高三物理功；功率；动能定理北师大版 知识精讲.doc

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高三物理功；功率；动能定理北师大版

【本讲教育信息】
一.教学内容：
专题一：功
专题二：功率
专题三：动能定理

专题一功

一.功
1.定义：作用在物体上的力与物体在力的方向上发生位移的乘积。（有力有位移不一定有功）
2.公式：

3.单位：国际制J
4.功是标量，没有方向，但有正负，其正负由cosθ决定。
功的正负含义：反映做功过程能量转化或转移方向。
如：汽车匀速运动，阻力f做负功，表示汽车的机械能转化为内能，牵引力F做正功，表示有其它形式能转化为机械能。
一个力对物体做了负功，也可以说成物体克服此力做了多少功。
如：竖直上抛一物体，上升h过程中，WG=-mgh，Wf=-fh，克服重力做功mgh，克服阻力做功fh。

5.功是能量变化的量度：（不同的力做功，引起不同能量变化）

注：①研究功的时候必须明确是研究哪个力做功，还是研究合力做功。
由于功是标量，合力所做的功也等于物体所受各个力做功的代数和

②W=Fscosθ对恒力功适用。
（如一个物体竖直上抛，上升高度h，从上抛至落回抛出点。）

③s是指对地位移。

专题二功率
二.功率：
1.定义：功率是表示做功快慢的物理量，或功跟完成这些功所用时间的比值。
2.公式：

3.单位：国际制W，
4.额定功率、实际功率
额定功率：某机械正常工作时的最大功率P额
机械工作时的实际功率：P实≤P额
机车发动机的功率指P出（发动机输出功率）=PF=Fv（发动机牵引力的功率）
5.机车两种常见的起动方式：
（1）机车以恒定功率加速运动：

注意此时F>f，vm’<vm，若要继续加速，则保持P不变，减小F，做加速度变小的加速运动，直至达到最大速度vm。

专题三动能定理
三．动能、动能定理
1.动能：动能是描述物体运动状态的物理量。物体由于运动而具有的能量称为动能。

注：动能是标量，没有方向，故动能只和速率有关，与物体运动方向无关。
物体的速率一般情况下均以地面为参考系。
2.动能定理：外力对物体做功的代数和等于物体动能的增量。

注：（1）研究对象：单个质点（一个物体）或可以视为质点的质点系。
能变化。

（3）W总：外力做功的代数和，各力可能同时做功，也可以是先后做功，可以含有恒力功，也可以含变力功（W＝P·t）。
△Ek：动能增量，末动能减初动能。
（4）v、s均是以地面为参考系。
3.应用动能定理解题思路：
（1）确定研究对象，选定运动过程：（对谁由哪儿到哪儿）一个过程两个状态
（2）分析受力情况和各力做功情况

如：一个m＝0.5kg小球，以v0＝15m/s竖直上抛，上升高度h＝8m。
求：（1）小球落回原处时的速度？（上升、下落空气阻力大小不变）

【典型例题】
例1.（济南）如图所示，摩托车做腾跃特技表演，以v0＝10m/s的初速度冲上顶部水平高台，然后从高台水平飞出，若摩托车冲向高台的过程中以额定功率1.8kW行驶，所经时间为16s，人和车的总质量为180kg，台高h＝6m。不计空气阻力，不计摩擦产生的热量。（g取10m/s2）
请回答：摩托车飞出的水平距离S是多少？

解：

例2.（苏、锡、常、镇）如下图所示，BD为一水平面，AC是斜面，一物体从A点由
该物体从A点由静止开始沿AE滑下，最终物体静止于水平面上的F点（图中未画出）。试推断F点在D点的左边、右边、还是与D点重合。（已知物体与接触面之间的动摩擦因数处处相同，不计物体通过E或C点时的能量损失）

解析：设斜面的高度为h，对物体滑下的全过程应用动能定理有：

可见最后静止的位置和倾斜角θ无关，F和D应重合。

例3.质量为m的物体从地面以v0竖直向上抛出，物体落回地面时，速度大小为
（1）物体在运动过程中所受空气阻力的大小？
（2）物体以初速度v0竖直向上抛出时上升最大高度？若物体落地碰撞过程中，无能量损失，求物体运动总路程？
解：

例4.滑雪者从A点由静止沿斜面滑下，经一平台后水平飞离B点，地面上紧靠平台有一个水平台阶，空间几何尺度如图所示。斜面、平台与滑雪板之间的动摩擦因数为μ。假设滑雪者由斜面底端进入平台后立即沿水平方向运动，且速度大小不变。求：
（1）滑雪者离开B点时的速度大小；
（2）滑雪者从B点开始做平抛运动的水平距离S。

解析：（1）设滑雪者质量为m，斜面与水平面夹角θ，滑雪者滑行过程中克服阻力做功：

（2）设滑雪者离开B点后落到台阶上，利用平抛运动的知识有：

当时，滑雪者直接落到地面上，利用平抛运动的知识有：

例5.（黄冈）一块质量为M长为L的长木板，静止在光滑水平桌面上，一个质量为m的小滑块以水平速度v0从长木板的一端开始在木板上滑动，直到离开木板。滑块刚离开木
（1）滑块离开