内保持匀加速直线运动，则（ ） A、不断增大牵引力功率 B、不断减小牵引力功率 C、保持牵引力功率不变 D、不能判断牵引功率怎样变化,30、汽车上坡时，司机必须换挡，其目的是（ ） A、减小速度，得到较小的牵引力 B、增大速度，得到较小的牵引力 C、减小速度，得到较大的牵引力 D、增大速度，得到较大的牵引力,C,第二讲 动能和动能定理,一、动能,1、定义：物体由于 而具有的能叫做动能。,运动,2、动能的表达式： ，动能的单位

14、： ，符号： 。,焦耳,J,3、理解动能： （1）是状态量，只与运动物体的质量以及速率有关。 （2）是标量，动能总为正值。 （3）具有瞬时性，与某一时刻或位置对应。,1、下列关于动能的说法正确的是（ ） A、运动物体所具有的能就是动能 B、物体做匀变速运动，某时刻的速度为v，则物体在全过程的动能是mv2/2 C、做匀速圆周运动的物体其速度改变而动能不变 D、物体在外力F的作用下做加速运动，当力F逐渐减小时，其动能也逐渐减小,C,2、下列说法正确的是（ ） A、物体的动能不变，则其速度也一定不变 B、物体的速度不变，则其动能也不变 C、物体的动能不变，说明物体的运动状态也没有改变 D、物体的动能

15、不变，说明物体所受的合外力一定不变,B,3、速度为V的子弹，恰可穿透一块固定的木板，如果子弹速度为2V，子弹穿透木板时所受的阻力视为不变，则可穿透同样的木板（ ） A、2块B、3块 C、4块D、8块,C,4、改变汽车的质量和速度，都可能使汽车的动能发生改变。在下列几种情况下，汽车动能是原来的2倍的是（ ） A、质量不变，速度增大到原来的2倍 B、速度不变，质量增大到原来的2倍 C、质量减半，速度增大到原来的4倍 D、速度减半，质量增大到原来的4倍,B,5、有一质量为m的物体，在外力作用下，从t=0开始由原点出发，其运动的v-t图如上，则下列说法正确的是（ ） A、只有t=1s时，物体的动能最大

16、 B、只有t=2s时，物体的动能才为零 C、2s至3s物体的动能逐渐减小 D、t=1s和t=3s时，物体的动能是相同的,D,1、内容：合外力对物体所做的总功等于物体动能的变化。 2、公式： W合= = Ek2一Ek1,3、应用动能定理的解题思路： 确定研究对象及研究过程，画出草图； 分析物体的受力情况，确认每个力是否做功，做多少功 ； 确定初、末状态物体的动能 ； 根据动能定理列方程求解。,二、动能定理,6、放在光滑水平面上的某物体，在水平恒力F的作用下，由静止开始运动，在其速度由0增加到v和由v增加到2v的两个阶段中，F对物体所做的功之比为( ) A.11B.12 C.13D.14,C,7、

17、两辆汽车在同一平直路面上行驶，它们的质量之比m1m2=12，速度之比v1v2=21，两车急刹车后甲车滑行的最大距离为s1，乙车滑行的最大距离为s2，设两车与路面间的动摩擦因数相等，不计空气阻力，则( ) A.s1s2=12B.s1s2=11 C.s1s2=21D.s1s2=41,D,8、原来静止在水平面上的物体，受到恒力F的作用开始运动，通过的位移为S，则（ ） A、当有摩擦时，力F对物体做功多 B、当无摩擦时，力F对物体做功多 C、当有摩擦时，物体获得的动能大 D、当无摩擦时，物体获得的动能大,D,9、从离地面高h处以V0的初速度水平抛出一质量为m的小球，求小球落到地面时的速度大小为 。,1

18、0、一质量为0.3kg的弹性小球，在光滑水平面上以6m/s的速度垂直撞到墙上，撞后小球以原速度大小沿相反方向运动，则下列关于速度变化量的大小和碰撞过程中墙壁对小球做的功的大小是（ ） A、V=0 B、 V=12m/s C、W=0 D、W=10.8 J,BC,11、一个人用力踢质量为1kg的足球，使球由静止以10m/s的速度沿水平方向飞出，假设人踢球时对球的平均作用力为200N，球在水平方向运动了20m，那么人对球所做的功是（ ） A、50J B、200J C、4000J D、非上述各值,A,12、如图所示，人造地球卫星质量为m，在地球大气外的椭圆轨道上运动，在近地点的速率为V1，在远地点的速率

19、为V2，近地点和远地点相距为S，则卫星由近地点到远地点克服万有引力所做的功 W= 。,13、一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点，小球在水平力F作用下，从最低点P缓慢地移动到位置Q，这时悬线与竖直方向成角，如图所示，则此过程中F做的功为（ ） A、mgLcos B、FLsin C、mgL（1-cos） D、FLcos,C,14、木块在水平恒力F作用下，沿水平面由静止前进了距离S后，随即撤去了F，木块沿原方向又前进了2S的距离后才停下，设木块运动的全程中地面的情况相同，则木块所受的摩擦力的大小f和木块获得的最大动能EKm分别为（ ） A、F/2 ，FS/2 B、F/2 ，FS C、F/3 ，2FS/3 D、2F/3 ，