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文檔簡介
功和功率1功的概念(1)功所描述的是力的空間積累效應。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)過一段時間。2功的兩個要素功是指力所做的功,當然功離不開力,只有力不一定做功,還應在力的方向上發(fā)生一段位移。若某人舉著物體前進S米,雖然有力、有位移,但舉力不做功,因為位移不是在舉力的方向上。3功的公式當=90時,cos=0,則 W0,即力對物體不做功。例如圓周運動的向心力。當90時,cos0,則W0,此時力F對物體做正功。當90時,cos0,則W0為負值,此力做負功,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間的比值。(2)額定功率機器或用電器常標的一個參數(shù),指單位時間做功的多少。額定功率是用電器或發(fā)動機正常工作時的最大功率。實際工作時的功率可以小于額定功率,但不能長時間超過額定功率。6功率的公式由功率的概念,功率的計算式可以有兩種表達形式:PW/t (1)PFvcos (2)【說明】 (1)公式(1)是定義式,但中學階段只能用它計算平均功率。而(2)式可用于計算瞬時功率和平均功率,只要v代入相應值即可。還可以計算力F與速度v不在同一直線上的力的功率問題,這時需乘以兩者夾角的余弦值。(2)對于機車,由于F與v一般方向一致,故(2)式可寫為P=Fv。機車在實際運行中有兩種理想模式:額定功率下運行:機車運行時受兩個力:牽引力F和阻力f。設輸出功率為P,行駛速度為v,那么P=Fv。機車剛開動時,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Ff,機車加速行駛。隨著v的增大,由P=Fv知,F(xiàn)減小,f增大。當F=f時,機車以最大速度vm勻速行駛。這時輸出功率PFvm=fvm。這種運動模式的速度時間圖象如圖6-1所示。先勻速運動后變加速額定功率運行:這種運動一般假設阻力不變由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P達到額定值時,勻加速過程結束,以后的運動進入額定功率運2所示。(3)功率是標量,當力與速度方向夾角大于90時,一般也只計算功率的絕對值。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動。物體與地面間的動摩擦因數(shù)為0.10。當物體通過2.0米位移時,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,質量為m的物體P放在光滑的、傾角為的直角劈上,同時用力F向右推劈,使P與劈保持相對靜止,當前進水平位移為S時,劈對P做的功為多少?【例6】 一質量為4.0103kg,發(fā)動機額定功率為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動,它在水平面上運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)動機的輸出功率;(2)它以0.5米/秒2的加速度做勻加速運動所能行駛的時間。(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木塊施加一個水平向右恒力F,三木塊共同向右勻速運動,三木塊的重力都是G,分別畫出三木塊受力示意
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