Transcript 1、拉力一定做正功吗?
功 功率习题课 1、功的公式： W=Fs cosθ （F表示力的大小,S表示物体位移大 小,θ是F与s的方向夹角） 强调: 只适用恒力做功 2、功是个标量，所以合力做的功等于 各力做功的代数和 W合(W总) = W1+ W2 + W3 + • • • • 或 W合= F合 s cosθ 3、功的正负的含义： ①力对物体做了多少负功，也就是说 物体克服这个力做了多少功； ②做功过程是改变物体能量的过程； ③功是个过程量； ④功是标量； ⑤功的正负表示物体能量的增减； F 1、拉力一定做正功吗? 2、两质量相等的物体A、B分别放在粗糙水平 面上和光滑的水平面上，在同样的拉力F作用 下，产生相同的位移S，则拉力： C A、对A做的功多 B、对B做功多 C、一样多 D、以上都有可能 F F θ θ A 粗糙 B 光滑 3、在斜面上由静止开始下滑的物体（所 有接触面都光滑）物体受到的各力是否 做功？做正功还是做负功？ FN S mg 4、以一定的初速度向上抛出一个小球， 小球能上升的最大高度为h，空气阻力的 大小恒为F，则从抛出到落回抛出点的过 程中，空气对小球做的功： D A、零 B、-Fh C、Fh D、-2Fh 1）求在来回直线、曲线运动中的做功， 若不是恒力要注意分段进行！ 2）空气阻力做功一般是 W f = - fs路程 3）恒力做功公式对来回直线、曲线运动 也是适用的！ 5、质量m=2kg的物体置于粗糙的水平面 上,物体与平面间的动摩擦因数为0.5, 在水平恒力F=20N作用下由静止开始运 动2s,取g=10m/s2,求： 1）力F对物体做的功； 2）物体克服摩擦力做了多少功； 3）合力所做的功； m 4）各力对物体所做的总功。 F 6、如图，物体在水平桌面上，对它施加 A所示的拉力F，使它由静止开始发生位 移s；对它施加以B所示的推力F，使它由 静止开始发生位移s，F与水平方向夹角 均为θ，则： ①F做功那种情况多？为什么？ ②物体克服摩擦力做功那种情况多？为 F 什么？ )θ )θ F ◆思考题1： (1)、 摩擦力一定做负功吗?静摩擦力一 定不做功吗?滑动摩擦力一定做功吗？ (2)、 一对平衡力中的一个力如果做正 功,那么另一个力一定做负功吗?那么一 对作用与反作用力,作用力做正功,反作 用力一定做负功吗？ (3)、做匀速圆周运动的物体受到的向 心力做功吗？ 2、滑动摩擦力一定做负功吗? 滑动摩擦力即可 以做正功，也可 以做负功，还可 以不做功。 Sm m v0 M SM 滑动摩擦力f对m做负功 W1=- f Sm 滑动摩擦力f对Ｍ做正功 滑动摩擦力对滑块做负功 W2= f SM v0 滑动摩擦力对桌不做功 一对滑动摩擦力对物体作功之和必定为 负功 例、如图所示，一子弹以水平速度射入 置于光滑水平面上原来静止的木块，在 子弹相对木块运动的过程中，子弹钻入 木块的深度为d，木块的位移为s，木块 对子弹的摩擦力大小为f，求木块对子弹 的摩擦力做的功和子弹对木块的摩擦力 做的功。 d s 3、静摩擦力一定不做功吗? F A和B相对静止,一 起加速运动 静摩擦力对A做负功W=-fS 静摩擦力对Ｂ做正功Ｗ=fS A B 一对静摩擦力作功之和必定为零 4.作用力和反作用力做功一定是大小相 等,正负相反吗? S N S N 作用力和反作用力做功,其大小不一定相 等,正负也不一定相反: 可以都做正功; 可以都做负功; 可以都不做功; 关于汽车等交通工具发电 机功率P=Fv的讨论 汽车等交通工具,在行使中,由 于各种原因的影响,功率会随时 发生变化.发电机正常工作时,它 的输出功率达到最大值,即为额 定功率.但发电机正常工作时,它 不一定做匀速运动,此时牵引力 仍可大于阻力,汽车仍会继续加 速,速度继续增大,最后达到匀速. 现在我们来讨论两种最特殊的情况: 一种为汽车以恒定的额定功率启动 另一种为匀加速启动 一、汽车以恒定的额定功率启动 变加速（a ) 匀速（a = 0） , 在此过程中，F牵、v、a的变化特点是： Pm F- f v F牵 = a = v m 变加速速运动 当F = f时 a=0 保持vm匀速 v达到最大vm 匀 运 速 动 汽车达到最大速度时，a = 0, F = f , P = Fvm = fvm 例1.关于汽车运动的论述不正确的是: A A、汽车以额定功率启动后，做变加速运动，速度、加速度逐渐增大 B、汽车以额定功率启动后，做变加速运动，速度逐渐增大，加速度 逐渐减小，加速度为零时，速度最大 C、汽车匀速行使的最大允许速度受发电机的额定功率限制，要提高 最大允许速度，必须增大发电机的额定功率 D、汽车在水平路面上行使，则当牵引力与阻力平衡时，汽车的最大 p 速度vm = m f 例2.一台质量为2000kg,额定功率为5×104w的汽车,若其在 行使中所受的阻力恒定不变,且汽车以额定功率行使的最大速 度为20m／s,则汽车在启动后速度为10m／s时的加速度有多 大? 解 :∵ pm = fvm ∴ Pm f = = 2500N vm P额 50000 P额 = Fv F = = = 5000N v 10 根据牛顿的第二定律有 F - f 5000- 2500 F - f = m a a = = = 1.25(m 2 ) s m 2000 二.匀加速启动过程 匀加速运动,当汽车的功率增大到额定功率后,再 做变加速运动,最后做匀速运动,牵引功率,牵引力,加 速度,速度各个量的变化情况是: 当P = Pm时 F牵 - f F牵不变，a = 不变 v = at P = F牵v a0 m v仍要继续增大 匀加速直线 运动 当F = f时 F牵 - f pm Pm一定，v F牵 = a = a=0 v m v达到最大vm 变 加 速 运 动 保持匀速 匀速运动 例3质量为5t的汽车,额定功率为 P=90kw,设汽车运动的阻力恒为车重 的0.05倍 1.求汽车沿水平道路行使的最大速度? 2.设汽车由禁止起沿水平道路做匀加 速直线运动,加速度a=0.4m／s2,求汽 车维持这一加速度行使的最长时间 (g=10m／s2) 1.∵m=5000kg, p=9.0×104 w f=kmg=0.05×5000×10=2.5×103 ∵pm=fvm ∴vm=pm／f =9×104／2.5×103 =36(m／s) 2.汽车做匀加速运动完毕时,功率达到 最大输出功率,即额定功率 根据牛顿第二定律有: F – f=ma F=f+ma=4.5×103N 匀加速运动完毕时有:P=Pm ∵P=Fv ∴v=p／F =9.0×104 ／ 4.5×103=20(m／s) ∵v=at ∴t=v／a=20 ／ 0.4=50(s) 错误解法:vm=at t=vm／a=36 ／0.4=90(s) ?