高中生物一輪復(fù)習(xí)教案
發(fā)表時(shí)間:2021-02-18高考物理第一輪追尋守恒量功功率專題復(fù)習(xí)學(xué)案。
§5.1追尋守恒量功功率
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
⒈正確理解能量守恒的思想以及功和功率的概念。
⒉會(huì)利用功和功率的公式解釋有關(guān)現(xiàn)象和進(jìn)行計(jì)算。
【自主學(xué)習(xí)】
⒈.在物理學(xué)中規(guī)定叫做力對(duì)物體做了功.功等于,它的計(jì)算公式是,國(guó)際單位制單位是,用符號(hào)來(lái)表示.
2.在下列各種情況中,所做的功各是多少?
(1)手用向前的力F推質(zhì)量為m的小車,沒(méi)有推動(dòng),手做功為.
(2)手托一個(gè)重為25N的鉛球,平移3m,手對(duì)鉛球做的功為.(3)一只質(zhì)量為m的蘋(píng)果,從高為h的樹(shù)上落下,重力做功為.
3.叫做功率.它是用來(lái)表示物體的物理量.功率的計(jì)算公式是,它的國(guó)際單位制單位是,符號(hào)是.
4.舉重運(yùn)動(dòng)員在5s內(nèi)將1500N的杠鈴勻速舉高了2m,則可知他對(duì)杠鈴做的功為,功率是.
5.兩個(gè)體重相同的人甲和乙一起從一樓上到三樓,甲是跑步上樓,乙是慢步上樓.甲、乙兩人所做的功W甲W乙,他們的功率P甲P乙.(填“大于”“小于”或“等于”)
⒍汽車以恒定功率起動(dòng),先做加速度越來(lái)越的加速運(yùn)動(dòng),直到速度達(dá)到最大值,最后做運(yùn)動(dòng)。
⒎汽車勻加速起動(dòng),先做勻加速運(yùn)動(dòng),直到,再做加速度越來(lái)
的加速運(yùn)動(dòng),直到速度達(dá)到最大值,最后做運(yùn)動(dòng)。
【典型例題】
例題⒈關(guān)于摩擦力做功下列說(shuō)法中正確的是﹝﹞
A滑動(dòng)摩擦力總是對(duì)物體做負(fù)功。B滑動(dòng)摩擦力可以對(duì)物體做正功。
C靜摩擦力對(duì)物體不做功。
D靜摩擦力可以對(duì)物體做正功,也可以做負(fù)功。
例題⒉如圖,質(zhì)量相同的球先后沿光滑的傾角分別為θ=30°,60°斜面下滑,達(dá)到最低點(diǎn)時(shí),重力的即時(shí)功率是否相等?(設(shè)初始高度相同)
例題3、質(zhì)量m=4.0×103kg的汽車,發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為P=40kW,汽車從靜止以加速度a=0.5m/s2勻加速行駛,行駛時(shí)所受阻力恒為F=2.0×103N,則汽車勻加速行駛的最長(zhǎng)時(shí)間為多少?汽車可能達(dá)到的最大速度為多少?
【針對(duì)訓(xùn)練】
⒈下面的四個(gè)實(shí)例中,敘述錯(cuò)誤的是()
A.叉車舉起貨物,叉車做了功
B.燃燒的氣體使火箭起飛,燃燒的氣體做了功
C.起重機(jī)掛著貨物,沿水平方向勻速移動(dòng),起重機(jī)對(duì)貨物做了功
D.馬拉動(dòng)圓木,馬做了功
⒉.水平路面上有一個(gè)重500N的小車,在100N的水平拉力作用下,勻速向前移動(dòng)了5m,則在這一過(guò)程中()
A.車受到的阻力為600N
B.車受到的阻力為500N
C.拉力對(duì)車做功是500J
D.重力對(duì)車做功為2500J
⒊關(guān)于功率,下列說(shuō)法正確的是()
A.力對(duì)物體做的功越多,功率就越大
B.做功時(shí)間短的機(jī)械功率大
C.完成相同的功,用的時(shí)間越長(zhǎng),功率越大
D.功率大的機(jī)械在單位時(shí)間里做的功多
⒋關(guān)于兩物體間的作用力和反作用力的做功情況是()
A作用力做功,反作用力一定做功。B作用力做正功,反作用力一定做負(fù)功。
C作用力和反作用力可能都做負(fù)功。
D作用力和反作用力做的功一定大小相等,且兩者代數(shù)和為零。
⒌甲、已兩車的額定功率之比是1:2,當(dāng)兩車以各自的額定功率行駛時(shí),可判定():
