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量。定义:功和完成这些功所用的时间的比值叫功率。
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f公式:定义式:P单位:瓦特(W)注意:①P
Wt
导出式:PFv1瓦1焦耳秒1W1Js
W是t时间内的平均功率,对PFv,当v为平均速度时P为平均功率,t
当v为即时速度时,P为瞬时功率,使用PFv时,F与v应在同一直线上,对于机车其中F是牵引力(它不是阻力或合外力)。当P恒定时Fv恒定。②发动机的功率:额定功率P0,发动机正常工作时的最大功率;实际功率P,发动机在实际工作时的输出功率(也叫牵引力的功率)P牵F牵v,当F牵不变时,实际功率P与速度v成正比,当P牵不变时,F牵与速度成反比;在牵引力与机械所受的阻力相等时,其速度最大,在任何情况都满足P牵≤P0。
【解题方法指导】
例1质量为m的物体放在光滑的水平面上,绳经滑轮与水平方向成α角,大小为F的力作用下,如图所示,求使物体前进位移为S的过程中对物体做的功。F的方向保持不变)(力。
F
分析:本题要求物体前进S的过程中力对物体做的功实际有两个力,一个是拉力F,另一个是水平绳的拉力大小也为F,应当分别求各力的功,再求代数和。解:水平绳上拉力F对物体做功W1FS斜向上拉力F对物体做功为W2FScos所以对物体做的总功为WFSFScosFS1cos例2如图所示,B为光滑、轻质定滑轮,一轻绳跨过定滑轮,一端与质量为M20kg的物体相连,另一端A受到站在水平面上的人的拉力作用,使物体匀速上升一段距离。开始时绳与水平方向成53°,当力作用一段时间后,绳与水平方向成37°角,定滑轮上端距人手的高度h6m,在这一过程中,人的拉力F做功多少?
B
hM53oP
F37oAQ
分析:人的拉力作用于绳的末端A,力的大小不变但方向时刻在变,不能直接用WFScos求F做的功。由题目的条件(轻绳、光滑、轻质定滑轮)知,F做的功与绳对物体做的功相等,注意到物体匀速上升及图中的几何条件可以方便的解决。
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f解:人从P运动到Q滑轮右侧绳子增加的长度为:
S
hhsi
37si
5311500Jsi
37si
53
拉力大小为FMg(因为匀速上升)所以人的拉力做功WFSMgh
说明:1通过灵活选择研究对象,可以用恒力的功来间接表述变力的功。本题的易错点是将人的位移看做是物体上升的高度。2WFScos,适用于恒力做功,特殊情况可化变力做功为恒力做功处理,例如,若变力F保持与速度v在同一条直线上,可把往复运动或曲线运动的路线拉直考虑,象空气阻力的功等于r
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