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是物体在某一时刻的瞬时速度,α是F与v之间的夹角。3、说明:
如果作用于物体上的力为恒力,且物体以速度v做匀速直线运动,则力对物体做功的功率保持不变。在这种情况下,任意一段时间内的平均功率与任一瞬间的瞬时功率都是相同的。(八)额定功率与实际功率
1、额定功率:机械在正常工作时所允许的最大功率。2、实际功率:机械在实际工作时的功率3、机械正常工作的条件:P实≤P额(九)汽车运行问题1、在汽车运行问题中,牵引力F和速度v通常方向是一致的,因此其瞬时功率的表达式可以写作:PFv。2、在功率恒定的情况下,牵引力与瞬时速度v成反比。即有较大的牵引力,就必须有较小的速度,用较小的牵引力,就一定有较大的速度。3、汽车的两种启动方式:(设汽车所受的阻力恒为f,同F在一条直线上)(1)以恒定功率P0启动:汽车刚开动时,行驶速度v较小,由于P0Fv是恒定的,所以牵引力F较大。Ff,则汽车做加速运动。随着速度v的增大,由P0Fv可知,F逐渐减小,所以汽车的加速度逐渐减小,汽车做加速度逐渐减
小的加速运动,当F减小至与f相等时,即Ff,汽车的速度达到最大,vm速直线运动。
,此后汽车以速度vm做匀
特别地,如果汽车以额定功率P额启动、运行,由上面的分析可知,汽车所能达到的最大速度就是
f这个过程可以简单地表示成:v小,F大,a大v↑F↓ΣFFf↓a↓v↑F↓……Ffvm
(2)以恒定牵引力F0(F0f)启动:汽车刚开动时,行驶速度v较小,P实P额,由于ΣFF0f是恒定的,所以加速度a也是恒定的,汽车
做匀加速直线运动,随着v的增大,汽车的实际功率P实F0v逐渐增大,当P实P额时,安全运行的要求使得此后汽车的牵引力必须减小,则加速度a逐渐减小,汽车开始做加速度逐渐减小的加速运动,当Ff
时,汽车的速度达到最大,vm
,此后汽车以vm做匀速直线运动。
这个过程可以简单地表示成:
F0不变,v小,P实F0vP额,ΣFF0f不变a不变v↑P实↑P实P额,v↑F↓ΣFFf↓a↓v↑F↓……Ffvm(3)两种启动方式的vt图线如下图所示:
以恒定功率启动
以恒定牵引力启动
典型例题:例1、一个质量m1kg的物体,受到与斜面平行向上的拉力F10N,沿斜面向上做匀速直线运动,从斜面底端运动到斜面顶端,已知斜面的倾角为370,高为H3m求各力对物体所做的功,以及各力对物体所做的总功。(g取10ms2)例2、质量m2kg的物体从静止开始自由下落,求:(1)重力G在t3s内对物体做的功(2)重力G在t3s内对物体做功r
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