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2015年高考物理二轮专题辅导与训练课件:3.4 功 功率


专题三 动能定理和能量守恒定律 第4讲 功 功率 【主干回顾】 【核心精华】 知识规律 (1)恒力做功的公式:W=Flcosα 。 (2)平均功率的公式:P ? W ? Fvcos?。 t (3)瞬时功率的公式:P=Fvcosα 。 思想方法 (1)物理思想:微元思想。 (2)物理方法:图像法、转换法等。 热点考向一 功和功率的理解与计算 【典题1·师生探

究】(多选)(2014·西安一模)质量为m=2kg的 物体沿水平面向右做直线运动,t=0时刻受到一个水平向左的 恒力F,如图甲所示,此后物体的v-t图像如图乙所示,取水平 向右为正方向,g取10m/s2,则( ) A.物体与水平面间的动摩擦因数为μ =0.5 B.10 s末恒力F的瞬时功率为6W C.10 s末物体在计时起点左侧2 m处 D.10 s内物体克服摩擦力做功34 J 【破题关键】 (1)题干信息“水平向左的恒力F”“取水平向右为正方向”说 0~4s合力为F+Ff,4~10 s合力为F-Ff 。 明__________________________________ 斜率表示物体的加速度;图像 (2)由v-t图像可获得的信息:___________________________ 与时间轴围成的面积表示位移 。 ___________________________ (3)摩擦力的方向与物体运动的方向始终相反,则摩擦力做的 摩擦力与路程的乘积 。 功等于___________________ 【解析】选C、D。由题图乙知前后两段时间内物体加速度的大 小分别为a1=2m/s2、a2=1m/s2,由牛顿第二定律知F+μmg =ma1, F-μmg=ma2,联立得F=3N、μ=0.05,A错误;10 s末恒力F的 瞬时功率为P=Fv=18W,B错误;由速度图像与坐标轴所围面积 的物理意义知,10s内物体的位移x=-2m,即在计时起点左侧2m 处,C正确;10s内物体的路程为s=34m,即10 s内物体克服摩 擦力所做的功W=μmgs=0.05×2×10×34J=34 J,D正确。 【拓展延伸】 (1)在【典题1】中0~10s内恒力F做功的平均功率为多大? 【解析】10s内物体的位移x=-2m,恒力F做的功W=Fx=-3× (-2)J=6 J,P= W 6 ? W =0.6 W。 t 10 (2)在【典题1】中0~10s内合外力对物体所做的功为多少? 1 1 2 2 【解析】由动能定理得W合= 1 mv 2 ? 1 mv0 ? ? 2 ? ? ?6 ? J ? ? 2 ? 82 J 2 2 2 2 =-28J。 【典题2·自主探究】一个质量为m的物块,在几个共点力的作 用下静止在光滑水平面上。现把其中一个水平方向的力从F突 然增大到3F,并保持其他力不变,则从这时开始ts末,该力的 瞬时功率是( 9F2 t A. m 6F2 t B. m ) 4F2 t C. m 3F2 t D. m 【审题流程】 第一步:审题干→提取信息 (1)“静止在光滑水平面上” 物块所受合力为零。 (2)“其中一个水平方向的力从F突然增大到3F,并保持其他力 不变” 物块的合力为2F。 第二步:审问题→明确解题思路 求ts末力3F的瞬时功率→由牛顿第二定律求物块的加速度→ 由v=at求ts末的速度→由P=3Fv求解。 【解析】选B。物块受到的合力为2F,根据牛顿第二定律有 2F=ma,在合力作用下,物块做初速度为零的匀加速直线运 动,速度

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