《專題強(qiáng)化 功的計(jì)算 機(jī)車的兩種啟動(dòng)方式》機(jī)械能守恒定律PPT優(yōu)秀課件
第一部分內(nèi)容：學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.掌握功的公式的適用條件及求一般的變力做功的方法.
2.進(jìn)一步掌握瞬時(shí)功率和平均功率的計(jì)算方法.
3.會(huì)分析機(jī)車恒定功率啟動(dòng)和勻加速啟動(dòng)過程中加速度和速度的變化.
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功的計(jì)算機(jī)車的兩種啟動(dòng)方式PPT，第二部分內(nèi)容：01探究重點(diǎn) 提升素養(yǎng)
一、功的計(jì)算
1.恒力做功的計(jì)算
功的公式W＝Flcos α，只適用于恒力做功，即F為恒力，l是物體相對(duì)地面的位移，流程圖如下：
2.變力做功的計(jì)算
(1)將變力做功轉(zhuǎn)化為恒力做功.
當(dāng)力的大小不變，而方向始終與運(yùn)動(dòng)方向相同或相反時(shí)，這類力的功等于力和路程的乘積.
(2)當(dāng)變力做功的功率P一定時(shí)，如機(jī)車恒定功率啟動(dòng)，可用W＝Pt求功.
(3)用平均力求功：若力F隨位移x線性變化，則可以用一段位移內(nèi)的平均力求功，如將勁度系數(shù)為k的彈簧拉長x時(shí)，克服彈力做的功W＝0＋F2x＝kx2•x＝12kx2.
(4)用F－x圖像求功
例1 在水平面上有一彎曲的槽道AB，由半徑分別為 和R的兩個(gè)半圓構(gòu)成.如圖2所示，現(xiàn)用大小恒為F的拉力將一光滑小球從A點(diǎn)拉至B點(diǎn)，若拉力F的方向時(shí)時(shí)刻刻與小球運(yùn)動(dòng)方向一致，則此過程中拉力所做的功為
A.零
B.FR
C. πFR
D.2πFR
例2 放在粗糙水平地面上的物體受到水平拉力的作用，在0～6 s內(nèi)其速度與時(shí)間的圖像和水平拉力的功率與時(shí)間的圖像如圖3甲、乙所示.下列說法正確的是
A.0～6 s內(nèi)物體的位移大小為20 m
B.0～6 s內(nèi)拉力做功為100 J
C.滑動(dòng)摩擦力的大小為5 N
D.0～6 s內(nèi)滑動(dòng)摩擦力做功為－50 J
二、機(jī)車的兩種啟動(dòng)方式
例3 在水平路面上運(yùn)動(dòng)的汽車的額定功率為100 kW，質(zhì)量為10 t，設(shè)阻力恒定，且為車重的0.1倍(g取10 m/s2)，則：
(1)若汽車以不變的額定功率從靜止啟動(dòng)，汽車的加速度如何變化？
(2)當(dāng)汽車的加速度為2 m/s2時(shí)，速度為多大？
(3)汽車在運(yùn)動(dòng)過程中所能達(dá)到的最大速度的大小是多少？
例4 (2019·山西大學(xué)附中高一下學(xué)期期中)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60 kW，汽車的質(zhì)量為4噸，當(dāng)它行駛在坡度為α(sin α＝0.02)的長直公路上時(shí)，如圖4所示，所受摩擦力為車重的0.1倍(g取10 m/s2)，求：(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)
(1)汽車所能達(dá)到的最大速度vm；
(2)若汽車從靜止開始以0.6 m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則此過程能維持多長時(shí)間；
(3)當(dāng)汽車從靜止開始以0.6 m/s2的加速度勻加速行駛的速度達(dá)到最大值的過程中，汽車做功為多少.
方法總結(jié)
機(jī)車啟動(dòng)問題中幾個(gè)物理量的求法
分析機(jī)車啟動(dòng)問題，要抓住兩個(gè)核心方程：牛頓第二定律方程F－Ff＝ma聯(lián)系著力和加速度，P＝Fv聯(lián)系著力和速度.
(1)機(jī)車的最大速度vm的求法.機(jī)車最終勻速前進(jìn)時(shí)速度最大，此時(shí)牽引力F等于阻力Ff，故vm＝PF＝PFf.
(2)勻加速啟動(dòng)持續(xù)時(shí)間的求法.牽引力F＝ma＋Ff，勻加速的最后速度vm′＝P額ma＋Ff，時(shí)間t＝vm′a.
(3)瞬時(shí)加速度的求法.據(jù)F＝Pv求出牽引力，則加速度a＝F－Ffm.
例5 (2018·鶴壁市高一下學(xué)期期末)汽車在平直公路上以速度v0勻速行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)功率為P0.快進(jìn)入鬧市區(qū)時(shí)司機(jī)減小了油門，使汽車的功率立即減小一半并保持該功率繼續(xù)行駛.下列四個(gè)圖像中，哪個(gè)正確表示了從司機(jī)減小油門開始，汽車的速度與時(shí)間的關(guān)系圖像
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功的計(jì)算機(jī)車的兩種啟動(dòng)方式PPT，第三部分內(nèi)容：02隨堂演練 逐點(diǎn)落實(shí)
1.(功的計(jì)算)一個(gè)物體在粗糙的水平面上運(yùn)動(dòng)，先使物體向右滑動(dòng)距離l，再使物體向左滑動(dòng)距離l，正好回到起點(diǎn)，來回所受摩擦力大小都為Ff，則整個(gè)過程中摩擦力做功為
A.0 B.－2Ffl C.－Ffl D.無法確定
2.(以恒定功率啟動(dòng))(2018·宜昌一中高一下學(xué)期期末)質(zhì)量為m的汽車在平直的公路上從靜止開始以恒定功率P啟動(dòng)，最終以某一速度做勻速直線運(yùn)動(dòng).此過程中，汽車所受阻力大小恒為Ff，重力加速度為g，則
A.汽車的速度最大值為PFf B.汽車的速度最大值為Pmg
C.汽車的牽引力大小不變 D.汽車在做勻變速直線運(yùn)動(dòng)
3.(機(jī)車啟動(dòng)中的圖像問題)(多選)(2018·運(yùn)城市河?xùn)|一中期末)一輛轎車在平直公路上行駛，啟動(dòng)階段轎車牽引力保持不變，而后以額定功率繼續(xù)行駛，經(jīng)過時(shí)間t0，其速度由零增大到最大值vm.若轎車所受的阻力Ff為恒力，關(guān)于轎車的速度v、牽引力F、功率P隨時(shí)間t變化的情況，下列選項(xiàng)正確的是
4.(機(jī)車啟動(dòng)中的圖像問題)一輛汽車在水平路面上由靜止啟動(dòng)，在前5 s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，5 s末達(dá)到額定功率，之后保持額定功率運(yùn)動(dòng)，其v－t圖像如圖5所示.已知汽車的質(zhì)量為m＝2×103 kg，汽車受到的阻力為車重的 ，g取10 m/s2，則
A.汽車在前5 s內(nèi)受到的阻力為200 N
B.前5 s內(nèi)的牽引力為6×103 N
C.汽車的額定功率為40 kW
D.汽車的最大速度為20 m/s
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