上節(jié)回顧
功
1、物體受到力的作用并且在力的方向上發(fā)生一段位移,就叫做力對物體做了功。
力和在力的方向上發(fā)生的位移是做功的兩個不可缺少的因素。
2、計算功的一般公式:W=FLcosθ
其中F應是恒力,L是物體對地位移,θ是F與位移S的夾角。
0≤θ< 90°
力F對物體做正功
θ= 90°
力F對物體不做功
90°<θ≤180°
力F對物體做負功
當物體受幾個力作用時,計算合外力的功有兩種方法:
一是先用平行四邊形定則求出合外力,再根 W=FLcosθ 計算功。
其θ應是合外力與位移s的夾角。
二是先分別求各外力的功:W=FLcosθ1,W=FLcosθ2……再求各外力的功的代數(shù)和。
功率
功跟完成功所用時間的比值,叫做功率。
2.公式: (只有平均意義)
3.單位:瓦特,簡稱瓦,用符號W表示。1W=1J/S,技術上常用千瓦(KW)做功率的單位。
1KW=1000W 1馬力=735W
物理意義
功是標量,表示力對物體做功的快慢的物理量。
額定功率 | 實際功率
功率和速度
功率和速度的關系式 P= F v (F V方向相同)
應用:由功率速度關系是可知,汽車,火車等交通工具和各種起重機械,當發(fā)動機的功率P一定時,牽引力F與速度v成反比,增大牽引力,就要減小速度。
一般式:P= Fvcosθ(平均功率或瞬時功率)
P表示功率,F(xiàn)表示牽引力,v表示速度,θ表示牽引力與位移的夾角
平均功率 | 瞬時功率
在一段時間內(nèi)力對物體做功的功率,實際上是這段時間內(nèi)力對物體做功的平均功率。
平均功率:描述在一段時間內(nèi)做功的平均快慢。
瞬時功率:表示在某一時刻做功的快慢。
P=FV 推導
已知 P=W/t
W=FL L=Vt
所以P=FV
應用
(1)機車以恒定功率啟動時,由P=Fv(P為機車輸出功率,F(xiàn)為機車牽引力,v為機車前進速度)機車速度不斷增加則牽引力不斷減小,當牽引力F=f時,速度不再增大達到最大值,則vmax=P/f。
(2)機車以恒定加速度啟動時,在勻加速階段汽車牽引力F恒定為ma+f,速度不斷增加汽車輸出功率P=Fv隨之增加,當P=P額定時,F(xiàn)開始減小但仍大于f因此機車速度繼續(xù)增大,直至F=f時,汽車便達到最大速度vmax,則vmax=P/f。
適用范圍:適用于恒力、變力做功;適用于直線運動,也適用于曲線運動。
習題演練
1. 如圖所示,小物塊位于光滑的斜面上,斜面位于光滑的水平面上,從地面上看,在小物塊沿斜面下滑的過程中,斜面對小物塊的作用力( )
A. 垂直于接觸面,做功為零
B. 垂直于接觸面,做功不為零
C. 不垂直于接觸面,做功為零
D. 不垂直于接觸面,做功不為零
2. 測定運動員體能的一種裝置如圖所示,運動員質(zhì)量m1,繩拴在腰間沿水平方向跨過滑輪(不計滑輪摩擦、質(zhì)量),懸掛重物,人用力蹬傳送帶而人的重心不動,使傳送帶以速率向右運動.下面是人對傳送帶做功的四種說法,其中正確的是( )
①人對傳送帶做功
②人對傳送帶不做功
③人對傳送帶做功的功率為
④人對傳送帶做功的功率為
A. ①③
B. ①④
C. 只有①
D. 只有②
習題解析
1. B
對小物塊進行受力分析,受重力和斜面的支持力,小物塊放到斜面上,和斜面整體一起向右運動。同時小物塊在斜面上向下滑落。
2. A 對人進行受力分析,重力,m2提供向右的拉力以及傳送帶的向左的摩擦力(平衡力)
End
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