A兩車裝的貨物質(zhì)量之比1:2B在相同時(shí)間內(nèi),兩車做功之比2:1
C兩車行馳的速度比1:2D速度相同時(shí),兩車的牽引力比1:2
【能力訓(xùn)練】
⒈質(zhì)量為M的物體從高處由靜止下落,若不計(jì)空氣阻力,在第2S內(nèi)和第3S內(nèi)重力做的功之比()
A2:3B1:1C1:3D3:5
⒉豎直上拋一物體,物體又落回原處,已知空氣阻力的大小正比于物體的速度()
A上升過(guò)程中克服重力做的功大于下降過(guò)程中重力做的功。
B上升過(guò)程中克服重力做的功等于下降過(guò)程中重力做的功。
C上升過(guò)程中克服重力做功的平均功率大于下降過(guò)程中重力做功的平均功率。
D上升過(guò)程中克服重力做功的平均功率等于下降過(guò)程中重力做功的平均功率。
⒊設(shè)飛機(jī)飛行中所受阻力與速度的平方成正比,如果飛機(jī)以速度V勻速飛行時(shí),其發(fā)動(dòng)機(jī)功率為P,則飛機(jī)以2P勻速飛行時(shí),其發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為:()
A2PB4PC8PD無(wú)法確定
⒋大小相等的水平拉力分別作用于原來(lái)靜止﹑質(zhì)量分別為M1和M2的物體上,使A沿光滑水平面運(yùn)動(dòng)了L,使B沿粗糙水平面運(yùn)動(dòng)了相同的位移,則拉力F對(duì)A﹑B做的功W1和W2相比較()
A1W1W2BW1W2CW1=W2D無(wú)法比較
⒌汽車從平直公路上駛上一斜坡,其牽引力逐漸增大而功率不變,則汽車的()
A加速度逐漸增大B速度逐漸增大
C加速度先減小后增大D速度逐漸減小
⒍汽車在平直公路上以速度v0勻速行駛,發(fā)動(dòng)機(jī)功率為P.快進(jìn)入鬧市區(qū)時(shí),司機(jī)減小了油門(mén),使汽車的功率立即減小一半并保持該功率繼續(xù)行駛.下列四個(gè)圖象中,哪個(gè)正確表示了從司機(jī)減小油門(mén)開(kāi)始,汽車的速度與時(shí)間的關(guān)系()
ABCD
⒎某大型商場(chǎng)的自動(dòng)扶梯以恒定速率v1運(yùn)送顧客上樓購(gòu)物.某顧客第一次站在扶梯上不動(dòng)隨扶梯向上運(yùn)動(dòng);第二次他以相對(duì)于扶梯的速率v2沿扶梯勻速向上走動(dòng).兩次扶梯對(duì)這位顧客所做的功分別為W1和W2,扶梯牽引力的功率分別為P1和P2,則下列結(jié)論正確的是()
A.W1W2,P1P2B.W1W2,P1=P2
C.W1=W2,P1P2D.W1W2,P1=P2
⒏質(zhì)量為2t的農(nóng)用汽車,發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率為30kW,汽車在水平路面行駛時(shí)能達(dá)到的最大時(shí)速為54km/h.若汽車以額定功率從靜止開(kāi)始加速,當(dāng)其速度達(dá)到v=36km/h時(shí)刻,汽車的瞬時(shí)加速度是多大?jab88.cOM
⒐.如圖所示,一位雜技演員騎摩托車沿豎直面內(nèi)的一個(gè)固定圓軌道做特技表演,他控制車的速率始終保持在20m/s,人與車的總質(zhì)量為100kg,軌道對(duì)車的阻力大小是軌道對(duì)車壓力的0.1倍.已知車通過(guò)最低點(diǎn)A時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的即時(shí)功率為9kW,求車通過(guò)最高點(diǎn)B時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的瞬時(shí)功率.
⒑電動(dòng)機(jī)通過(guò)一繩吊起一質(zhì)量為8㎏的物體,繩的拉力
不能超過(guò)120N,電動(dòng)機(jī)的功率不能超過(guò)1200W,要將此物體
有靜止起用最快的方式吊高90m(已知此物體在被吊高接近90m
時(shí)剛好開(kāi)始以最大速度勻速上升)所需時(shí)間為多少?
