1、,高中物理必修2人教版,习题课 功、功率,目标定位 1.熟练掌握恒力功的计算方法，初步掌握求变力做功的方法 2知道作用力、反作用力的功及摩擦力做功特点并能熟练分析有关问题4掌握两种机车启动的过程分析及有关计算,一、功 1做功的两个要素：力和物体在_上发生的位移 2公式：W_(1)该公式只适用于_做功(2)是力与_的夹角，l为物体对地的位移 3功的正负的意义(1)功是_，但有正负之分，正功表示_力对物体做功，负功表示_力对物体做功(2)一个力对物体做负功，往往说成是物体_做功(取绝对值),力的方向,Flcos ,恒力,位移方向,标量,动,阻,克服这个力,4多个力的合力做的功(1)先求F合，再根据
2、WF合lcos 计算，一般适用于整个过程中_恒定不变的情况(2)先求各个力做的功W1、W2Wn，再根据W总_ _计算总功，一般适用于在整个过程中某些力分阶段作用的情况,合力,W1W2,Wn,二、功率 1物理意义：描述做功的_ 2公式(2)PFvcos (为F与v方向的夹角)v为平均速度，则P为_功率v为瞬时速度，则P为_功率想一想 对机车的功率PFv，式中F为机车的牵引力，还是机车的合外力？答案 F为机车的牵引力,平均功率,平均,瞬时,快慢,一、功的计算1公式WFlcos ，l是物体相对地面的位移，流程图如下：,2变力做功的计算(1)将变力做功转化为恒力做功当力的大小不变，而方向始终与运动方向
3、相同或相反时，这类力的功等于力和路程的乘积(2)当变力做功的功率P一定时，如机车恒定功率启动，可用WPt求功,【例1】 将一质量为m的小球竖直向上抛出，小球上升h后又落回地面，在整个过程中受到的空气阻力大小始终为f，则关于这个过程中重力与空气阻力所做的功，下列说法正确的是 ( )A重力做的功为2mgh，空气阻力做的功为2fhB重力做的功为0，空气阻力做的功也为0C重力做的功为0，空气阻力做的功为2fhD重力做的功为2mgh，空气阻力做的功为0答案 C,解析 重力是恒力，可以用公式WFlcos 直接计算，由于位移为零，所以重力做的功为零；空气阻力在整个过程中方向发生了变化，不能直接用公式计算，可
4、进行分段计算，上升过程和下降过程空气阻力做的功均为fh，因此在整个过程中空气阻力做的功为2fh.故选项C正确,二、作用力、反作用力的功及摩擦力做功特点分析 1作用力、反作用力做功的特点：作用力和反作用力虽然等大反向，但由于它们分别作用在两个物体上，产生的位移效果无必然联系，故作用力和反作用力的功不一定一正一负，大小也不一定相等 2关于摩擦力的功(1)不论是静摩擦力，还是滑动摩擦力都可以是动力也可以是阻力，也可能与位移方向垂直，所以不论是静摩擦力，还是滑动摩擦力既可以对物体做正功，也可以对物体做负功，还可能不对物体做功,(2)一对相互作用的静摩擦力等大反向且物体之间相对静止，即两个物体的对地位移
5、相同，由WFlcos 可判断两个相互作用的静摩擦力做功的总和为零 (3)一对相互作用的滑动摩擦力等大反向但物体之间相对滑动，即两个物体的对地位移不相同，由WFlcos 可判断两个相互作用的滑动摩擦力做功的总和不为零,【例2】 质量为M的木板放在光滑水平面上，如图1所示一个质量为m的滑块以某一速度沿木板表面从A点滑至B点，在木板上前进了l，同时木板前进了x，若滑块与木板间的动摩擦因数为，求摩擦力对滑块、对木板所做的功各为多少？滑动摩擦力对滑块、木板做的总功是多少？,图1,答案 mg(lx) mgx mgl 解析 由题图可知，木板的位移为lMx时，滑块的位移为lmlx，m与M之间的滑动摩擦力Ffm
6、g.由公式WFlcos 可得，摩擦力对滑块所做的功为Wmmglmcos 180mg(lx)，负号表示做负功摩擦力对木板所做的功为WMmglMmgx.这对滑动摩擦力做的总功：WWmWMmg(lx)mgxmgl,2应用公式PFv时需注意(1)F与v方向在同一直线上时：PFv.(2)F与v方向有一夹角时：PFvcos .,【例3】质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t0时刻开始受到水平力的作用力的大小F与时间t的关系如图2所示，力的方向保持不变，则 ( ),图2,答案 BD 解析 3t0时速度,四、机车启动问题 1机车的输出功率：PFv，其中F为机车的牵引力，v为机车的瞬时速度,【例4】 一列火车总
7、质量m500 t，机车发动机的额定功率P6105 W，在轨道上行驶时，轨道对火车的阻力Ff是车重的0.01 倍，g取10 m/s2，求：(1)火车在水平轨道上行驶的最大速度；(2)在水平轨道上，发动机以额定功率P工作，当行驶速度为v11 m/s和v210 m/s时，火车的瞬时加速度a1、a2各是多少；(3)在水平轨道上以36 km/h速度匀速行驶时，发动机的实际功率P；(4)若火车从静止开始，保持0.5 m/s2的加速度做匀加速运动，这一过程维持的最长时间,答案 (1)12 m/s (2)1.1 m/s2 0.02 m/s2 (3)5105 W (4)4 s 解析 (1)火车速度达到最大时，牵引力与阻力平衡，即FFfkmg时火车的加速度为零，速度达最大vm，,再见,
