1、必修2 第五章 机械能本章概览1.本章是力学知识的重点内容之一，它是建立在力的概念、运动学的知识和牛顿定律基础上的，它进一步研究力在空间的积累效果和物体运动状态的变化之间的关系。2.本章的内容主要包括五个概念（功、功率、动能、势能、功能关系）和三个规律（动能定理、机械能守恒定律、能的转化和守恒定律） 3.从历年高考看，本章内容是高考命题的热点，考查特点是灵活性强，综合面广，能力要求高，题型全，分盘重，压轴题多与此部分内容有关多数情况下与动童知识相结合，组成大型力学综合题 第一课时 功 功率考点剖析【教学要求】1理解功、功率的概念。2会分析机车以恒定功率或以恒定的牵引力条件下运动状态的变化情况。
2、3会计算变力做功。【知识再现】一、 功1做功的两个要素：_和_。2公式：_。适用于恒力做功（a代表力的方向和位移方向的夹角）。两种理解：一种是力“F”乘以物体在力的方向上发生的位移“lcos a”；另一种是在位移“l”方向上的力“Fcos a”乘以位移l。3功是_量，只有大小，没有方向，但有正负。 （1）当00a0，力对物体做_功。 （2）当900a1800时，W f,之后还要在功率不变的情况下变加速一段时间才达到最后的最大速度vmax。（2）P=Fv中的F是牵引力并非合力。方法探究类型一平均功率与瞬时功率【例1】在离地面5m高处以10 m/s的水平初速度抛出一个质量为1kg的物体，则(1)从
3、抛出到落地全过程中重力的平均功率是多少？(2)物体落地时，重力的瞬时功率是多少？（不计空气阻力，g取10 m/s2）导示:（1）物体从抛出到落地全过程中重力做功:W=mgh=1105 J=50 J下落时间重力的平均功率：P=W/t=50 W（2)物体落地时，竖直方向的瞬时速度vgt10 m/s重力的瞬时功率：P=mgv=11010W=100W 求功率时一定要分清是求哪个力的功率，还要分清是求平均功率还是瞬时功率。某一过程的功率指平均功率，某一时刻的功率指瞬时功率。类型二变力功的计算【例2】人在A点拉着绳通过一定滑轮吊起质量m=50 kg的物体，如图所示，开始时绳与水平方向夹角为600，当人匀速
4、提起重物由A点沿水平方向运动s=2m而到达B点时，绳与水平方向成300角，求人对绳的拉力做了多少功。导示:人对绳的拉力方向时刻变化，力是变力因此不能利用W=Flcos a直接求拉力的功，但人对绳的拉力的功与绳对物体的拉力的功是相等的，而绳对物体的拉力是恒力。设滑轮距人手的高度为h，则h（cot 300-cot 600）=s 重物G上升的高度h=人对绳子做的功为W=mgh 由式代入数据可得：W=732J思考题：若人由A以速度v匀速运动至B，人对绳做的功又是多大？ 变力的功 （l）用动能定理或功能关系求解 （2）将变力的功转化为恒力的功求解 当力的大小不变，而方向始终与运动方向相同或相反 时，这类
5、力的功等于力和路程（不是位移）的乘积，如滑动 摩擦力、空气阻力做功，等等。 当力的方向不变，大小随位移做线性变化时，可先求出平均作用力，再由W=Flcos a计算，如弹簧弹力做功。 作出变力F随位移变化的图象，图线与横轴所夹的“面积”即为变力所做的功。 当变力的功率P一定时，可作W = Pt求功如机车牵引力做的功。类型三实际应用题【例3】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，心跳约每分钟70次，据此估测心脏工作的平均功率。导示:功的公式：W=FL压强公式：P=F/S所以心脏每跳一次做功：W=PSL平均功率：.成功体验1
6、(南京一中08届高三第一次月考试卷）如图所示，某力F=10N作用于半径R=1m的转盘的边缘上，力F的大小保持不变，但方向始终保持与作用点的切线方向一致，则转动一周这个力F做的总功应为 （ ）A0J B20J C10J D20J2质量为m的汽车，启动后沿水平平直路面行驶，如果发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的摩擦阻力大小不变，汽车速度能够达到的最大值为V，那么当汽车的车速为v/4时，汽车的瞬时加速度的大小为 （ ）AP/mv BP/mv C3P/mv DP/mv3（常州第一中学08届第2次月考）如图所示，一水平方向足够长的传送带以恒定的速度沿顺时针方向运动，传送带右端有一与传送带等高的光滑水
7、平面，物体以速率沿直线向左滑上传送带后，经过一段时间又返回光滑水平面上，这时速率为，则下列说法正确的是（ ）A若 ，则= C不管多大，总有= D只有 = 时，才有=4一人从10 m深的井中，用一质量为1kg的桶盛10 kg的水匀速向上提（绳子的重力不计），由于水桶不断漏水，每升高lm漏掉0.2 kg的水，则把这桶水提上来需做多少功？5如图所示，长 L=1m，质量 M=1kg的木板AB静止在光滑的水平面上，在木板的最左端A处有一个质量m=1kg的小物体C静止在木板上，现用F20N的水平恒力作用于物体C上，使它由静止开始向右运动已知C与木板间滑动摩擦因数=0.5，g10m/s2，求物体 C由 A端运动到 B端时，水平恒力对物体C所做的功？答案：1.B 2.C 3.AB 4.1000J 5.30J
