功和功率 1 功 (1)定义:一个物体受到力的作用,如果在力的方向上发生了一段位移,就说这个力对物体做了功。 (2)必要因素:①物体受力的作用。②物体在力的方向上发生了位移。 (3)物理意义:功是能量转化的量度。功只有大小,没有方向。 (4)计算公式 ①恒力F的方向与位移l的方向一致时:W=Fl。 ②恒力F的方向与位移l的方向成某一夹角α时:W=Flcos α。 (5)功的性质 ①功是过程量:做功必定对应一个过程(位移),应明确是哪个力在哪一过程中做的功。 ②功是标量,没有方向,但有正负。其正负表示力在做功过程中所起的作用。正功表示动力做功(此力对物体的运动有推动作用),负功表示阻力做功。正负并不表示功的方向,也不是数量上的正与负。 (6)功的单位 在国际单位制中,功的单位是焦耳,简称焦,符号是J。1 J等于1 N的力使物体在力的方向上发生1 m的位移所做的功,即1 J=1 N·m。 1.1(2019太原市第五中学模拟)(多选)物体静止在倾角为θ的斜面上,斜面沿水平方向向右匀速移动了距离s,如图所示,物体相对斜面静止。则下列说法正确的是( )。 A.重力对物体做正功 B.合力对物体做功为零 C.摩擦力对物体做负功 D.支持力对物体做正功 【答案】BCD 1.2(2018辽宁沈阳市第二中学模拟)如图所示的a、b、c、d中,质量为M的物体甲受到相同的恒力F的作用,在力F作用下使物体甲在水平方向移动相同的位移。μ表示物体甲与水平面间的动摩擦因数,乙是随物体甲一起运动的小物块,比较物体甲移动的过程中力F对物体甲所做的功的大小( )。 A.Wa最小 B.Wd最大 C.Wa>Wc D.四种情况一样大 【答案】D 2 功率 (1)定义:功与完成这些功所用时间的比值。 (2)公式 ①P=Wt,P为时间t内物体做功的快慢。此为功率的定义式。 ②P=Fv 若v为平均速度,则P为平均功率。 若v为瞬时速度,则P为瞬时功率。 当力F和速度v不在同一直线上时,可以将力F分解或者将速度v分解,即P=Fvcos θ。 (3)额定功率和实际功率 ①额定功率是发动机在正常工作时的最大功率,通常都在铭牌上标明。额定功率是动力机器重要的性能指标,一个动力机器的额定功率是一定的。 ②实际功率是发动机实际工作时输出的功率。机器工作时受额定功率的限制,发动机实际输出的功率(实际功率),可以小于或等于额定功率,有时实际功率也会略大于额定功率,但不允许长时间超过额定功率。 2.1(2019江苏南京开学月考)质量为2 kg的小铁球从某一高度由静止释放,经3 s到达地面,不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2。则( )。 A.2 s末重力的瞬时功率为200 W B.2 s末重力的瞬时功率为400 W C.2 s内重力的平均功率为100 W D.2 s内重力的平均功率为400 W 【答案】B 2.2(2018湖北武汉12月模拟)(多选)一辆汽车在水平公路上行驶,设汽车在行驶过程中所受阻力不变,汽车的发动机始终以额定功率输出。关于牵引力和汽车速度,下列说法中正确的是( )。 A.汽车加速行驶时,牵引力不变,速度增大 B.汽车加速行驶时,牵引力增大,速度增大 C.汽车加速行驶时,牵引力减小,速度增大 D.当牵引力等于阻力时,速度达到最大值 【答案】CD 题型一 变力做功的计算 1.用微元法求变力做功 将物体的运动过程分割成许多小段,因每小段很小,每一小段上作用在物体上的力可以视为恒力,这样就将变力做的功转化为在无数多个无穷小的位移上的恒力所做的功的代数和。 2.化变力为恒力 变力做功直接求解时,往往都比较复杂,若通过转换研究对象,有时可以化为恒力,用W=Flcos α求解。此方法常应用于轻绳通过定滑轮拉物体的问题中。 3.利用平均力求变力做功 在求解变力做功时,若物体受到的力的方向不变,而大小随位移呈线性变化,即力均匀变化时,则可以等效为物体受到一大小为F=F1+F22的恒力做功,F1、F2分别为物体初、末状态所受到的力,然后用 ... ...
~~ 您好，已阅读到文档的结尾了 ~~