【學(xué)后反思】
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參考答案
典型例題
⒈BD⒉不相等⒊20S20m/S
針對(duì)訓(xùn)練
⒈C⒉C⒊D⒋C⒌D
能力訓(xùn)練
⒈D⒉BC⒊B⒋C⒌CD⒍C⒎D⒏0.5m/S
⒐5000W⒑10S
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高考物理第一輪專題復(fù)習(xí)學(xué)案
一位優(yōu)秀的教師不打無(wú)準(zhǔn)備之仗,會(huì)提前做好準(zhǔn)備,準(zhǔn)備好一份優(yōu)秀的教案往往是必不可少的。教案可以讓學(xué)生們能夠更好的找到學(xué)習(xí)的樂(lè)趣,幫助高中教師能夠更輕松的上課教學(xué)。那么,你知道高中教案要怎么寫(xiě)呢?急您所急,小編為朋友們了收集和編輯了“高考物理第一輪專題復(fù)習(xí)學(xué)案”,歡迎閱讀,希望您能閱讀并收藏。
7階段測(cè)試(二)
1已知某行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r,公轉(zhuǎn)的周期為T(mén),萬(wàn)有引力常量為G,則由此可求出
A某行星的質(zhì)量B太陽(yáng)的質(zhì)量
C某行星的密度D太陽(yáng)的密度
2已知下面的哪組數(shù)據(jù),可以算出地球的質(zhì)量M(引力常量G為已知)()
A月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期T及月球到地球中心的距離R
B地球繞太陽(yáng)運(yùn)行周期T及地球到太陽(yáng)中心的距離R
C人造衛(wèi)星在地面附近的運(yùn)行速度V和運(yùn)行周期T
D地球繞太陽(yáng)運(yùn)行速度V及地球到太陽(yáng)中心的距離R
3關(guān)于人造地球衛(wèi)星和宇宙飛船的下列說(shuō)法中,正確的是()
A如果知道人造地球衛(wèi)星的軌道半徑和它的周期,再利用萬(wàn)有引力恒量,就可算出地球的質(zhì)量
B兩顆人造地球衛(wèi)星,只要它們的繞行速度大小相等,不論它們的質(zhì)量,形狀差別有多大,它們的繞行半徑和繞行周期一定是相同的
C原來(lái)在同一軌道上沿同一方向繞行的人造衛(wèi)星一前一后,若要后一衛(wèi)星追上前一衛(wèi)星并發(fā)生相撞,只要將后者速度增大一些即可
D一只繞火星飛行的宇宙飛船,宇航員從艙內(nèi)慢慢走出,并離開(kāi)飛船,飛船因質(zhì)量減小,所受萬(wàn)有引力減小
4關(guān)于人造地球衛(wèi)星及其中物體的超重.失重問(wèn)題,下列說(shuō)法正確的是()
A在發(fā)射過(guò)程中向上加速時(shí)產(chǎn)生超重現(xiàn)象
B在降落過(guò)程中向下減速時(shí)產(chǎn)生超重現(xiàn)象
C進(jìn)入軌道時(shí)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生失重現(xiàn)象
D失重是由于地球?qū)πl(wèi)星內(nèi)物體的作用力減小而引起的
5同步衛(wèi)星是指相對(duì)于地面不動(dòng)的人造地球衛(wèi)星()
A可以在地球上任意一點(diǎn)的正上方,且離地心的距離可按需要選擇不同的值
B可以在地球上任意一點(diǎn)的正上方但離地心的距離是一定的
C只能在赤道的正上方,但離地心的距離可按需要選擇不同的值
D只能在赤道的正上方離地心的距離是一定的
6設(shè)想人類開(kāi)發(fā)月球,不斷把月球上的礦藏搬運(yùn)到地球上.假設(shè)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間開(kāi)采后,地球仍可看成是均勻的球體,月球仍沿開(kāi)采前的圓周軌道運(yùn)動(dòng),則與開(kāi)采前相比()
A地球與月球間的萬(wàn)有引力將變大
B地球與月球間的萬(wàn)有引力將變小
C月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期將變長(zhǎng)
D月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期將變短
7我們國(guó)家在1986年成功發(fā)射了一顆實(shí)用地球同步衛(wèi)星,從1999年至今已幾次將”神州”號(hào)宇宙飛船送入太空,在某次實(shí)驗(yàn)中,飛船在空中飛行了36h,環(huán)繞地球24圈.則同步衛(wèi)星與飛船在軌道上正常運(yùn)轉(zhuǎn)相比較()
A衛(wèi)星運(yùn)轉(zhuǎn)周期比飛船大
B衛(wèi)星運(yùn)轉(zhuǎn)速度比飛船大
C衛(wèi)星運(yùn)加轉(zhuǎn)速度比飛船大
D衛(wèi)星離地高度比飛船大
8宇宙飛船和空間站在同一軌道上運(yùn)動(dòng),若飛船想與前面的空間站對(duì)接,飛船為了追上軌道空間站,可采取的方法是()
A飛船加速直到追上軌道空間站,完成對(duì)接
B飛船從原軌道減速至一個(gè)較低軌道,再加速追上軌道空間站,完成對(duì)接.
C飛船加速至一個(gè)較高軌道,再減速追上軌道空間站,完成對(duì)接.
