2023届上海市新高考物理一轮复习课件：第六章 机械能守恒定律 6-1

上海新高考物理 一轮复习 第六章 机械能守恒定律（1） 功 功率 机车启动问题 1 概述 知识点 1 功 2 功率 3 汽车启动问题 功 吊机正在卸货 我国古代的提水机械——桔槔 在初中，我们认为力在力的方向距离的乘积就是功 物理学中，把这些力所做的功叫做机械功，简称功。 mg FN Ff W = F s 在电学中，电流驱动用电器做的功，简称电功。 3 功 单位： N 功是一个标量。 W = F s cosθ 作用力和受力点沿作用力方向的位移的乘积叫做功 F 表示物体受到的力的大小 s 定义为物体在力的方向上发生的位移大小，也可以用 x、l、d、h等 m J = 1 1 · 标矢性： 要素： 力 力的方向上发生的位移 力和位移的夹角 =1 kg·m2/s2 θ 为力和位移的夹角 4 恒力做功 注意： 作功与物体是否受其它力、其它力是否做功和运动形式（匀速或变速）无关，即力对物体做功具有独立性。 题中光滑或粗糙，匀速或变速，力F做的功都是一样的。 功有正负，我们可以按照力和位移的夹角进行分类。 F s q F s F q s 正功 不做功 负功 或者物体克服恒力做功 增速 对速度大小没有贡献 只改变速度方向 减速 5 功 摩擦力做功看运动的轨迹。 摩擦力既可以做负功，也可以正功 摩擦力在曲线运动中方向时刻在改变。 翼装飞行中的空气阻力做负功 快递传动带的摩擦力做正功 6 功 示例1两物体在水平恒力F的作用下，在光滑的水平面上由静止开始加速前进了路程s。接着进入一个粗糙水平面。又匀速前进了路程s。设力F在第一段路程中对物体做功为W1，平均功率为P1；在第二段路程中力F对物体做功为W2，力F做功的平均功率为P2。则（　　） （ A ） W1=W2，P1=P2 （ B ） W1>W2，P1=P2 （ C ） W1<W2，P1>P2 （ D ） W1=W2，P1<P2 D 7 功 变式1两如图所示，质量为m的小车在与竖直方向成α角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向左运动一段距离l。在此过程中，小车受到的阻力大小恒为Ff，则(　　) ( A )拉力对小车做功为Flcos α ( B )支持力对小车做功为Flsin α ( C )阻力对小车做功为－Ffl ( D )重力对小车做功为mgl C 8 合外力做功 利用动能定理W合＝Ek2－Ek1 方法一： 方法二： 方法三： 先求合外力F合，再用W合＝F合lcos α求功． 先求各个力做的功W1、W2、W3… 再应用W合＝W1＋W2＋W3＋… 求合外力做的功 9 变力做功 方法一： 应用动能定理 用力F把小球从A处缓慢拉到B处，F做功为WF 则有：WF－mgL(1－cos θ)＝0，得WF＝mgL(1－cos θ) 方法二： 微元法（仅限摩擦力曲线做功） 质量为m的木块在水平面内做圆周运动，运动一周克服摩擦力做功 Wf＝Ff·Δx1＋Ff·Δx2＋Ff·Δx3＋…＝Ff(Δx1＋Δx2＋Δx3＋…)＝Ff·2πR 10 变力做功 方法三： 图像法 一水平拉力拉着一物体在水平面上运动的位移为x0， 图线与横轴所围面积表示拉力所做的功，则有： 方法四： 等效转换法 恒力F把物块从A拉到B，绳子对物块做功 11 变力做功 F x0 xf x F x0 xf x ΔWi = FiΔxi Fi Δxi 也是再次说明了“功是力对空间的累计效应” 12 功 示例2.1如图所示，固定的光滑竖直杆上套着一个滑块，用轻绳系着滑块绕过光滑的定滑轮，以恒定的拉力F拉绳，使滑块从A点起由静止开始上升。若从A点上升至B点和从B点上升至C点的过程中拉力F做的功分别为W1和W2，图中AB＝BC，则(　　) ( A ) W1>W2 ( B ) W1<W2 ( C ) W1＝W2 ( D )无法确定W1和W2的大小关系 A 示例2.2如上题图，固定的光滑竖直杆上套着一个滑块，用轻绳系着滑块绕过光滑的定滑轮，用拉力F拉绳，使滑块从A点缓慢上升。若从A点上升至B点和从B点上升至C点的过程中拉力F做的功分别为W1和W2，图中AB＝BC，则(　　) ( A ) W1>W2 ( B ) W1<W2 ( C ) W1＝W2 ( D )无法确定W1和W2的大小关系 C 13 功 变式2如图甲所示，质量为4 kg的物体在水平推力作用下开始运动，推力大小F随位移大小x变化的情况如图乙所示，物体与地面间的动摩擦因数μ＝0.5，g取10 m/s2，则(　　) ( A )物体先做加速运动，推力减小到零后才开始做减速运动 ( B )运动过程中推力做的功为200 J ( C )物体在运动过程中的加速度先变小后不变 ( D )因推力是变力，无法确定推力做功的大小 D 14 功率 英国 瓦特 1736–1819 物理意义： 表示力做功快慢的