《高一物理功和功率》PPT课件.ppt
功、功率、重力做功核心知识 方法,核心概念,做功、正功、负功重力做功、重力势能平均功率、瞬时功率,功的公式,功的公式:W=Fscos,说明:,F2,2正负功 0 90力F对物体做正功。动力做功 = 90力F对物体不做功, 90 180力F对物体做负功。阻力做功,【例1】如图所示,质量为m的物体,静止在倾角为的粗糙的斜面体上,当两者一起向右匀速直线运动,位移为S时,斜面对物体m的弹力做的功是多少?物体m所受重力做的功是多少?摩擦力做功多少?,功的公式,几种典型力做功求解的情况,【例2】AB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动移动S, 则摩擦力f1对A做功,f2对B做功。,W1=f S W2= - f S W1 + W2= 0,几种典型力做功求解的情况,【练1】AB两物体叠放在水平面上,A物体在力 F作用下在B物体上相对滑动,则f1对A做功,f2对B做功。,W1= - fS1,W2= fS2,W1 + W2= f(S2 - S1 )= - f S=Q,功率,1.定义式: ,所求出的功率是时间t内的平均功率。,2.计算式: ,其中是力与速度间的夹角。用该公式时,要求F为恒力。,(1)当v为即时速度时,对应的P为即时功率;,(2)当v为平均速度时,对应的P为平均功率。,(3)重力的功率可表示为 ,仅由重力及物体的竖直分运动的速度大小决定。,【例3】跳绳是一种健身运动,设某运动员的质量是50kg,他一分钟跳绳180次, 假定在每次跳跃中, 脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间的 2/5 ,则该运动员跳绳过程中克服重力做功的平均功率是 W。 (g取10m/s2 ),实际问题中的功率,【练2】人的心脏每跳一次大约输送810-5m3的血液,正常人血压(可看作心脏压送血液的压强)的平均值约为1.5104Pa,心跳约每分70次,据此估测心脏工作的平均功率为 W。,实际问题中的功率,【例4】一个重为10N的物体自由下落,不计空气阻力,取g=10m/s2,求(1)在抛出后3s内重力的功率。(2)下落后3s时重力的功率(设3s时末落地)。,重力的功率,【练3】一个重为10N的物体以v=10m/s的速度水平抛出,不计空气阻力,取g=10m/s2,求(1)在抛出后3s内重力的功率。(2)下落后3s时重力的功率(设3s时末落地)。,重力的功率,情境1:情境2:情境3:,WGmgh,WGmgl cosmgh,WGmgh1mgh2mgh3 mgh,物体竖直下落,物体沿斜线运动,物体沿曲线运动,重力做功只跟起点和终点的位置即高度差有关,与物体运动的路径无关。,WG mg h mgh1mgh2,例5:质量为m的物块自1/4圆周的顶端下滑,受到的摩擦力大小恒为Ff,在下滑到最低点的过程中,摩擦力和重力对物块做的功各多少?,【练4】一物体以10m/s的速度竖直上抛, 1s内、2s内、3s内、重力所做的功分别为多少?重力势能变化了多少?,机械能守恒定理的应用,【练5】钢球从高处向下落,最后陷入泥中,如果空气阻力可忽略不计,陷入泥中的阻力为重力的n 倍,求:钢珠在空中下落的高度H与陷入泥中的深度h 的比值 Hh =?,动能定理的应用,m,2m,【例6】边长为L的等腰三角形可绕A自由转动,BC分别固定两个质量分别为m,2m的小球,求当小球C运动到最低点时两小球所做的功分别为多少,小球的速度为多大?,A,重力做的功,核心公式,做功W=FLcos重力做功WG=mgh变为做功W=W1+W2+W3平均功率、P=w总/t总瞬时功率p=fvcos汽车起动p=fv F-f=ma,求变力做功求重力做功汽车起动,核心技术,【例7】一质量为m的小球,用长为L的轻绳悬挂在O点,如图所示,则下面两种情况力做的功为: 1、小球在水平恒力F的作用下,从平衡位置P点移动到Q点, 2、缓慢拉到Q点,变力做的功,W=FLcos只适用恒力做功;变力做功不能用公式,从以下角度求1、分无数小段2、动能定理,【练6】一辆马车在力F=100N的作用下绕半径为50m的圆形轨道做匀速圆周运动,当车运动一周回到原位置时,车子克服阻力所做的功为多少?,变力做的功,采用微元法解之,将圆分成很多很多小段,在这些小段中,力可以看作恒力,于是,Wf = fs1 fs2 fs3 fs4 fs5 = fs= Fs = 1002R= 3.14 104 J,W克= Wf= 3.14 104 J,1、汽车以恒定功率启动,汽车启动问题的分析,2、汽车一恒定的加速度启动,汽车启动问题的分析,【例8】质量为1kg的机车与水平地面间摩擦力f=2N,其以额定功率12 W工作,当a1ms2时,速度为多大?,汽车启动问题的分析,【练7】列车在恒定功率机车的牵引下,从车站出发行驶5分钟,速度达到20m/s,那么在这段时间内,列车行驶的路程( ) A.一定小于3km B.一定等于3km C.一定大于3km D.不能确定,汽车启动问题的分析,【练8】一辆汽车在平直的公路上以速度v0开始加速行驶,经过一段时间t,前进了距离s,此时恰好达到其最大速度Vm.设此过程中汽车发动机始终以额定功率P工作,汽车所受的阻力恒定为F,则在这段时间里,发动机所做的功为多少?,汽车启动问题的分析,