D無(wú)論飛船如何采取何種措施,均不能與空間站對(duì)接
9可以發(fā)射一顆這樣的人造地球衛(wèi)星,使其圓軌道()
A與地球表面上某一緯度(非赤道)是共面的同心圓
B與地球表面上某一經(jīng)線(非赤道)是共面的同心圓
C與地球表面上的赤道是共面的同心圓,且衛(wèi)星相對(duì)地球表面是靜止的
D與地球表面上的赤道是共面的同心圓,且衛(wèi)星相對(duì)地球表面是運(yùn)動(dòng)的
10在繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的航天飛機(jī)外表面,有一隔熱陶瓷片自動(dòng)脫落,則()
A陶瓷片做平拋運(yùn)動(dòng)
B陶瓷片做自由落體運(yùn)動(dòng)
C陶瓷片按原圓軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
D陶瓷片做圓周運(yùn)動(dòng),逐漸落后于航天飛機(jī)
11火星的球半徑是地球半徑的1/2,火星質(zhì)量是地球質(zhì)量的1/10,忽略火星的自轉(zhuǎn),如果地球上質(zhì)量為60㎏的人到火星上去,則此人在火星表面的質(zhì)量是_______㎏,所受的重力是______N;在火星表面由于火星的引力產(chǎn)生的加速度是________m/s;在地球表面上可舉起60㎏杠鈴的人,到火星上用同樣的力,可以舉起質(zhì)量_______㎏的物體
12某行星的一顆小衛(wèi)星在半徑為r的圓軌道上繞行星運(yùn)動(dòng),運(yùn)行的周期是T.已知引力常量為G,這個(gè)行星的質(zhì)量M=_____________
13已知地球半徑為R,質(zhì)量為M,自轉(zhuǎn)周期為T(mén).一個(gè)質(zhì)量為m的物體放在赤道處的海平面上,則物體受到的萬(wàn)有引力F=_________,重力G=__________
14已知月球的半徑為r,月球表面的重力加速度為g,萬(wàn)有引力常量為G,若忽略月球的自轉(zhuǎn),則月球的平均密度表達(dá)式為_(kāi)________
15一個(gè)登月的宇航員,能用一個(gè)彈簧秤和一個(gè)質(zhì)量為m的砝碼,估測(cè)出月球的質(zhì)量和密度嗎?寫(xiě)出表達(dá)式(已知月球半徑R)
16已知太陽(yáng)光從太陽(yáng)射到地球,需要8分20秒,地球公轉(zhuǎn)軌道可近似看成固定軌道,地球半徑約為6.4×106m,試估算太陽(yáng)質(zhì)量M與地球質(zhì)量m之比M/m為多少(保留一位有效數(shù)字)
17火箭內(nèi)平臺(tái)上放有測(cè)試儀器,火箭從地面啟動(dòng)后,以加速度g/2豎值向上勻加速運(yùn)動(dòng),升到某一高度時(shí),測(cè)試儀對(duì)平臺(tái)的壓力為啟動(dòng)前壓力的17/18.已知地球半徑R,求火箭此時(shí)離地面的高度.(g為地面附近的重力加速度)
參考答案1B2AC3AB4ABC5D6BD7AD8B9CD10C11.60235.23.92150
12.4π2r3/GT213.GMm/R2GMm/R2-4π2mR/T2143g/4πRG15FR/Gm3F/4GR163*10517R/2
高考物理功、功率習(xí)題課第一輪單元知識(shí)點(diǎn)專題復(fù)習(xí)
6.3功、功率習(xí)題課
1.物體做自由落體運(yùn)動(dòng),前一半位移內(nèi)重力做功的平均功率與后一半位移內(nèi)重力做功的平均功率之比為()
A.1:3B.1:4C.1:D.1:
2.如圖5.1-6所示,一物體分別沿AO、BO軌道由靜止沿到底端,物體與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,物體克服摩擦力做功分別是W1和W2,則()
A.W1W2B.W1W2
C.W1=W2D.無(wú)法比較
3.如圖5.1-8所示,A、B疊放著,A用繩系著固定在墻上,用力F將B拉著右移。用T、fAB和fBA分別表示繩子的拉力、A對(duì)B的摩擦力和B對(duì)A的摩擦力,則下面敘述中正確的有()
A.F做正功,fAB做負(fù)功,fBA做正功,T不做功
B.F和fBA做負(fù)功,fAB和T做負(fù)功
C.F做正功,其它力都不做功
D.F做正功,fAB做負(fù)功,fBA和T都不做功
4.在加速運(yùn)動(dòng)的車廂中,一個(gè)人用力向前推車廂,如圖所示,人相對(duì)車廂未移動(dòng),則下列說(shuō)法中正確的是()
A.人對(duì)車不做功B.人對(duì)車做負(fù)功
C.推力對(duì)車做正功D.車對(duì)人做正功
5、(南通四縣市2008屆高三聯(lián)考)一物體在粗糙的水平面上受到水平拉力作用,在一段時(shí)間內(nèi)的速度隨時(shí)間變化情況如右圖所示.則拉力的功率隨時(shí)間變化的圖象可能是下圖中的(g取10m/s2)()
