功和功率知识点精解

功和功率1．功的概念(1)功所描述的是力的空间积累效应。物体受到力的作用，如果在力的方向上发生一段位移，就说力对物体做了功。(2)功与冲量一样是过程量，即做功必须经过一段时间。2．功的两个要素功是指力所做的功，当然功离不开力，只有力不一定做功，还应在力的方向上发生一段位移。若某人举着物体前进S米，虽然有力、有位移，但举力不做功，因为位移不是在举力的方向上。3．功的公式①当α=90°时，cosα=0，则W＝0，即力对物体不做功。例如圆周运动的向心力。②当α＜90°时，cosα＞0，则W＞0，此时力F对物体做正功。③当α＞90°时，cosα＜0，则W＜0为负值，此力做负功，叫物体克服此力做功。4．功率的概念(1)功率是描述做功快慢的物理量也就是说，功率等于功跟完成这些功所用时间的比值。(2)额定功率机器或用电器常标的一个参数，指单位时间做功的多少。额定功率是用电器或发动机正常工作时的最大功率。实际工作时的功率可以小于额定功率，但不能长时间超过额定功率。6．功率的公式由功率的概念，功率的计算式可以有两种表达形式：P＝W/t(1)P＝Fvcosα(2)【说明】(1)公式(1)是定义式，但中学阶段只能用它计算平均功率。而(2)式可用于计算瞬时功率和平均功率，只要v代入相应值即可。还可以计算力F与速度v不在同一直线上的力的功率问题，这时需乘以两者夹角的余弦值。(2)对于机车，由于F与v一般方向一致，故(2)式可写为P=Fv。机车在实际运行中有两种理想模式：①额定功率下运行：机车运行时受两个力：牵引力F和阻力f。设输出功率为P，行驶速度为v，那么P=Fv。机车刚开动时，行驶速度v较小，牵引力较大。因行驶速率v较小，阻力f较小，这时F＞f，机车加速行驶。随着v的增大，由P=Fv知，F减小，f增大。当F=f时，机车以最大速度vm匀速行驶。这时输出功率P＝Fvm=fvm。这种运动模式的速度时间图象如图6-1所示。②先匀速运动后变加速额定功率运行：这种运动一般假设阻力不变由F-f=ma知，F=f+ma不变，随着v(at)的逐渐增大，功率P=Fv越来越大，当P达到额定值时，匀加速过程结束，以后的运动进入额定功率运2所示。(3)功率是标量，当力与速度方向夹角大于90°时，一般也只计算功率的绝对值。1、用40.0牛与水平成60°角向上的力作用在质量是10.0千克的物体上，使它在水平地面上由静止开始做匀加速直线运动。物体与地面间的动摩擦因数为0.10。当物体通过2.0米位移时，求：(1)物体所受各力对它做的功；(2)物体所受合力对它做的功。2、如图6-6所示，质量为m的物体P放在光滑的、倾角为θ的直角劈上，同时用力F向右推劈，使P与劈保持相对静止，当前进水平位移为S时，劈对P做的功为多少？【例6】一质量为4.0×103kg，发动机额定功率为60kW的汽车从静止开始以a=0.5米/秒2的加速度做匀加速直线运动，它在水平面上运动中所受的阻力为车重的0.1倍，g取10米/秒2求：(1)起动后2s未发动机的输出功率；(2)它以0.5米/秒2的加速度做匀加速运动所能行驶的时间。(3)汽车在此路面上所能行驶的最大速度。受力分析例：如图所示，A、B、C三木块叠放在水平桌面上，对B木块施加一个水平向右恒力F，三木块共同向右匀速运动，三木块的重力都是G，分别画出三木块受力示意图。例：如图所示，A、B两个长方形物体静止地叠放在倾角为的斜面体上，斜面也处于静止状态，设A、B的重力大小分别为、，试斜面对B产生的摩擦力。