1、习题课功和功率,1加深功的理解2掌握求变力功的几种方法3加深理解机车额定功率与实际功率4会据PFv分析机车的运动,一、功1功的公式WFscos ,其中公式为s为受力点的对地位移,即求功时,物体的位移以地面为参考系2功的公式的适用条件为恒力做功,若物体所受力为变力,常可用以下方法求解,(1)将变力做功转化为恒力做功分段法力F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,用转换研究对象的方法
2、利用WFlcos 进行计算,如图所示,人站在地上以恒力F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),但细细研究,发现人拉绳的力却是恒力,于是转换研究对象,用人对绳子所做的功来求绳子对小车做的功,二、机车的两种启动方式1PFv中三个量的制约关系,2.机车启动方式(1)机车以恒定功率启动的运动过程所以机车达最大速度时,a0,FFf,PFvmFfvm,这一启动过程的vt图象如图甲所示,(2)机车以恒定加速度启动的运动过程这一运动过程的vt图象如图乙所示甲乙,如图所示,某人用大小不变的力F拉着放在光滑平面上的物体,开始时与物体相连的绳和水平面间的夹角是,当拉
3、力F作用一段时间后,绳与水平面间的夹角变为.已知图中的高度h,求绳的拉力FT对物体所做的功绳的质量、滑轮质量及绳与滑轮间的摩擦不计,【题后总结】根据功的公式WFlcos 求变力功时,要将求变力的功转化为求恒力的功,具体有微元法,平均值法,转化研究对象等,答案:B,质量为m4.0103 kg的汽车,发动机额定功率为P40 kW,汽车从静止开始以a0.5 m/s2的加速度行驶,所受阻力Ff2.0103 N,则汽车匀加速行驶的最长时间为多少?汽车可能达到的最大速度为多少?解析:汽车匀加速行驶时,汽车发动机牵引力为F,则根据牛顿第二定律:FFfma,FmaFf4.01030.5 N2.0103 N4.
4、0103 N.,答案:20 s20 m/s,【针对训练】 2.一汽车原来在水平路面上匀速行驶,某时刻司机突然将机车功率减为原来的一半并保持不变,地面阻力恒定,则汽车运动的vt图象为(),答案:B,误区:分析机车功率时不能确定P、F、v中的不变量而导致错误【典型例题】 一辆小车在水平路面上做匀速直线运动,从某时刻起,小车受到的牵引力F和阻力f随时间的变化规律如图所示,则小车所受的牵引力的功率随时间变化的规律是图中的,【尝试解答】机车所受牵引力Ff,且F、f均恒定,所以机车做匀加速直线运动vv0at据PFv可知PFvF(v0at)Fv0Fat故Pt图象为一倾斜直线,截距为Fv0,定值,故选C.【正确答案】C【误区警示】本题易不分析物体运动性质,确定不变量F、a而误认为机车功率不变而错选A,或不考虑机车原来匀速运动而误认为vat,而错选D.分析机车运动性质,确定P、F、v中的不变量及其他量变化规律是解决机车问题的基本方法,