高中物理功和功率章末小结

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1、第1章专题归纳例析章末小结阶段质量检测专题一　关于摩擦力做功的问题(1)摩擦力可以做正功，也可以做负功。如货车车厢内放一木箱，货车加速，木箱与货车相对静止一起运动，静摩擦力对木箱做正功，对货车做负功；若货车突然加速，木箱可能相对货车向后滑动，但相对地面向前运动，滑动摩擦力对木箱做正功，对货车做负功。(2)摩擦力可能不做功，如桌面上放一物体，手推物体，但没有推动，静摩擦力不做功；若能推动，滑动摩擦力对桌子不做功。(3)一对互为作用力和反作用力的摩擦力做的总功可能为零(静摩擦力)，可能为负(滑动摩擦力)，但不可能为正。(4)在静摩擦力做

2、功的过程中，只有机械能的相互转移(静摩擦力起着传递机械能的作用)，而没有机械能转化为其他形式的能。相互摩擦的系统内，一对静摩擦力所做功的代数和总为零。而在一对滑动摩擦力做功的过程中，能量的转化有两个方向：一是相互摩擦的物体之间机械能的转移；二是机械能转化为内能。转化为内能的量值等于滑动摩擦力与相对位移的乘积。[例证1]质量为M的长木板放在光滑水平面上，一个质量为m的滑块以速度v沿木板表面从A点滑到B点，在木板上前进了L，而木板在水平面上前进了s，如图1－1所示，设滑块与木板间的动摩擦因数为μ。求：图1－1(1)摩擦力对滑块做的功；(

3、2)摩擦力对木板做的功；(3)摩擦力做的总功；(4)上述过程中机械能转化为内能的大小。[解析]分别对滑块和木板进行受力分析，如图1-2所示。f＝μmg，f′＝f(1)摩擦力对滑块做的功为Wm＝－f(s＋L)＝－μmg(s＋L)(2)摩擦力对木板做的功为WM＝f′s＝μmgs(3)摩擦力做的总功为W＝Wm＋WM＝－μmgL(4)转化为内能的大小为Q＝－W＝μmgL。[答案](1)－μmg(s＋L)(2)μmgs(3)－μmgL(4)μmgL专题二　变力做功的计算恒力做功可直接用功的公式W＝Fscosα求出，变力做功一般不能直接套用该公

4、式，求变力做功的方法如下：(1)将变力做功转化为恒力做功。①分段法：力在全程是变力，但在每一个阶段是恒力，这样就可以先计算每个阶段的功，再利用求和的方法计算整个过程中变力做的功。②微元法：当力的大小不变，力的方向时刻与速度同向(或反向)时，把物体的运动过程分为很多小段，这样每一小段可以看成直线，先求力在每一小段上的功，再求和即可。例如，滑动摩擦力、空气阻力总与物体相对运动的方向相反，可把运动过程细分，其中每一小段都是恒力做功，整个运动过程中所做的总功是各个阶段所做功的和，即力与路程的乘积。③转换研究对象法：如图1－3所示，人站在地上

5、以恒力拉绳，使小车向左运动，求拉力对小车所做的功。拉力对小车来说是个变力(大小不变，方向改变)，但仔细研究，发现人拉绳的力却是恒力，于是转换研究对象，用人对绳子做的功来求绳子对小车做的功。图1－3(2)利用图象法求变力做功。如图1－4所示，在Fs图象中，若能求出图线与s轴所围的面积，则这个面积即为F在这段位移s上所做的功。类似在vt图象中，图线与t轴所围的面积表示位移。图1－4[答案]B[例证3]额定功率为80kW的汽车，在某平直公路上行驶的最大速度为20m/s，汽车的质量m＝2×103kg。如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，经5

6、s后刚好达到额定功率，之后以额定功率沿直线行驶，若汽车运动过程中所受阻力不变，g取10m/s2，求：(1)汽车所受的恒定阻力；(2)3s末汽车的瞬时功率；(3)汽车起动后前10s内汽车的平均功率。答案：(1)4×103N(2)48kW(3)60kW1．关于摩擦力做功，下列说法中正确的是()A．滑动摩擦力总是阻碍物体的相对运动，所以它一定做负功B．静摩擦力总是阻碍物体的相对运动趋势，所以它一定不做功C．静摩擦力和滑动摩擦力不一定都做负功D．系统内相互作用的两个物体间的一对摩擦力做功的总和等于零解析：滑动摩擦力阻碍物体间的相对运动，物体

7、不一定运动，如拉动地面上的物体，物体对地面的滑动摩擦力不做功，故A错误。倾斜的皮带传送装置靠静摩擦力向上运送货物，静摩擦力对货物做正功，对皮带做负功，故B错误，C正确。滑动摩擦力存在于相对运动的物体间，物体的位移一定不同，则物体间的滑动摩擦力做的总功一定不为零，故D错误。答案：C答案：C3．自由下落的物体，在第1s内、第2s内、第3s内重力做功的平均功率之比为()A．1∶1∶1B．1∶2∶3C．1∶3∶5D．1∶4∶9解析：由匀变速直线运动的规律可知，自由下落的物体，在第1s内、第2s内、第3s内位移之比为s1∶s2∶s3＝1∶3∶

8、5，则重力在这三段时间内所做功之比为W1∶W2∶W3＝mgs1∶mgs2∶mgs3＝1∶3∶5，所以在这相等的三段时间内，重力做功的平均功率之比为P1∶P2∶P3＝W1∶W2∶W3＝1∶3∶5。答案：C答案：A5.如图1－6所示，水平