W2;当ag时,W1W2;当ag时,W1W2
故D选项正确。2.功的物理含义【例5】质量为m的物体,受水平力F的作用,在粗糙的水平面上运动,下列说法中正确的是()A.如果物体做加速直线运动,F一定做正功
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B.如果物体做减速直线运动,F一定做负功
C.如果物体做减速直线运动,F可能做正功
D.如果物体做匀速直线运动,F一定做正功
解析:物体在粗糙水平面上运动,它必将受到滑动摩擦力,其方向和物体相对水平面的运动方向相反。当物体做加速运动时,其力F方向必与物体运动方向夹锐角(含方向相同),这样才能使加速度方向与物体运动的方向相同。此时,力F与物体位移的方向夹锐角,所以,力F对物体做正功,A对。当物体做减速运动时,力F的方向可以与物体的运动方向夹锐角也可以夹钝角(含方向相反),只要物体所受合力与物体运动方向相反即可,可见,物体做减速运动时,力F可能对物体做正功,也可能对物体做负功,B错,C对。当物体做匀速运动时,力F的方向必与滑动摩擦力的方向相反,即与物体位移方向相同,所以,力F做正功,D对。故A、C、D是正确的。
【例6】如图所示,均匀长直木板长L40cm,放在水平桌面上,它的右端与桌边相齐,木板质量m2kg,与桌面间的摩擦因数μ02,今用水平推力F将其推下桌子,则水平推力至少做功为()(g取10s2)
A.08J
B.16J
C.8J
D.4J
解析:将木板推下桌子即木块的重心要通过桌子边缘,水平推力做的功至少等于克服滑动
摩擦力做的功,WFsmgL02200408J。故A是正确的。
2
2
二、功率
功率是描述做功快慢的物理量。
⑴功率的定义式:PW,所求出的功率是时间t内的平均功率。
t
⑵功率的计算式:PFvcosθ,其中θ是力与速度间的夹角。该公式有两种用法:①求某一时刻的瞬时功率。这时F是该时刻的作用力大小,v取瞬时值,对应的P为F在该时刻的瞬时功率;②当v为某段位移(时间)内的平均速度时,则要求这段位移(时间)内F必须为恒力,对应的P为F在该段时间内的平均功率。
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⑶重力的功率可表示为PGmgvy,即重力的瞬时功率等于重力和物体在该时刻的竖直分速度之积。
⑷汽车的两种加速问题。当汽车从静止开始沿水平面加速
运动时,有两种不同的加速过程,但分析时采用的基本公式都f
是PFv和Ffma
va
F
①恒定功率的加速。由公式PFv和Ffma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r