第六章机械能[学习目标定位]考纲下载考情上线1.功和功率(Ⅱ)2．动能和动能定理(Ⅱ)3．重力做功与重力势能(Ⅱ)4．功能关系、机械能守恒定律及其应用(Ⅱ)实验五：探究动能定理实验六：验证机械能守恒定律高考地位高考对本章知识点考查频率最高的是动能定理、机械能守恒定律，单独考查时多以选择题形式出现，与牛顿运动定律、平抛运动、圆周运动及电磁学知识相结合时，多以计算题的形式出现考点布设1.功和功率的理解与计算2．动能定理、机械能守恒定律常结合牛顿运动定律、平抛运动、圆周运动以及电磁学知识进行考查3．动能定理及能量守恒定律与生产、生活、科技相结合进行综合考查第1单元功_和_功_率功[想一想]图6－1－1为某人提包运动的情景图，试分析各图中该人提包的力做功的情况。图6－1－1提示：甲图中将包提起来的过程中，提包的力对包做正功，乙图中人提包水平匀速行驶时，提包的力不做功，丙图中人乘电梯上升过程中，提包的力对包做正功，丁图中人提包上楼的过程中，提包的力对包做正功。[记一记]1．做功的两个必要条件力和物体在力的方向上发生的位移。2．公式W＝Fscosα，适用于恒力做功，其中α为F，s方向间夹角，s为物体对地的位移。3．功的正负判断夹角功的正负α＜90°力对物体做正功α＞90°力对物体做负功，或者说物体克服这个力做了功α＝90°力对物体不做功[试一试]1.如图6－1－2所示，拖着旧橡胶轮胎跑是身体耐力训练的一种有效方法。如果某受训者拖着轮胎在水平直道上跑了100m，那么下列说法正确的是()图6－1－2A．轮胎受到地面的摩擦力做了负功B．轮胎受到的重力做了正功C．轮胎受到的拉力不做功D．轮胎受到地面的支持力做了正功解析：选A根据力做功的条件，轮胎受到的重力和地面的支持力都与位移垂直，这两个力均不做功，B、D错误；轮胎受到地面的摩擦力与位移反向，做负功，A正确；轮胎受到的拉力与位移夹角小于90°，做正功，C错误。功率[想一想]如图6－1－3所示，用水平恒力F将物体m由静止开始从A位置拉至B位置，前进距离为s，设地面光滑时，力F做功为W1，做功的功率为P1，地面粗糙时，力F做功为W2，做功的功率为P2，试比较W1和W2及P1和P2的大小。图6－1－3提示：力F做功的大小与有无摩擦力无关，W1＝W2，但有摩擦时，物体m由A到B的时间长，故有P1>P2。[记一记]1．物理意义描述力对物体做功的快慢。2．公式(1)P＝(P为时间t内的平均功率)。(2)P＝Fvcosα(α为F与v的夹角)。3．额定功率机械长时间工作时的最大功率。4．实际功率机械实际工作时的功率，要求不大于额定功率。[试一试]2．一质量为m的木块静止在光滑的水平面上，从t＝0开始，将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上，在t＝t1时刻力F的瞬时功率是()A.t1B.t12C.t1D.t12解析：选C在t＝t1时刻木块的速度为v＝at1＝t1，此时刻力F的瞬时功率P＝Fv＝t1，选C。功的正负判断及计算1.功的正负的判断方法(1)恒力做功的判断：若物体做直线运动，依据力与位移的夹角来判断。(2)曲线运动中功的判断：若物体做曲线运动，依据F与v的方向夹角来判断。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：根据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．功的计算方法(1)恒力做功：(2)变力做功：①用动能定理：W＝mv22－mv12②当变力的功率P一定时，可用W＝Pt求功，如机车恒功率启动时。③将变力做功转化为恒力做功：当力的大小不变，而方向始终与运动方向相同或相反时，这类力的功等于力和路程(不是位移)的乘积。如滑动摩擦力做功、空气阻力做功等。(3)总功的计算：①先求物体所受的合外力，再求合外力的功；②先求每个力做的功，再求各功的代数和。[例1]一滑块在水平地面上沿直线滑行，t＝0时其速度为1m/s。从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平作用力F，力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图6－1－4甲和乙所示。求：(1)在第1秒内、第2秒内力F对滑块做的功W1，W2；(2)前两秒内力F的总功WF及滑块所受合力的功W。图6－1－4[审题指导](1)力F在第1秒内、第2秒内均...
