1、本章优化总结 专题归纳整合 章末综合检测 本章优化总结 知识网络构建 知识网络构建 动能的变化与机械功功动能定理功率P专题归纳整合 功和功率的计算问题1功的求法(1)恒力的功可根据WFscos计算(2)变力的功可转化为恒力的功，如图31所示，物体沿斜面上滑，然后又沿斜面滑回出发点的过程中，摩擦力是变力(方向变)，但若将过程分为两个阶段：上滑过程和下滑过程，则每个阶段摩擦力是恒力，可由WFscos确定，然后求代数和，即为全过程摩擦力的功 图31(3)根据WPt计算某段时间内的功如机车以恒定功率启动时，牵引力是变力，但其做功快慢(P)是不变的，故t时间内的功为Pt.(4)利用动能定理W合Ek计算总
2、功或某个力的功，特别是变力的功(5)由功能关系确定功，功是能量转化的量度，有多少能量发生了转化，就应有力做了多少功(6)微元求和法(7)利用 Fs 图像法在 Fs 图像中，图线与坐标轴所包围的图形的面积即为力 F 做功的数值2功率的计算(1)平均功率：P Wt 或 P F v.(2)瞬时功率：PFvcos.例1 汽车发动机的功率为 60 kW，汽车的质量为4 t，当它行驶在坡度为 0.02 的长直公路上时，如图32 所示，所受阻力为车重的 0.1 倍(g 取 10 m/s2)，求：图 32(1)汽车所能达到的最大速度 vm.(2)若汽车从静止开始以0.6 m/s2的加速度做匀加速直线运动，则此
3、过程能维持多长时间？(3)当汽车匀加速行驶的速度达到最大值时，汽车做功多少？(4)在10 s末汽车的瞬时功率为多大？【精讲精析】(1)汽车在坡路上行驶，所受阻力由两部分构成，即fkmgmgsin(4000800)N4800 N.又因为Ff时，Pfvm，所以 vmPkmgmgsin601034800m/s12.5 m/s.(2)汽车从静止开始，以 a0.6 m/s2匀加速行驶，由Fma 得，Ffmgsinama，所以Fmakmgmgsin4.01030.6 N4800 N7.2103 N.保持这一牵引力，汽车可达到匀加速行驶的最大速度 vm，有 vm PF601037.2103 m/s8.33
4、m/s.由运动学规律可以求出匀加速行驶的时间与位移tvma8.330.6 s13.9 s，svm22a8.33 220.6 m57.82 m.(3)由 WFs 可求出汽车在匀加速阶段行驶时做功为 WFs7.210357.82 J4.16105 J.(4)当 t10 s13.9 s，说明汽车在 10 s 末时仍做匀加速行驶，则汽车的瞬时功率PtFvtFat7.21030.610 W43.2 kW.【答案】(1)12.5 m/s(2)13.9 s(3)4.16105 J(4)43.2 kW 摩擦力做功的特点1滑动摩擦力和静摩擦力不做功 如图33甲所示，物块A从斜槽上滑下，最后停在固定的平板车B上，
5、在物块A与平板车B相对滑动的过程中，平板车B所受的滑动摩擦力不做功 图33 如图33乙所示，有一水平圆形转盘绕竖直轴以转动，在离轴心为r处有一质量为m的木块，随圆盘一起做匀速圆周运动，在转动过程中，木块m有沿半径向外运动的趋势，则它所受静摩擦力方向沿半径指向圆心，所以该力始终与速度方向垂直，此种情况下木块所受的静摩擦力对它不做功 2滑动摩擦力和静摩擦力做负功 在图33甲中，在物块A与平板车B相对滑动的过程中，物块所受的滑动摩擦力对物块做负功 图34 如图34所示，在一与水平方向夹角为的传送带上，有一物体A随传送带一起匀速向下运动，在这里静摩擦力对物体A做负功3滑动摩擦力和静摩擦力做正功 在图3
6、3甲中，如果平板车不固定，且地面光滑，在物块A滑上平板车B的过程中，物块对平板车的滑动摩擦力与平板车运动方向相同，在这里滑动摩擦力对平板车做正功 在图34中，如果物体A随传送带一起匀速向上运动，物体A所受静摩擦力与物体位移方向一致，静摩擦力对物体A做正功滑动摩擦力、空气阻力等在曲线运动或者往复运动中，所做的功等于力和路程的乘积例2 如图35所示，物体沿弧形轨道滑下后进入足够长的水平传送带，传送带以图示方向匀速运动，则传送带对物体做功情况可能是()图35 A始终不做功B先做负功后做正功 C先做正功后不做功D先做负功后不做功【精讲精析】设传送带速度大小为v1，物体刚滑上传送带时的速度大小为v2.当
7、v1v2时，物体随传送带一起匀速运动，故传送带与物体之间不存在摩擦力，即传送带对物体始终不做功，A正确当v1v2时，物体相对传送带向左运动，物体受到的滑动摩擦力方向向右，则物体先做匀加速运动直到速度达到v1，再做匀速运动，故传送带对物体先做正功后不做功，B错误，C正确【答案】ACD动能定理的应用1应用动能定理解题的一般步骤及注意点 应用动能定理解题的一般步骤是：(1)选取研究对象，确定研究过程；(2)分析物体受力，明确做功情况；(3)根据初、末状态，确定初、末动能；(4)应用动能定理，列出方程求解 应用动能定理解题应注意以下几点：(1)正确分析物体受力，要考虑物体所受的所有外力，包括重力(2)
8、有些力在物体运动全过程中不是始终存在的，若物体运动过程中包含几个物理过程，物体运动状态、受力等情况均发生变化，则在考虑外力做功时，必须根据不同情况分别对待若物体运动过程中包含几个不同的物理过程，解题时可以分段考虑也可视全过程为一整体，用动能定理解题，后者往往更为简捷2关于系统的动能定理教材中得到的动能定理 WEk2Ek1 是以一个物体为研究对象的，式中 W 为所有外力(包括重力、弹力)所做的功这一定理可推广到由几个物体构成的物体系中去，但定理的形式应作相应的变动因为对一个物体系来说，在状态变化的过程中，不仅有外力做功，还可能有内力做功，内力做功也会改变系统的总动能例如，系统内的爆炸力做功(如手
9、榴弹爆炸)，可使整个系统的动能增加；系统内的摩擦力做功，又可使整个系统的动能减少若以 W 外、W 内分别表示外力和内力对系统所做的功，则有W外W内Ek2Ek1.即外力与内力对系统所做的总功，等于系统在这个过程中动能的变化这就是系统的动能定理如图36所示，在水平桌面的边角处有一轻质光滑的定滑轮K，一条不可伸长的轻绳绕过K分别与物块A、B相连，A、B的质量分别为mA1 kg、mB0.5 kg.开始时系统处于静止状态现用一水平恒力F12 N拉物块A，使物块B上升已知当B上升距离为h0.5 m时，B的速度为v2 m/s，(重力加速度为g)求：例3图 36(1)A 与桌面间的动摩擦因数；(2)此后撤去拉力 F，A 能向左继续运动的位移 s(假设 B 还未与滑轮碰撞)【精讲精析】(1)对 A、B 组成的系统，由动能定理FhmBghfh12(mAmB)v2fmAg解得 0.1.(2)撤去拉力后，A、B 以共同的加速度 a 做减速运动，直到速度为零，对系统全过程，由动能定理 FhmAg(sh)mBg(sh)00解得 s0.5 m.【答案】(1)0.1(2)0.5 m 本部分内容讲解结束 按ESC键退出全屏播放谢谢使用
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