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功 功率 知识要点梳理1.功的概念 (1)定义:物体受到力的作用,并且在力的方向上发生了一段位移,我们说力对物体做了 功。 (2)功的定义式:W=Flcosα ①该式既是功的量度式(也叫计算式),也是功的决定式。 ②这一定义式只适用于恒力做功的情况,即要求力F是大小和方向都不变化的恒力。对变力做功的情况是不适用的。 ③准确理解功的定义中位移的含义,式中的位移是指受力F作用的质点的位移。例如:物体在水平地面上滑动,物体受滑动摩擦力作用,物体有位移,滑动摩擦力对物体做负功,地面也受滑动摩擦力作用,地面无位移,滑动摩擦力对地面不做功。(3)功的单位(4)功是标量,只有大小,没有方向。类型———恒力功的计算 1、用力将重物竖直提起,先是从静止开始匀加速上升,紧接着匀速上升,如果前后两过程的时间相同,不计空气阻力,则:( d ) A.加速过程中拉力的功一定比匀速过程中拉力的功大 B.匀速过程中拉力的功比加速过程中拉力的功大 C.两过程中拉力的功一样大 D.上述三种情况都有可能 思路点拨:要比较两个过程中拉力做的功,只需分别求出两个过程拉力的大小和物体的 位移即可。 【变式】一物体静止在光滑水平面上,先对物体施一水平向右的恒力F1,经t秒后撤去F1,立即再对它施一水平向左的恒力F2,又经t秒后物体回到出发点,在这一过程中,F1、F2分别对物体做的功W1、W2间的关系是:( c ) A.W2=W1 B.W2=2W1 C.W2=3W1 D.W2=5W12.功的正负3.关于总功的计算 一个物体往往同时在若干个力作用下发生位移,每个力都可能做功,它们所做的功产生的效果,即是总功产生的效果。 总功的计算一般有两个途径: (1)对物体受力分析,求合力,再求合力做功———总功。 (2)对物体受力分析,确定每个力的方向(或反方向)上的位移,求出每个力所做的功,然后再求它们的代数和———总功。类型二———总功的计算 2、如图所示,质量为m的物块与倾角为θ的斜面体相对静止,当斜面体沿水平面向左匀速运动位移时,求物块所受重力、支持力、摩擦力做的功和各个力所做的总功。 思路点拨:求各个力所做的总功,可用各个力做功的代数和来求,也可以先求合力再求功。 【变式】如图所示,将质量m的小球从A点松手释放。已知绳长L,偏角θ,求小球由A摆至B的过程中外力对小球所做的总功。 类型三—关于变力功的计算 3、当用恒力F拉绳,通过定滑轮使物体从沿水平地面从A点移动到B点 (A、B两处绳与水平方向夹角分别是α、β)。已知AB=s,求绳的拉力对物体做的功。(绳不可伸长;不计绳滑轮质量和滑轮摩擦) 知识点二:功率1.物理意义 功率是表示做功快慢的物理量。所谓做功快慢的实质是物体(或系统)能量转化的快慢。2.功率的大小 这两种表达形式在使用中应注意: (1)是求一个力在t时间内做功的平均功率。 (2)有两种用法: ①求某一时刻的瞬时功率。这时F是该时刻的作用力大小,v取瞬时值,对应的P为F在该时刻的瞬时功率; ②求某一段时间内的平均功率。当v为某段时间(位移)内的平均速度时,要求在这段时间(位移)内F为恒力,对应的P为F在该段时间内的平均功率。3. 额定功率与实际功率 发动机铭牌上的功率即为额定功率,它是指动力机械正常工作时的最大输出功率; 实际功率是机械实际工作时的功率。 正常工作时,机器的实际功率不应超过它的额定功率值。类型四———关于平均功率和瞬时功率 4、质量m=2kg的物体从静止开始自由下落,取g=10m/s2,求: (1)重力G在t=3s内对物体做 ... ...
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