主題三 單元總結(jié)

1、.單元總結(jié)一、功和功率的計(jì)算1.功的計(jì)算方法1定義法求功。2利用動(dòng)能定理或功能關(guān)系求功。3利用WPt求功。2.功率的計(jì)算方法1P：此式是功率的定義式，適用于任何情況下功率的計(jì)算，但常用于求解某段時(shí)間內(nèi)的平均功率。2PFvcos ：當(dāng)v是瞬時(shí)速度時(shí)，此式計(jì)算的是F的瞬時(shí)功率；當(dāng)v是平均速度時(shí)，此式計(jì)算的是F的平均功率。例1 質(zhì)量為m20 kg的物體，在大小恒定的程度外力F的作用下，沿程度面做直線運(yùn)動(dòng)。02 s 內(nèi)F與運(yùn)動(dòng)方向相反，24 s 內(nèi)F與運(yùn)動(dòng)方向一樣，物體的vt圖象如圖1所示，g取10 m/s2，那么圖1A.拉力F的大小為100 NB.物體在4 s時(shí)拉力的瞬時(shí)功率為120 WC.4 s內(nèi)

2、拉力所做的功為480 JD.4 s內(nèi)物體抑制摩擦力做的功為320 J解析由圖象可得：02 s內(nèi)物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a1 m/s25 m/s2，勻減速過程有FFfma1。勻加速過程加速度大小為a2 m/s21 m/s2，有FFfma2，由聯(lián)立解得Ff40 N，F(xiàn)60 N，故A錯(cuò)誤；物體在4 s時(shí)拉力的瞬時(shí)功率為PFv60×2 W120 W，故B正確；4 s內(nèi)物體通過的位移為x×2×10 m×2×2 m8 m，拉力做功為WFx480 J，故C錯(cuò)誤；4 s內(nèi)物體通過的路程為s×2×10 m×2×2

3、 m12 m，摩擦力做功為WfFf s40×12 J480 J，故D錯(cuò)誤。答案B針對(duì)訓(xùn)練1 多項(xiàng)選擇如圖2所示，一質(zhì)量為1.2 kg的物體從一固定的傾角為30°、長(zhǎng)度為10 m的光滑斜面頂端由靜止開場(chǎng)下滑。g取10 m/s2，那么圖2A.物體滑到斜面底端時(shí)重力做功的瞬時(shí)功率是60 WB.物體滑到斜面底端時(shí)重力做功的瞬時(shí)功率是120 WC.整個(gè)過程中重力做功的平均功率是30 WD.整個(gè)過程中重力做功的平均功率是60 W解析由動(dòng)能定理得mglsin 30°mv2，所以物體滑到斜面底端時(shí)的速度為10 m/s，此時(shí)重力做功的瞬時(shí)功率為Pmgvsin 30°1.2

4、×10×10× W60 W，故A正確，B錯(cuò)誤；物體下滑時(shí)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其受力情況如下圖。由牛頓第二定律得物體的加速度a10× m/s25 m/s2，物體下滑的時(shí)間t s2 s。物體下滑過程中重力做的功為Wmgl·sin 30°1.2×10×10× J60 J。重力做功的平均功率 W30 W。故C正確，D錯(cuò)誤。答案AC二、功能關(guān)系的應(yīng)用功是能量轉(zhuǎn)化的量度，某種能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的數(shù)量一定與某種力的功相等，與其他力的功無關(guān)，所以處理好功能關(guān)系題目的關(guān)鍵是記清常用的幾對(duì)功能關(guān)系。1重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系：W

5、GEp。2彈簧彈力做功與彈性勢(shì)能的關(guān)系：W彈Ep。3合力做功與動(dòng)能關(guān)系：W合Ek。4除重力或彈力外其他力做功與機(jī)械能的關(guān)系：W其他E。例2 質(zhì)量為m的跳水運(yùn)發(fā)動(dòng)入水后受到水的阻力而豎直向下做減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)水對(duì)他的阻力大小恒為F。那么在他減速下降到深度為h的過程中，以下說法正確的選項(xiàng)是g為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣華.他的動(dòng)能減少了FhB.他的重力勢(shì)能減少了mghC.他的動(dòng)能減少了FmghD.他的機(jī)械能減少了Fh解析跳水運(yùn)發(fā)動(dòng)入水減速下降h的過程中，他的重力勢(shì)能減少了mgh，那么B選項(xiàng)正確；由動(dòng)能定理知，動(dòng)能減少了Fmgh，那么C選項(xiàng)正確，A錯(cuò)誤；重力以外的力做的功等于機(jī)械能的變化，那么D選項(xiàng)正確。答案BC

6、D針對(duì)訓(xùn)練2 如圖3，一質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為l的均勻柔軟細(xì)繩PQ豎直懸掛。用外力將繩的下端Q緩慢地豎直向上拉起至M點(diǎn)，M點(diǎn)與繩的上端P相距l(xiāng)。重力加速度大小為g。在此過程中，外力做的功為圖3A.mgl B.mgl C.mgl D.mgl解析由題意可知，PM段細(xì)繩的機(jī)械能不變，MQ段細(xì)繩的重心升高了，那么重力勢(shì)能增加Epmg·mgl，由功能關(guān)系可知，在此過程中，外力做的功為Wmgl ，應(yīng)選項(xiàng)A正確，B、C、 D錯(cuò)誤。答案A三、動(dòng)力學(xué)方法和能量觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用1.動(dòng)力學(xué)方法：利用牛頓運(yùn)動(dòng)定律結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律求解力學(xué)問題。2.能量的觀點(diǎn)：利用動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律、能量守恒定律以及一些功能關(guān)系求

7、解力學(xué)問題。3.應(yīng)用技巧涉及動(dòng)力學(xué)方法和能量觀點(diǎn)的綜合題，應(yīng)根據(jù)題目要求靈敏選用公式和規(guī)律。1涉及力和運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)性分析或恒力作用下物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的問題時(shí)，可用牛頓運(yùn)動(dòng)定律。2用動(dòng)能定理求解物體受恒力作用下的問題比用牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解過程要簡(jiǎn)單，變力作用下的問題只能用能量觀點(diǎn)。3涉及動(dòng)能與勢(shì)能的互相轉(zhuǎn)化，單個(gè)物體或系統(tǒng)機(jī)械能守恒問題時(shí)，通常選用機(jī)械能守恒定律。例3 某快遞公司分揀郵件的程度傳輸裝置示意圖如圖4所示，皮帶在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下保持v1 m/s 的恒定速度向右運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)將一質(zhì)量為m2 kg的郵件輕放在皮帶上，郵件和皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.5。設(shè)皮帶足夠長(zhǎng)，取g10 m/s2，在郵件與皮帶發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的過程中，求：圖41郵件滑動(dòng)的時(shí)間t；2郵件對(duì)地的位移大小x；3郵件與皮帶間的摩擦力對(duì)皮帶做的功W。解析1設(shè)郵件放到皮帶上與皮帶發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)過程中受到的滑動(dòng)摩擦力為Ff，那么Ffmg取向右為正方向，對(duì)郵件應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律，有Ffmam由式并代入數(shù)據(jù)得t0.2 s2郵件與皮帶發(fā)生相對(duì)滑