6、(徐州市2008屆第一次質(zhì)檢)如圖所示,兩個(gè)完全相同的小球A、B,在同一高度處以相同大小的初速度v0分別水平拋出和豎直身上拋出,下列說(shuō)法正確的是()
A.兩小球落地時(shí)的速度相同
B.兩小球落地時(shí),重力的瞬時(shí)功率相同
C.從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至落地,重力對(duì)兩小球做功相同
D.從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至落地,重力對(duì)兩小球做功的平均功率相同
7、(蘇北四市高三第三次調(diào)研)如圖所示,質(zhì)量為m的小球A沿高度為h傾角為θ的光滑斜面以初速v0滑下.另一質(zhì)量與A相同的小球B自相同高度由靜止落下,結(jié)果兩球同時(shí)落地。下列說(shuō)法正確的是()
A.重力對(duì)兩球做的功相同
B.落地前的瞬間A球的速度大于B球的速度
C.落地前的瞬間A球重力的瞬時(shí)功率大于B球重力的
瞬時(shí)功率
D.兩球重力的平均功率相同
8.如圖5.1-12所示,質(zhì)量為M=2.0k的長(zhǎng)木板放在光滑的水平桌面上,一個(gè)質(zhì)量為m=0.8kg的滑塊放置在粗糙的木板上,動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,木塊在水平恒力F=3.6N的作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),在運(yùn)動(dòng)0.6s的過(guò)程中(重力加速度取10m/s2):
(1)水平拉力F所做的功;
(2)木塊克服摩擦力做的功;
(3)摩擦力對(duì)木板所做的功。
9.某興趣小組對(duì)一輛自制遙控小車的性能進(jìn)行研究。他們讓這輛小車在水平的直軌道上由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),并將小車的運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程記錄下來(lái),通過(guò)處理轉(zhuǎn)化為v-t圖像,如圖5.2-6所示(除3s~10s時(shí)間段圖像為曲線外,其余時(shí)間段圖像為直線)。已知在小車運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,3s~14s時(shí)間段內(nèi)小車的功率保持不變,在14s末停止遙控而讓小車自由滑行,小車的質(zhì)量為1.0kg,可認(rèn)為在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小車所受到的阻力大小不變。求:
(1)小車受到的阻力及0~2s時(shí)間內(nèi)電動(dòng)機(jī)提供的牽引力;
(2)小車勻速行駛階段的功率;
(3)小車0~10s時(shí)間內(nèi)的位移大小。
高考物理第一輪單元知識(shí)點(diǎn)專題復(fù)習(xí):功率
6.2功率
設(shè)計(jì)人:審核:上課時(shí)間:編號(hào):26
目標(biāo):了解功率的概念及功率的計(jì)算方法
重點(diǎn):功率的的計(jì)算方法
難點(diǎn):機(jī)車啟動(dòng)問(wèn)題的動(dòng)態(tài)分析
【知識(shí)梳理與重難點(diǎn)分析】
1.功率的意義:功率是描述做功的物理量。
2.功率的定義式:?jiǎn)挝粫r(shí)間力所做的功。
3.功率的數(shù)學(xué)表達(dá):
①定義式:,所求出的功率是時(shí)間t內(nèi)的平均功率。
②瞬時(shí)功率的表達(dá)式:P=Fvcosθ,其中θ是間的夾角。如果該式中的速度v是平均速度,此式中的功率為平均功率。
○3重力的功率可表示為PG=mgvy,即重力的瞬時(shí)功率等于重力和物體在該、時(shí)刻的豎直分速度之積。
4.汽車的兩種加速問(wèn)題:
當(dāng)汽車從靜止開(kāi)始沿水平面加速運(yùn)動(dòng)時(shí),有兩種不同的加速過(guò)程,但分析時(shí)采用的基本公式都是P=Fv和F-f=ma。
①恒定功率的加速。由公式P=Fv和F-f=ma知,由于P恒定,隨著v的增大,F(xiàn)必將,a也必將,汽車做加速度不斷的加速運(yùn)動(dòng),直到F=,a=,這時(shí)v達(dá)到最大值。可見(jiàn)恒定功率的加速一定不是勻加速。
②恒定牽引力的加速。由公式P=Fv和F-f=ma知,由于F恒定,所以a恒定,汽車做運(yùn)動(dòng),而隨著v的增大,P也將不斷增大,直到P達(dá)到額定功率Pm,功率不能再增大了。這時(shí)勻加速運(yùn)動(dòng)結(jié)束,其最大速度為,此后汽車要想繼續(xù)加速就只能做恒定功率的變加速運(yùn)動(dòng)。
