功和功率·知識點(diǎn)精解.doc

功和功率1功的概念(1)功所描述的是力的空間積累效應(yīng)。物體受到力的作用，如果在力的方向上發(fā)生一段位移，就說力對物體做了功。(2)功與沖量一樣是過程量，即做功必須經(jīng)過一段時(shí)間。2功的兩個(gè)要素功是指力所做的功，當(dāng)然功離不開力，只有力不一定做功，還應(yīng)在力的方向上發(fā)生一段位移。若某人舉著物體前進(jìn)S米，雖然有力、有位移，但舉力不做功，因?yàn)槲灰撇皇窃谂e力的方向上。3功的公式當(dāng)=90時(shí)，cos=0，則 W0，即力對物體不做功。例如圓周運(yùn)動的向心力。當(dāng)90時(shí)，cos0，則W0，此時(shí)力F對物體做正功。當(dāng)90時(shí)，cos0，則W0為負(fù)值，此力做負(fù)功，叫物體克服此力做功。4功率的概念(1)功率是描述做功快慢的物理量也就是說，功率等于功跟完成這些功所用時(shí)間的比值。(2)額定功率機(jī)器或用電器常標(biāo)的一個(gè)參數(shù)，指單位時(shí)間做功的多少。額定功率是用電器或發(fā)動機(jī)正常工作時(shí)的最大功率。實(shí)際工作時(shí)的功率可以小于額定功率，但不能長時(shí)間超過額定功率。6功率的公式由功率的概念，功率的計(jì)算式可以有兩種表達(dá)形式：PW/t (1)PFvcos (2)【說明】 (1)公式(1)是定義式，但中學(xué)階段只能用它計(jì)算平均功率。而(2)式可用于計(jì)算瞬時(shí)功率和平均功率，只要v代入相應(yīng)值即可。還可以計(jì)算力F與速度v不在同一直線上的力的功率問題，這時(shí)需乘以兩者夾角的余弦值。(2)對于機(jī)車，由于F與v一般方向一致，故(2)式可寫為P=Fv。機(jī)車在實(shí)際運(yùn)行中有兩種理想模式：額定功率下運(yùn)行：機(jī)車運(yùn)行時(shí)受兩個(gè)力：牽引力F和阻力f。設(shè)輸出功率為P，行駛速度為v，那么P=Fv。機(jī)車剛開動時(shí)，行駛速度v較小，牽引力較大。因行駛速率v較小，阻力f較小，這時(shí)Ff，機(jī)車加速行駛。隨著v的增大，由P=Fv知，F(xiàn)減小，f增大。當(dāng)F=f時(shí)，機(jī)車以最大速度vm勻速行駛。這時(shí)輸出功率PFvm=fvm。這種運(yùn)動模式的速度時(shí)間圖象如圖6-1所示。先勻速運(yùn)動后變加速額定功率運(yùn)行：這種運(yùn)動一般假設(shè)阻力不變由F-f=ma知，F(xiàn)=f+ma不變，隨著v(at)的逐漸增大，功率 P=Fv越來越大，當(dāng)P達(dá)到額定值時(shí)，勻加速過程結(jié)束，以后的運(yùn)動進(jìn)入額定功率運(yùn)2所示。(3)功率是標(biāo)量，當(dāng)力與速度方向夾角大于90時(shí)，一般也只計(jì)算功率的絕對值。1、 用40.0牛與水平成60角向上的力作用在質(zhì)量是10.0千克的物體上，使它在水平地面上由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動。物體與地面間的動摩擦因數(shù)為0.10。當(dāng)物體通過2.0米位移時(shí)，求：(1)物體所受各力對它做的功；(2)物體所受合力對它做的功。2、 如圖6-6所示，質(zhì)量為m的物體P放在光滑的、傾角為的直角劈上，同時(shí)用力F向右推劈，使P與劈保持相對靜止，當(dāng)前進(jìn)水平位移為S時(shí)，劈對P做的功為多少？【例6】 一質(zhì)量為4.0103kg，發(fā)動機(jī)額定功率為60kW的汽車從靜止開始以a=0.5米/秒2的加速度做勻加速直線運(yùn)動，它在水平面上運(yùn)動中所受的阻力為車重的0.1倍，g取10米/秒2求：(1)起動后2s未發(fā)動機(jī)的輸出功率；(2)它以0.5米/秒2的加速度做勻加速運(yùn)動所能行駛的時(shí)間。(3)汽車在此路面上所能行駛的最大速度。受力分析例：如圖所示，A、B、C三木塊疊放在水平桌面上，對B木塊施加一個(gè)水平向右恒力F，三木塊共同向右勻速運(yùn)動，三木塊的重力都是G，分別畫出三木塊受力示意