高三物理复习 功 功率.doc

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1、高三物理复习：功功率知识梳理功1．定义：物体受到力的作用，并在力的方向上发生了一段位移，就叫力对物体做了功。2．做功的两个因素：力和物体在力的方向上的位移。3．公式：W=Fscosα，其中F是恒力，s是力的作用点对地的位移，α是F和s之间的夹角。4．单位：焦耳（J）。5．功是标量，没有方向，但是有正负之分。（1）当0≤α<90°时，W>0，力对物体做正功。（2）当90<α≤180°时，W<0，力对物体做负功，也叫物体克服这个力做了功。（3）α=90°6．功的计算方法（1）恒力做功：若F、s不在一直线上，可将F分解为沿s方向和垂直s方向的两个分力F1、F2来

2、求功；也可将s分解为沿F方向和垂直F方向的两个分位移s1、s2来求功。（2）多个力做的总功可先求出合外力，再根据功的定义式求出合外力的功即总功；也可先分别求各个外力的功，再求各个外力功的代数和即总功。（3）变力做的功：①利用微元法将变力做功转化为恒力做功来处理。②若变力F随位移s是均匀变化时，可先求出平均力，再将代入功的定义式求功。③作出变力F随位移s变化的图像，图像与位移轴所围的面积即为变力做的功。④若某力做功的功率P一定时，该力做功可由W=Pt求出。⑤根据功和能的关系，如动能定理，功是能量转化的量度，通过求能的变化来求变力的功。功率1．定义：功与完成这

3、些功所用时间的比值叫做功率。它是反映做功快慢的物理量，是标量。2．公式：（1）式中求出的力为平均速率，若功率一直不变，为瞬时功率。（2）式中若v为平均速率，则P为平均速率；若v为瞬时速度，则P为瞬是功率，式中α为力F与物体速度v之间的夹角。3．单位：瓦特（W）。4．发动机的功率发动机的额定功率，是指该机正常工作时的最大输出功率，并不是任何时候发动机的功率都等于额定功率。实际输出功率可以在零与额定值之间取值。发动机的功率就是牵引力的功率，P=Fv。在P一定时，F与v成反比；在v一定时，F与P成正比；在F一定时，P与v成正比。以下是机车启动的两种典型问题：（1

4、）在额定功率下启动：机车以恒定功率启动，若运动过程中所受阻力F阻不变，根据P=Fv和F-F阻=ma，可知，机车随着速度增大，牵引力要减小，故做变加速运动；当其加速度a=0时，速度达到最大，以后机车将做匀速直线运动。（2）以恒定加速度启动：机车以恒定加速度启动后，开始做匀加速直线运动，牵引力不变，机车的功率不断增大；当其速度增大到某一值v时，其功率达到额定功率，此后将属于功率一定，机车做速度不断增大，加速度不断减小的变加速运动，直至a=0时，速度达到最大，以后机车将做匀速直线运动。典例精析例1如图所示，小物块位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平地面上，从地面

5、上看，在小物块沿斜面下滑的过程中，斜面对小物块的作用力（）A．垂直于接触面，做功为0B．垂直于接触面，做功不为0C．不垂直于接触面，做功为0D．不垂直于接触面，做功不为0解析如图可知，物块沿光滑斜面下滑，斜面对物块的作用力只有垂直于斜面的支持力。从地面上看，物块的位移s在FN方向的分量与N反向，即合位移s与支持力N的夹角α大于90°，斜面对物块的作用力做功不为0，且为一负值。答案选B。点评此题极易错选A。其原因是忽略了斜面本身的运动。现因斜面处在光滑水平面上，物块沿斜面下滑的同时在N的反作用力作用下，斜面体要后退（这一点也可以从物块与斜面体水平方向动量守恒

6、来分析）。实际上物块参与了两个分运动，沿斜面的下滑与斜面的后退，其合位移为s。例2如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，物体与斜面的动摩擦因数为μ。现使斜面水平向左匀速移动距离L。（1）摩擦力对物体做的功为（物体与斜面相对静止）。（2）斜面对物体的弹力做的功为。（3）重力对物体做的功为。（4）斜面对物体做的功是，各力对物体所做的总功是。解析（1）对物体进行受力分析，如图所示，由于m静止在斜面上∴，∴。（2）。（3）。（4）由于斜面对物体的作用力是弹力和摩擦力的合力，故，。例3如图所示，某人用大小不变的力F拉着放在光滑水平面上的物体，开始时与物体相

7、连的绳和水平面间夹角是α，当拉力F作用一段时间后，绳与水平面间夹角为β，已知图中高度为h，求绳的拉力F对物体做的功（绳的质量、滑轮质量以及滑轮与绳的摩擦均不计）。解析设绳的拉力F对物体做的功为Wr，人的拉力F对绳做的功为WF，由上图可知，在绳与水平夹角由α变为β的过程中，拉力F的作用点的位移大小为：由WF=F·s可知：点评上述问题是一变力做功问题，但在绳的质量、滑轮质量及滑轮与绳间的摩擦不计的情况下，人对绳的拉力F做功就等于绳子拉力T对物体做的功，因此巧妙地将变力功转变为恒力功。例4如图所示，某个力F=10N作用于半径为R=1的转盘的边缘上，力F的大小保持

8、不变，但方向保持任何时刻均与作用力的切线一致，则转动一周这个力F做