功和功率·知识点精解

功和功率功的概念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功与冲量一样是过程量即做功必须经过一段时间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功的公式当时则即力对物体不做功例如圆周运动的向心力当时则此时力对物体做正功当时则为负值此力做负功叫物体克服此力做功功率的概念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说明公式是定义式但中学阶段只能用它计算平均功率而式可用于计算瞬时功率和平均功率只要代入相应值即可还可以计算力与速度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对于机车由于与一般方向一致故式可写为机车在实际运行中有两种理想模式额定功率下运行机车运行时受两个力牵引力和阻力设输出功率为行驶速度为那么机车刚开动时行驶速度较小牵引力较大因行驶速率较小阻力较小这时机车加速行驶随着的增大由知减小增大当时机车以最大速度匀速行驶这时输出功率这种运动模式的速度时间图象如图所示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知不变随着的逐渐增大功率越来越大当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所示功率是标量当力与速度方向夹角大于时一般也只计算功率的绝对值用牛与水平成角向上的力作用在质量是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当物体通过米位移时求物体所受各力对它做的功物体所受合力对它做的功如图所示质量为的物体放在光滑的倾角为的直角劈上同时用力向右推劈使与劈保持相对静止当前进水平位移为时劈对做的功为多少例一质量为发动机额定功率为的汽车从静止开始以米秒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倍取米秒求起动后未发动机的输出功率它以米秒的加速度做匀加速运动所能行驶的时间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ABC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AB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AB的重力大小分别为试斜面对B产生的摩擦力