注意:兩種加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程的最大速度的區(qū)別。
【要點(diǎn)講練】
1、功率的理解及計(jì)算
例1.豎直上拋一小球,小球又落回原處,已知空氣阻力的大小正比于小球的速度.下列說(shuō)法正確的是()
A、上升過(guò)程中克服重力做的功大于下降過(guò)程中重力做的功
B、上升過(guò)程中克服重力做的功小于下降過(guò)程中重力做的功
C、上升過(guò)程中克服重力做功的平均功率大于下降過(guò)程中重力的平均功率
D、上升過(guò)程中克服重力做功的平均功率小于下降過(guò)程中重力的平均功率
變式1、如圖所示,一質(zhì)量為m的物體,從傾角為θ的光滑斜面頂端由靜止下滑,開(kāi)始下滑時(shí)離地面的高度為h,當(dāng)物體滑至斜面底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率為()
A、
B、
C、
D、
變式2、用水平力拉一物體在水平地面上從靜止開(kāi)始做勻加速運(yùn)動(dòng),到
t1秒末撤去拉力F,物體做勻速運(yùn)動(dòng),到t2秒末靜止.其速度圖象如圖所示,且.若拉力F做的功為W,平均功率為P;物體在加速和減速過(guò)程中克服摩擦阻力做的功分別為W1和W2,它們?cè)谄骄β史謩e為P1和P2,則下列選項(xiàng)正確的是()
A.W=W1+W2B.W1=W2C.P=P1+P2D.P1=P2
變式3、如圖所示為測(cè)定運(yùn)動(dòng)員體能的一種裝置,運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量為m1,繩拴在腰間沿水平方向跨過(guò)滑輪(不計(jì)滑輪質(zhì)量及摩擦),下懸一質(zhì)量為m2的重物,人用力蹬傳送帶而人的重心不動(dòng),使傳送帶以速率v勻速向右運(yùn)動(dòng).下面是人對(duì)傳送帶做功的四中說(shuō)法,其中正確的是()
A.人對(duì)傳送帶做功B.人對(duì)傳送帶不做功
C.人對(duì)傳送帶做功的功率為m2gvD.人對(duì)傳送帶做功的功率為(m1+m2)gv
2.機(jī)車啟動(dòng)問(wèn)題的分析:
例題2.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60kW,汽車質(zhì)量為5t,汽車在水平路面上行駛時(shí),阻力是車重的0.1倍,g取10m/s2,問(wèn):
(1)汽車保持以額定功率從靜止起動(dòng)后能達(dá)到的最大速度是多少?
(2)汽車在加速過(guò)程中,當(dāng)速度大小為4m/s時(shí),加速度是多大?
例題3.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率60千瓦,汽車的質(zhì)量5噸,汽車在水平路面上行駛時(shí),阻力是車重的0.1倍。問(wèn):
(1)汽車保持以額定功率從靜止起動(dòng)后能達(dá)到的最大速度是多少?
(2)汽車從靜止開(kāi)始,保持以0.5m/s2的加速度作勻加速運(yùn)動(dòng),這一過(guò)程能維持多長(zhǎng)時(shí)間?
變式4、汽車在平直公路上以速度v0勻速行駛,發(fā)動(dòng)機(jī)功率為P,牽引力為F0,t1時(shí)刻,司機(jī)減小了油門(mén),使汽車的功率立即減小一半,并保持該功率繼續(xù)行駛,到t2時(shí)刻,汽車又恢復(fù)了勻速直線運(yùn)動(dòng),能正確表示這一過(guò)程中汽車牽引力F和速度v隨時(shí)間t變化的圖象是()
時(shí)間t(s)0246810121416182022242628
距離s(m)103263103151207270339413491571650730810891
變式5、一位駕駛員啟動(dòng)汽車后,從第4s開(kāi)始保持額定功率沿筆直的水平公路行駛,另一測(cè)量者用測(cè)距儀記錄了它啟動(dòng)后ts內(nèi)行駛的距離s,如下表所示,試根據(jù)下表所提供的數(shù)據(jù)回答下列問(wèn)題.
(1)汽車是變速運(yùn)動(dòng)還是勻速運(yùn)動(dòng)?簡(jiǎn)述判斷的依據(jù).
(2)若汽車行駛的最大速度v0=40m/s,所受阻力f與車速v成正比,汽車的額定功率為P0,請(qǐng)寫(xiě)出用最大速度v0和額定功率P0表示的阻力f和車速v的關(guān)系式.
(3)若汽車的質(zhì)量m=1500kg,估算汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率P0.
