第5章 机械能及其守恒定律
第1节 功和功率
一、功
1.做功两因素
力和物体在力的方向上发生的位移。
2.公式:W=Flcos α
(1)α是力与位移方向之间的夹角,l是物体对地的位移。
(2)该公式只适用于恒力做功。
3.功的正负的判断方法
恒力的功
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依据力与位移方向的夹角来判断
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曲线运动中的功
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依据力与速度方向的夹角α来判断,0°≤α<90°时,力对物体做正功;90°<α≤180°时,力对物体做负功;α=90°时,力对物体不做功
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能量变化时的功
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功是能量转化的量度,若有能量转化,则必有力对物体做功。此法常用于判断两个相联系的物体之间的相互作用力做功
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二、功率
1.定义:功与完成这些功所用时间的比值。
2.物理意义:描述做功的快慢。
3.公式
(1)P=,P为时间t内的平均功率。
(2)P=Fvcos α(α为F与v的夹角)。
①v为平均速度,则P为平均功率。
②v为瞬时速度,则P为瞬时功率。
4.额定功率与实际功率
(1)额定功率:动力机械长时间正常工作时输出的最大功率。
(2)实际功率:动力机械实际工作时输出的功率,要求小于或等于额定功率。
1.思考辨析(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)只要物体受力的同时又有位移发生,则一定有力对物体做功。
(×)
(2)一个力对物体做了负功,则说明这个力一定阻碍物体的运动。
(√)
(3)滑动摩擦力可能做负功,也可能做正功;静摩擦力对物体一定做负功。 (×)
(4)据P=Fv可知,发动机功率一定时,交通工具的牵引力与运动速度成反比。 (√)
(5)汽车上坡的时候,司机必须换挡,其目的是减小速度,得到较大的牵引力。 (√)
(6)公式P=Fv中的F是物体受到的合外力。 (×)
2.(人教版必修2P59T1改编)如图所示,力F大小相等,物体运动的位移s也相同,哪种情况F做功最少( )
A B
C D
[答案] D