2. 功率优质课教案整理

《机械能》

ZhangJian-ENONFZST

第七章

机械能

第一课时

功和功率

一、

功的定义：

1、

定义：

①

功：力和力的作用点在力方向上通过位移的乘积

②

公式：

WFSFF1SFScosθ

由此可见，功的多少、正负由三个因素决定。

③

单位：焦耳[J] ④

标量

2、

功的正负讨论：

①

当θ<900时，cosθ>0, W>0.我们叫做力F做正功(或叫做力F对物体做功) ②

当θ>900时，cosθ<0, W<0. 我们叫做力F做负功(或叫做物体克服力F做功) ③

当θ=900时，cosθ=0, W=0. 我们叫做力F不做功

3、

对公式的几点说明

①

公式：WFScos只能计算恒力做的功，即大小和方向都不变的力做功的多少。

②

公式中的S必须是对地位移

③

公式中的S必须是力的作用点的位移

④

物体位移与力的作用点位移不同的特例

(1)

有滑轮的情况

(2)

有相对运动的情况

(3)

一个力有两个作用点的情况

4、

例题分析

1．起重机吊钩下挂着质量为m的重物，如果重物以加速度a匀减速下降了高度h，则重物克

服钢索拉力所做的功为(

)

A．mgh

B．m(g+a)h

C．m(g-a)h

D．m(a-g)h 2．如图7—1所示，物体A和B叠放在光滑水平面上，它们的质量分别为mA＝l kg，mB=2kg，在物体B上作用一个大小等于3N的水平拉力F后，A和B一起前进了4m，在这个过程中物体B对物体A做的功是(

) A．0

B．4 J

C．8 J

D．12 J

3．如图7—3所示，甲、乙两个形状不同、容积相同的容器，装有适量的水，有两块完全相同的金属块用细线系着分别浸入甲、乙两容器同样深度的地方，这时两容器水面相平，如果将金属块从容器甲中缓慢提出水面拉力做功为W甲，将金属块从容器乙中拉出水面拉力做功为W乙，则W甲与W乙的大小关系为(

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F

F

θθ

///////////////////////////////////////////

S

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A．W甲＝W乙

B．W甲>W乙

C．W甲

D．条件不足，无法确定

4．人的肩上扛一箱子，在下列情况下，人对箱支持力做功的有(

)

A．人站在地面上不动

B．人在水平面上行走

C．人由二楼走到一楼

D．人在自动电梯上不动，电梯把人从一楼送到二楼

5．在平直的公路上，一辆汽车由静止开始做匀加速直线运动，当速度到达最大值vmax时关闭发动机让其滑行直到停止，整个过程的速度图象如图7—4所示，设汽车的牵引力为F，所做的功为WF，汽车所受的阻力为f，克服阻力所做的功为Wf ，则它们的关系为(

) A．F:f＝3：1

B．F：f=4:1

C．WF：Wf=1：3

D．WF：Wf=1：1 6．关于摩擦力做功，下列说法中正确的是(

)

A．摩擦力做功不仅与始末位置有关，而且与运动路径有关

B．滑动摩擦力一定做负功

C．静摩擦力一定不做功

D．滑动摩擦力和静摩擦力都可能做正功，也可能做负功

7．如图7—6所示，物体A、B质量相同，与地面的动摩擦因数也相同，在外力F的作用下一起沿水平面运动了S米，在该过程中(

)

A．摩擦力对物体A和B做的功相等

B．合外力对物体A和B做的功相等

C．F对物体A做的功和物体A对B做的功相等

D．物体A克服摩擦力做的功比物体B克服摩擦力做的功多

8．某人用F=100N的恒力，通过固定在物体上的滑轮将物体在水平面上移动1 m的距离，恒力方向与水平面的夹角θ=600，如图7—2所示，在该过程中人做的功是(

) A．50 J

B．100 J

C．150J

D．200 J 二、

功率

1、定义：描述做功快慢的物理量

①

公式：Pv：平均功率WWFScosFvcos

P

tttvt：瞬时功率

②

单位：瓦特[W]

③

同样标量

④

夹角是力与位移方向的夹角

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2、汽车的两种启动模式

①

以恒定工功率启动

②

匀加速启动

③

两个最大速度

④

典型例题分析：

质量为500t的机车以恒定的功率由静止出发，经5min行驶2.25km，速度达到最大2值54km/h，设阻力恒定且取g=10m/s．求：(1)机车的功率P=？(2)机车的速度为36km/h时机车的加速度a=？

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3、例题分析：

1．如图所示的倾角为θ，高为h的斜面固定不动，一质量为m的物块与斜面间的动摩擦因数为μ从斜面

h 顶端由静止滑下，求物块滑到斜面时，重力做功的功

θ

////////////////////////////////////////// 率，摩擦力做功的功率，斜面对物体弹力做功的功率。

2．如图7—5所示，甲、乙两船原来都静止在湖面上，它们的质量均为m0，现在乙船上拴一根细绳，甲船上的人用恒力F拉乙船，若不计水的阻力，经过时间t，在t秒末人做功的瞬时功率应为(

) A．2F2·t／m

B．F2·t／m

C．F2·t

D．F2·t／2m

3．如图7—7所示，利用动滑轮吊起质量为20kg的物体，已知拉力F为

200N，滑轮与绳的重力及摩擦均不计，则当物体由静止开始升高1 m时，物体的速度为多少？力F做了多少功？重力做了多少功？F做功的功率为多少？

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