變式6、在傾角為的斜坡公路上,一質(zhì)量m=10t的卡車從坡底開(kāi)始上坡,經(jīng)時(shí)間t=50s,卡車的速度從v1=5m/s均勻增加到v2=15m/s.已知汽車在運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦及空氣阻力恒為車重的k倍(k=0.05).sin=,取g=10m/s2,求:
(1)這段時(shí)間內(nèi)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的平均功率;
(2)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)在30s時(shí)的瞬時(shí)功率.
3、實(shí)際問(wèn)題的分析:
例4.若某人的心臟每分鐘跳動(dòng)75次,心臟收縮壓為135mmHg,收縮一次輸出的平均血量為70mL,計(jì)算心臟收縮時(shí)做功的平均功率多大?
變式7、跳繩是一種健身運(yùn)動(dòng)。設(shè)某運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量是50千克,他一分鐘跳繩180次。假定在每次跳躍中,腳與地面的接觸時(shí)間占跳躍一次所需時(shí)間2/5,則該運(yùn)動(dòng)員跳繩時(shí)克服重力做功的平均功率是多少?
高考物理第一輪單元知識(shí)點(diǎn)專題復(fù)習(xí):功
6.1功
上課時(shí)間:
考綱要求:理解功的概念及功的計(jì)算方法
【知識(shí)梳理】
1.功的意義:功是力的空間積累效應(yīng)。它是能量轉(zhuǎn)化的橋梁與量度,能量的相互轉(zhuǎn)化也反映了物體運(yùn)動(dòng)形式的相互轉(zhuǎn)化,所以通過(guò)功與能量的研究,可以建立力與運(yùn)動(dòng)的聯(lián)系。
2.力做功的條件:。
3.功的數(shù)據(jù)表達(dá)式:,其中為夾角。
4.功的兩種表述:①功等于力與力方向上位移的乘積;②功等于位移方向的分力與位移的乘積。
5.功是標(biāo)量,即只有大小,沒(méi)有方向。但功能正負(fù),正功表示,負(fù)功表示。
6.變力做功:①一種變力是力隨位移均勻變化,即力與位移是一次函數(shù)關(guān)系,這種變力做功,可以用力的平均求功;②任意變力,這種變力做功,一般是通過(guò)功能關(guān)系求解。
【要點(diǎn)講練】
1.功概念的理解:
例1.下列說(shuō)法中正確的是()
A.功是矢量,正負(fù)表示方向
B.功是標(biāo)量,正負(fù)表示外力對(duì)物體功,還是物體克服外力做功
C.力對(duì)物體做正功還是做負(fù)功,取決于力和位移的方向的關(guān)系
D.力做功總是在某過(guò)程中完成,所以功是一個(gè)過(guò)程量
變式1、一人乘電梯從1樓到20樓,在此過(guò)程中經(jīng)歷了先加速,后勻速,再減速的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,則電梯支持力對(duì)人作功情況是()
A.加速時(shí)做正功,勻速時(shí)不做,減速時(shí)做負(fù)功
B.加速時(shí)做正功,勻速和減速時(shí)做負(fù)功
C.加速和勻速作正功,減速時(shí)做負(fù)功
D.始終做正功
變式2、如圖,物塊位于光滑的斜面上,斜面位于光滑的水平地面上,從地面上看在物塊沿斜面下滑的過(guò)程中,斜面對(duì)物塊的作用力()
A.垂直于接觸面,做正功
B.垂直于接觸面,做負(fù)功
C.不垂直于接觸面,做功為零
D.不垂直于接觸面,做功不為零
2.功的計(jì)算:確定所求的功:計(jì)算功時(shí)要明確求哪個(gè)力在什么過(guò)程中所做的正功還是負(fù)功。
例2:如圖所示,質(zhì)量為m的物體靜止在傾角為α的斜面體上,在水平推力F作用下,使物體與斜面體保持相對(duì)靜止,一起勻速通過(guò)位移.則此過(guò)程中,斜面體對(duì)物體做的總功為()
A.0B.FC.mgsinαD.mgcosα
思考:物體所受各力做的功各是多少?總功多少?
變式3、(2008寧夏理綜)一滑塊在水平地面上沿直線滑行,t=0時(shí)其速度為1m/s。從此刻開(kāi)始滑塊運(yùn)動(dòng)方向上再施加一水平面作用F,力F和滑塊的速度v隨時(shí)間的變化規(guī)律分別如圖a和圖b所示。設(shè)在第1秒內(nèi)、第2秒內(nèi)、第3秒內(nèi)力F對(duì)滑塊做的功分別為則以下關(guān)系正確的是
A.B.
C.D.
