1、第1單元功和功率,夯實必備知識,對應(yīng)學(xué)生用書第80頁 必備知識一功 基礎(chǔ)梳理 1.做功的兩個必要條件 力和物體在力的_上發(fā)生的_. 2.公式 W_,適用于恒力做功,其中為F、l方向間夾角,l為 物體對地的_. 3.功的正負(fù)判斷,方向,位移,Flcos ,位移,正功,負(fù)功,不做功,解析:斜面的支持力、繩的張力總是與小球的運動方向垂直,故不做功,A錯,C對;摩擦力總與速度方向相反,做負(fù)功;小球在重力方向上有位移,因而做功,B錯;小球動能的變化量等于合外力做的功,即重力與摩擦力做功的和,D錯. 答案:C,快慢,Fvcos ,最大,不大于,即時訓(xùn)練 2.關(guān)于功率的公式PFvcos ,以下理解正確的是(

2、) A.它是由功率的定義式PW/t及功的定義式WFlcos 聯(lián)合導(dǎo)出的,所以它只能用來計算平均功率 B.若F與v的夾角0,PFv C.當(dāng)公式中的v表示平均速度且F為恒力時,則PFv求解的是平均功率 D.當(dāng)F、v、均為瞬時值時,PFvcos 求解的是瞬時功率 解析:PFvcos 是由功率的定義式和功的定義式推導(dǎo)得來的,但它既能用來求解平均功率,也能用來求解瞬時功率,A錯誤.夾角是力F與速度v的夾角,當(dāng)夾角0時,PFv,B正確.當(dāng)F為恒力,v為平均速度時,P為平均功率;當(dāng)v為瞬時速度時,P為瞬時功率,C、D正確. 答案:B、C、D,精研疑難要點,解析由題中情形可知,刀對磨刀石的摩擦力的作用點雖然發(fā)

3、生了位移,但磨刀石卻沒有在力的方向上發(fā)生位移,所以摩擦力對磨刀石不做功,或做功為0;而刀在摩擦力方向上發(fā)生了位移,其位移與摩擦力夾角為180,故摩擦力對刀做負(fù)功,摩擦力做的功為WFfxcos 180Ffx,故A、D正確. 答案A、D,解析:物體向下做勻減速運動,說明加速度方向向上,合力方向向上,由于重力與運動方向相同,而合力和拉力與運動方向相反,所以重力做正功,拉力和合力都做負(fù)功,故選項A正確. 答案:A,(1)在第1秒內(nèi)、第2秒內(nèi)力F對滑塊做的功W1、W2; (2)前兩秒內(nèi)力F的總功WF及滑塊所受合力的功W.,思維流程第一步:抓信息關(guān)鍵點 在滑塊運動方向上再施加一水平作用力F 第二步:建立物

4、理模型 一滑塊,先做勻減速直線運動,后做反向勻加速直線運動,即先做負(fù)功,后做正功 第三步:找解題突破口 求第一秒和第二秒的位移 第四步:形成解題思路 求第一秒和第二秒的位移 由WFlcos 可得W1,W2,答案(1)0.5 J1.5 J(2)1.0 J0 規(guī)律總結(jié)在求力做功時,首先要區(qū)分是求某個力的功還是合力的功,是求恒力的功還是變力的功,若為變力做功,則要考慮應(yīng)用動能定理或?qū)⒆兞ψ龉D(zhuǎn)化為恒力做功進(jìn)行求解.,答案:9次,答案A、D,3.以20 m/s的水平速度從離地45 m高處拋出一質(zhì)量為1 kg的物體,不計空氣阻力,則第2 s內(nèi)重力做功多少？第2 s末重力的瞬時功率多大？ 答案:150 J

5、,200 W,答案(1)12 m/s(2)16 s,答案:B、C,提升學(xué)科素養(yǎng),典例2 把長為l的鐵釘釘入木板中,每打擊一次給予的能量為E0,已知釘子在木板中遇到的阻力與釘子進(jìn)入木板的深度成正比,比例系數(shù)為k.問此釘子全部進(jìn)入木板需要打擊幾次？,答案20 J,四、用動能定理求變力功 動能定理既適用于直線運動,也適用于曲線運動,既適用于求恒力功也適用于求變力功.因使用動能定理可由動能的變化來求功,所以動能定理是求變力功的首選. 典例4 如圖甲所示,一質(zhì)量為m1 kg的物塊靜止在粗糙水平面上的A點,從t0時刻開始物塊受到如圖乙所示規(guī)律變化的水平力F的作用并向右運動,第3 s末物塊運動到B點時速度剛好為0,第5 s末物塊剛好回到A點,已知物塊與粗糙水平面間的動摩擦因數(shù)0.2,求:(g10 m/s2),(1)A與B間的距離; (2)水平力F在前5 s內(nèi)對物塊做的功.,答案(1)4 m(2)24 J,解析將小球運動的軌跡分割成無數(shù)個小段,設(shè)每一小段的長度為x,它們可以近似看成直線,且與摩擦力方向共線反向,如圖所示,元功WFfx,而在小球運動的一周內(nèi)小球克服摩擦力所做的功等于各個元功的和,即WWFfx2RFf. 答案2RFf,小結(jié)雖然求變力做功的方法較多,但不同的方法所適用的情況不相同,如化變力為恒力求變力功的方法適用于力的大小不變方向改變的情況,利用平均力求變力功