【物理】2019届一轮复习人教版功功率学案(1) 8页

纵观近几年高考试题，功和功率的分析和计算一直是高考考查的一个重点。对功率问题尤其是机车牵引力的功率，应处理好机车以额定功率起动和以恒定牵引力起动过程中加速度、速度随时间变化的关系，特别是对以恒定牵引力起动，开始一段时间机车做匀加速直线运动，功率增大到额定功率时，牵引力将减少，速度增加，最后机车将做匀速运动。在学习中，有必要了解两种情况下对应的图象的区别和联系。‎ ‎ ‎ 一、功 ‎ ‎1．功的正负的判断方法 ‎(1)恒力做功的判断：依据力与位移的夹角来判断。‎ ‎(2)曲线运动中做功的判断：依据F与v的方向夹角α来判断，当0°≤α<90°，力对物体做正功；90°<α≤180°，力对物体做负功；α＝90°，力对物体不做功。‎ ‎(3)依据能量变化来判断：功是能量转化的量度，若有能量转化，则必有力对物体做功。此法常用于判断两个相联系的物体之间的相互作用力做功的判断。‎ ‎2．恒力做功的计算方法 ‎3．合力做功的计算方法 方法一：先求合力F合，再用W合＝F合lcos α求功。‎ 方法二：先求各个力做的功W1、W2、W3 …，再应用W合＝W1＋W2＋W3＋…求合力做的功。‎ 二、功率的分析与计算 ‎1．平均功率的计算 ‎(1)利用＝。‎ ‎(2)利用P＝F cos α，其中为物体运动的平均速度。‎ ‎2．瞬时功率的计算 ‎(1)利用公式P＝Fvcos α，其中v为t时刻的瞬时速度。‎ ‎(2)利用公式P＝FvF，其中vF为物体的速度v在力F方向上的分速度。‎ ‎(3)利用公式P＝Fvv，其中Fv为物体受的外力F在速度v方向上的分力。‎ 三、机车启动问题 ‎1．两种启动方式的比较 ‎ 两种方式 以恒定功率启动 以恒定加速度启动 Pt图 和 vt图 OA 段 过程分 v↑⇒F＝ ‎⇒a＝↓‎ a＝不变⇒F不变 P＝Fv↑直到P额＝Fv1‎ 运动性质 加速度减小的加速直线运动 匀加速直线运动，维持时间t0＝ AB 段 过程分析 F＝F阻⇒a＝0‎ ‎⇒vm＝ v↑⇒F＝↓‎ ‎⇒a＝↓‎ 运动性质 以vm匀速直线运动 加速度减小的加速运动 BC段 无 F＝F阻⇒a＝0⇒‎ 以vm＝匀速运动 ‎2.三个重要关系式 ‎(1)无论哪种启动过程，机车的最大速度都等于其匀速运动时的速度，即vm＝。‎ ‎(2)机车以恒定加速度启动时，匀加速过程结束后功率最大，速度不是最大，即v＝W1＝W3‎ C．W1