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文檔簡(jiǎn)介

功與功率能量守恒第一頁,共十七頁,編輯于2023年,星期日在力和運(yùn)動(dòng)方向一致的時(shí)候P=W/T(在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一致的時(shí)候這里的功率P是平均功率,也可以視為每一點(diǎn)的功率;當(dāng)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不一致時(shí)候,即有時(shí)候加速有時(shí)候減速,這情況這里的功率P只能表示平均功率)P=FV=FS(這公式適用于恒定合外力F的情況下,P表示的是瞬時(shí)功率,即在速度為V那點(diǎn)的瞬時(shí)功率)如果方向上有夾角的話,在乘以適當(dāng)?shù)慕嵌扔嘞艺野袴VS弄成同向來解第二頁,共十七頁,編輯于2023年,星期日【例1】質(zhì)量為2kg的物體,受到24N豎直向上的拉力作用,由靜止開始運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)了5s。求5s內(nèi)拉力對(duì)物體所做的功是多少?5s內(nèi)拉力的平均功率及5s末拉力的瞬時(shí)功率各是多少?

(g=10m/s2)

解題:合外力F=24-2*10=4N(處于恒定合外力情況,此時(shí)可以用W=FS)

有S=at2/2a=F/m即可以求出SW

平均功率要用P=W/t

瞬時(shí)功率P=FVtVt表示末點(diǎn)速度需要用到Vt=at

(從問題入手寫出和問題有關(guān)的公式,容納后看公式里面哪一個(gè)未知再寫出求未知量的公式,一步一步推上去)第三頁,共十七頁,編輯于2023年,星期日【例2】如圖所示,質(zhì)量為m的物體,沿長(zhǎng)L,傾角為的光滑斜面,自頂端由靜止滑到L/2處,重力做功的瞬時(shí)功率為多少?物體滑到底端時(shí),重力做功的瞬時(shí)功率為多少?

解:?jiǎn)栴}是重力做功瞬時(shí)功率,則它的公式

是P=FVt=mgVt

公式里面V未知,求V要用到公式

L/2=(Vt2-V02)/(2a)=Vt2/(2a)

又出現(xiàn)a未知,解a的公式可以是

a=F/m

F在題目上就相當(dāng)于重力在斜面上的分力了

這時(shí)從這個(gè)公式向上解就可以得出P了

滑到底端一樣方法L/2第四頁,共十七頁,編輯于2023年,星期日【例4】質(zhì)量為m的物體,距地面高度為h,以初速度0水平拋出,求:

(1)物體落地時(shí),重力的瞬時(shí)功率;

(2)從拋出到落地,重力的平均功率。

(1)平拋情況水平是勻速,豎直方向是自由落體

由問題列在草稿紙上列公式p=mgv(v是落地點(diǎn)的合速度)