變式4、一物體沿直線運(yùn)動(dòng),其v-t圖象如圖,已知在前2s內(nèi)外合力對(duì)物體做功為W,則()
A.從第1s末到第2s末合外力為W
B.從第3s末到第5s末合外力做功為-W
C.從第5s末到第7s末合外力做功為W
D.從第3s末到第5s末合外力做功為-W
變式5、放在水平光滑地面上的靜止物體,受F=10N的水平向右的力推動(dòng),運(yùn)動(dòng)8m時(shí)突然將此力反向,但大小不變,一直把物體推回原處(即全過(guò)程總位移為0),有人用W=FCosα算出此力在全過(guò)程中做的功等于零,你怎么看?
3.關(guān)于變力做功
方法:(1)用動(dòng)能定理或功能關(guān)系求解(2)將變力的功轉(zhuǎn)化為恒力的功求解
例3、(海門(mén)市2008屆第一次診斷性考試)如圖所示,一勁度系數(shù)為k的輕彈簧,一端固定在豎直的墻上,用手拉住彈簧另一端緩慢地向右拉.試證明在人手拉著彈簧的右端向右移動(dòng)l距離的過(guò)程中,人手克服彈力做的功W=kl2/2.
由于彈簧的彈力F與彈簧的形變量x成正比.即F=kx.本題中x就是人手向右移動(dòng)的距離L,因此我們可以,如圖所示.
如果我們將L無(wú)限細(xì)分成很多相等的小段△x,當(dāng)△x趨近于零時(shí),則.
△x與圖線所構(gòu)成的圖形為矩形,因此在這段.
由于功是標(biāo)量,所以彈力在L的位移內(nèi)所做的總功就等于各個(gè)小段△x上的功(即矩形面積)的總和.故人手克服彈力所做的功為W=.
例4.如圖,小物塊的質(zhì)量為m,從高度為h的斜面頂端靜止起滑下,斜面底端有一彈性擋板,物塊碰到擋板后原速反彈,已知物塊和斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,求最終物塊通過(guò)的路程為多少?
變式6、某人利用如圖5.1-2所示的裝置,用100N的恒力F作用于不計(jì)質(zhì)量的細(xì)繩的一端,將物體從水平面上的A點(diǎn)移到B點(diǎn)。已知α1=30°,α2=37°,h=1.5m。不計(jì)滑輪質(zhì)量及繩與滑輪間的摩擦。求繩的拉力對(duì)物體所做的功。
4.關(guān)于作用力和反作用力做功及摩擦力功的特點(diǎn):
例5、關(guān)于力對(duì)物體做功,以下說(shuō)法正確的是()
A.一對(duì)作用力和反作用力在相同時(shí)間內(nèi)做的功一定大小相等,正負(fù)相反
B.不論怎樣的力對(duì)物體做功,都可以用W=Fscosα
C.合外力對(duì)物體不作功,物體必定做勻速直線運(yùn)動(dòng)
D.滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力都可以對(duì)物體做正功或負(fù)功
E、一對(duì)靜摩擦力做功,代數(shù)和不一定為0
F、對(duì)滑動(dòng)摩擦力做功性質(zhì)不一定相反,代數(shù)和一定為負(fù)
變式7、如圖所示,粗糙的斜面與光滑的水平面相連接,滑塊沿水平面以速度
v0運(yùn)動(dòng),設(shè)滑塊運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的時(shí)刻為t=0,距B點(diǎn)的水平距離為x,水平速度為
vx.由于v0不同,從A點(diǎn)到B點(diǎn)的幾種可能的運(yùn)動(dòng)圖象如下列選項(xiàng)所示,其中
表示摩擦力做功最大的是()
變式8、如圖所示,一質(zhì)量為M、長(zhǎng)為L(zhǎng)的木板,放在光滑的水平
地面上,在木板的右端放一質(zhì)量為m的小木塊,用一根不可伸長(zhǎng)的輕繩通過(guò)光滑的定滑輪分別與m、M相連接,木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.開(kāi)始時(shí)木板和木塊靜止,現(xiàn)用水平向右的拉力F作用在M上,將m拉向木板左端的過(guò)程中,拉力至少做功為()
A.2μmgLB.μmgLC.μ(M+m)gLD.μmgL
變式9、如圖所示,質(zhì)量為m的物塊與轉(zhuǎn)臺(tái)之間能出現(xiàn)的最大靜摩擦力為物塊重力的k倍.它與轉(zhuǎn)軸OO′相距R,物塊隨轉(zhuǎn)臺(tái)由靜止開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)轉(zhuǎn)速增加到一定值時(shí),物塊即將在轉(zhuǎn)臺(tái)上滑動(dòng),在物塊由靜止到開(kāi)始滑動(dòng)前的這一過(guò)程中,轉(zhuǎn)臺(tái)對(duì)物塊做的功為()
A.kmgRB.0C.2πkmgRD.2kmgR