高考~专栏:功和功率复习预习.doc
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1、|图 1-1NFNG1功的概念(1)定义:一个物体受到力的作用,如果在力的方向上发生一段位移,就说这个力做了功. (2)做功的两个必要条件:a、力; b、物体在力的方向上发生位移.(3)功的单位:在国际单位制中,功的单位是焦耳,符号 J,其物理意义是:1J 等于 1N 的力使物体在力的方向上发生 1m 的位移时所做的功.(4)功是标量,只有大小,没有方向.(5)功是过程量,即做功必定对应一个过程(位移)应明确是哪个力在哪个过程中对哪个物体做功.2、功的计算(1)功的一般计算公式: W=Flcos(2)条件:适用于恆力所做的功(3)字母意义:F力l物体对地位移F、 l 正方向之间的夹角3、正负功
2、的意义 (1)根据功的计算公式 W=Flcos 可得到以下几种情况: 当 90o 时,cos 0,则 W0 即力对物体不做功;当 000,则 W0,即力对物体做正功;当 90oW2CW 1W2W3 D. W1W 2W37如图 1-7 所示,某个力 F10N 作用于半径为 Rlm 的转盘的边缘上,力 F 的大小保持不变,但方向保持在任何时刻均与作用点的切线一致,则转动一周这个力 F 做的总功为A. 0 B. J20C. 10J D. J18如图 1-8 所示,滑轮和绳的质量及摩擦不计,用力 F 开始提升原来静止的质量为 m10kg 的物体,以大小为 a2ms 2 的加速度匀加速上升,求头 3s
3、内力 F 做的功 .(取 g10ms 2) 9、下列说法正确的是( )A当作用力做正功时,反作用力一定做负功B当作用力不做功时,反作用力也不做功C作用力做正功,反作用力也可能做正功D作用力与反作用力的功大小不一定相等FR图 1-7F图 1-8|1.功率的概念(1)功 W 跟完成这些功所用的时间 t 的比值叫做功率.(2)物理意义:描述做功的快慢.(3)单位:在国际单位制中,功率的单位是瓦特,符号 W.2.功率的计算(1)功率的计算公式 tP(2)平均功率与瞬时功率 FvPFvtsW0cosco式中当 v 是平均速度时,功率 P 是平均功率;当 v 是瞬时速度时,功率 P 是瞬时功率;其区别在于
4、:平均功率粗略描述做功的快慢;瞬时功率精确描述做功快慢.3.机械的额定功率与实际功率 任何机械都有一个标牌,标牌上所注功率为这部机械的额定功率.它是提供人们对机械进行选择、配置的一个重要参数,它反映了机械的做功能力或机械所能承担的“ 任务”. 机械运行过程中的功率是实际功率.机械的实际功率可以小于其额定功率(称机械没吃饱),可以等于其额定功率(称满负荷运行) ,还可以在短时间内略大于其额定功率(称超负荷运行).机械不能长时间处于超负荷运行,这样会损坏机械设备,缩短其使用寿命. 重点难点例析一、功率的计算1.平均功率即某一过程的功率,其计算既可用 ,也可用 P= FvtW2.瞬时功率即某一时刻的
5、功率,其计算只能用 P= Fv【例】1.一个质量为m的物体,从高度为h,长度为L的光滑斜面顶端由静止开始下滑,求物体到达斜面底端时重力做功的功率?2.从空中以 40m/s 的初速度沿着水平方向抛出一个重为 10N 的物体,不计空气阻力,取 g=10m/s2,求(1)在抛出后 3s 内重力的功率.(2)在抛出后 3s 时重力的功率( 设 3s 时未落地).二、机车的启动问题发动机的额定功率是指牵引力的功率,而不是合外力的功率.P= Fv 中,F 指的是牵引力.在 P 一定时,F与 v 成反比;在 F 一定时,P 与 v 成正比.1.在额定功率下启动对车在水平方向上受力分析如图 5-2-2,由公式
6、 P=Fv 和 F-f=ma 知,由于 P 恒定,随着 v 的增大,F 必将减小,a 也必将减小,汽车做加速度不断减小的加速运动,直到 F=f,a=0 ,这时 v 达到最大值fvm|可见,恒定功率的加速一定不是匀加速这种加速过程发动机做的功只能用 W=Pt 计算,不能用 W=Fs计算(因为 F 为变力) 其速度图象如图 2-3 所示2.以恒定加速度 a 启动:由公式 P=Fv 和 Ff=ma 知,由于 a 恒定,所以 F 恒定,汽车做匀加速运动,而随着 v 的增大,P 也将不断增大,直到P 达到额定功率 Pm,功率不能再增大了这时匀加速运动结束,此时速度为 ,此后汽车要想继续加mf速就只能做恒
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