則只要求出末點(diǎn)的合速度就可以

水平速度為V0豎直方向用公式h=(Vt2-V02)/(2g)=Vt2/(2g)解出Vt

合速度即為它們兩個(gè)的斜邊

(2)平均功率是p=w/t

時(shí)間t由公式

Vt=gt得出

0第五頁,共十七頁,編輯于2023年,星期日五、探究機(jī)車以恒定功率啟動(dòng)(阻力f不變)第六頁,共十七頁,編輯于2023年,星期日開始v很小.①由P=Fv,P一定、v很小可知,F(xiàn)很大;②由F-f=ma、f與m不變可知,F(xiàn)很大,a很大。Ⅰ(加速減小的加速運(yùn)動(dòng))Ⅱ(勻速直線運(yùn)動(dòng))①由P=Fv、P一定,v↑可知F↓;②由a=(F-f)/m、f、m一定、F↓可知a↓.v↑.當(dāng)F減小到Fmin=f時(shí),a=(F-f)/m=0,速度達(dá)到最大。由F=Fv得,v=vm=P/f。汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng),速度的大小為v=vm。FfaFfaFfa=0Ffa=0第七頁,共十七頁,編輯于2023年,星期日1.運(yùn)動(dòng)分為兩個(gè)階段:2.達(dá)到勻速運(yùn)動(dòng)的條件:第一階段:加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)第二階段:勻速運(yùn)動(dòng)F=f3.速度隨時(shí)間變化的圖像tm第八頁,共十七頁,編輯于2023年,星期日六、探究機(jī)車以恒定加速度啟動(dòng)(阻力f不變)第九頁,共十七頁,編輯于2023年,星期日開始v很小,a不變①由a=(F-f)/m得,F(xiàn)不變。②由P=Fv得,P很??;v↑a不變①由P=Fv得,P增大;②由a=(F-f)/m得,F(xiàn)不變。直到Pmax=P額時(shí),勻加速直線運(yùn)動(dòng)結(jié)束,v達(dá)到勻加速的最大速度;P=P額不變,v繼續(xù)增大,①由P=Fv得,F(xiàn)減小。②由a=(F-f)/m得,a減小。當(dāng)Fmin=f時(shí),①由a=(F-f)/m得a=0②由P=fv得,v=vm=P/fⅠ(勻加速直線運(yùn)動(dòng))Ⅱ(加速度減小的加速運(yùn)動(dòng))Ⅲ(勻速直線運(yùn)動(dòng))第十頁,共十七頁,編輯于2023年,星期日1.運(yùn)動(dòng)分為三個(gè)階段:第一階段:勻加速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)功率達(dá)到額定功率時(shí)結(jié)束。第二階段:加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)結(jié)束。2.速度隨時(shí)間變化的圖像第二階段:當(dāng)牽引力等于阻力時(shí),開始勻速運(yùn)動(dòng)。tmt0第十一頁,共十七頁,編輯于2023年,星期日【例2】設(shè)汽車在起動(dòng)階段為勻加速直線運(yùn)動(dòng),則在起動(dòng)階段A.汽車速度增大,發(fā)動(dòng)機(jī)功率不變B.發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力增大,功率增大C.發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力不變,功率不變D.發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力不變,功率增大解析:起動(dòng)階段是遵循F-f=ma勻加速說明a不變則啟動(dòng)力F不變功率方面要根據(jù)P=FV和V=at來看速度越來越大汽車的發(fā)動(dòng)功率一定則F只能是越來越小直到和阻力f相等,后面就一直做勻速運(yùn)動(dòng)了D第十二頁,共十七頁,編輯于2023年,星期日【例3】汽車質(zhì)量為5t,其發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率為37.5kW,汽車在水平道路上從靜止開始起動(dòng),開始一段時(shí)間內(nèi),以加速度1.0m/s2做勻加速運(yùn)動(dòng),最后勻速運(yùn)動(dòng)的速度為15m/s。求:(1)汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;(2)汽車勻速運(yùn)動(dòng)后關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),還能滑多遠(yuǎn)?解:(1)勻加速階段是a不變即F不變F-f=ma求時(shí)間只要知道勻加速的末點(diǎn)速度Vt即可而這個(gè)末點(diǎn)速度就是勻速運(yùn)動(dòng)的速度15m/s根據(jù)Vt=at可以解得時(shí)間t(2)根據(jù)P=FV(這里的V要代的是勻速的速度15)可以解得F這時(shí)根據(jù)F-f=ma可以知道阻力f關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)即沒有F了,這時(shí)候就只有f=ma求出加速度a根據(jù)停下來的速度0=15t-at就可以求出時(shí)間t然后根據(jù)位移公式就可以得出答案多遠(yuǎn)第十三頁,共十七頁,編輯于2023年,星期日能量守恒定律

①內(nèi)容:能量既不可會(huì)消滅,也不會(huì)創(chuàng)生,它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式,或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中,能量的總量保持不變.②定律的表達(dá)式E初=E終;△E增=△E減第十四頁,共十七頁,編輯于2023年,星期日質(zhì)量為m的物體下落過程中,經(jīng)過高度h1處速度為v1,下落至高度h2處速度為v2,空氣阻力恒為f,分析由h1下落到h2過程中機(jī)械能的變化。分析:能量守恒在這里能量只體現(xiàn)在重力勢(shì)能和動(dòng)能上根據(jù)動(dòng)能定理,有

下落過程中重力對(duì)物體做功,重力做功在數(shù)值上等于物體重力勢(shì)能的變化量。一般我們都取地面為參考平面,有:第十五頁,共十七頁,編輯于2023年,星期日第十六頁,共十七頁,編輯于2023年,星期日能量自我總結(jié)能的轉(zhuǎn)換一般在題目上常體現(xiàn)在重力勢(shì)能和動(dòng)能,有的還會(huì)出現(xiàn)摩擦力,則這時(shí)候也要考慮摩擦力所做的負(fù)功。分析轉(zhuǎn)換的時(shí)候不必要的時(shí)候不考慮過程,只看開始和結(jié)束的狀態(tài)來列方程假如有這樣一道題目:有一粒有彈性的小球從高度為h靜止下落,當(dāng)小球靜止在地面時(shí),空氣阻力所做的總功為多少。。。。。這時(shí)候我

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