高中物理-功和功率.docx

功和功率

【考点知识梳理】

一．功

1.概念：一个物体，如果在力的方向上，物理学中就说这个力对物体做了功．

2.做功的两个必要因素：和物体在力的方向上发生的

3.公式：，仅适用于__________做功，其中α是F和l的夹角．

4.功是标量但有正负：

〔1〕当0≤＜90°时，0＜≤1，那么力对物体做，即外界给物体能量，力是动力；

〔2〕当时，，，那么力对物体，即外界和物体间无能量交换．

〔3〕当90o＜α≤180o时，-1≤＜0，那么力对物体做，即物体向外界能量，力是阻力．

5.合力的功：各个力分别对物体所做功的

二．功率

1.定义：功跟完成这些功所用时间的，叫做功率．单位：，符号：．

2.物理意义：功率是描述力对物体做功的物理量.

3.表达式：〔1〕定义式：P＝，〔2〕计算式：P＝

4.额定功率：发动机铭牌上所标注的功率为这部机械的额定功率，它是指机械__________时的输出功率.

实际功率：机械的功率是实际功率.

【考点知识解读】

考点一、求力对物体做功的几种途径

剖析:

1．根据公式计算功，此公式只适用于恒力做的功．

2．根据能量转化和守恒定律或动能定理计算功，此种方法不仅适用于恒力的功，也适用于变力的功．

3．根据计算一段时间内做的功，此公式适用于功率恒定的情况．

4．根据力〔F〕——位移〔s〕图像的物理意义计算力对物体所做的功，如图4―1―1中阴影局部的面积在数值上等于力所做功的大小．

图

图4-1-1

5.一对相互作用力做功的特点

(1)．一对作用力和反作用力在同一段时间内，可以都做正功、或者都做负功；或者一个做正功、一个做负功；或者都不做功．

(2)．一对作用力和反作用力在同一段时间内做的总功可能为正、可能为负、也可能为零．

(3)．一对互为作用力和反作用的摩擦力做的总功可能为零〔静摩擦力〕、可能为负〔滑动摩擦力〕，但不可能为正．〔摩擦力做功的特点：相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零，在静摩擦力做功的过程中，只有机械能的转移，没有机械能的转化为其他形式的能；相互作用的一对滑动摩擦力做功的代数和不为零，且总为负值，在一对滑动摩擦力做功的过程中，不仅有相互摩擦物体间机械能的转移，还有机械能转化为内能。转化为内能的量等于系统机械能的减少，等于滑动摩擦力与相对路程的乘积〕

机车的两种启动方式：

1．以恒定功率启动

机车以恒定的功率启动后，假设运动过程中所受阻力不变，由于牵引力，随增大，减小．根据牛顿第二定律，当速度增大时，加速度减小，其运动情况是做加速度减小的加速运动．直至时，减小至零，此后速度不再增大，速度到达最大值而做匀速运动，做匀速直线运动的速度是，下面是这个动态过程变化的简单因果关系．

图4―1―6时，，达最大值保持匀速运动。这一过程的－t关系如图4―1―6所示．

图4―1―6

2．车以恒定的加速度启动

由知，当加速度不变时，发动机牵引力恒定，再由知，一定，发动机实际输出功率随的增大而增大，但当增大到额定功率以后不再增大，此后，发动机保持额定功率不变，继续增大，牵引力减小，直至时，，车速到达最大值，此后匀速运动．

在增至之前，车做匀加速运动，其持续时间为．〔这个是匀加速运动结束时的瞬时速度，也即是车的功率增至时的瞬时速度，它必定小于．计算时，先利用算出，再利用求出，最后根据求t0．〕

图4―1―7在增至之后，为加速度减小的变加速运动，直至到达vm

图4―1―7

，且一定一定，时，，继续增大，减小，减小时，速度到达最大值，此后做匀速直线运动．

这一过程的－t关系可由图4―1―7所示．

练习

1.关于功的以下几种说法中，正确的选项是〔〕

A.人托着一个物体沿水平方向匀速前进，人没有对物体做功

B.人托着一个物体沿水平方向加速前进，人对物体做了功

C.力和位移都是矢量，功也一定是矢量

D.因为功有正功和负功的区别，所以功是矢量

2．用力将重物竖直提起，先是从静止开始匀加速上升，紧接着匀速上升，如果前后两过程的时间相同，不计空气阻力，那么 〔〕

A.加速过程中拉力的功一定比匀速过程中拉力的功大

B.匀速过程中拉力的功一定比加速过程中拉力的功大

C.两过程中拉力的功一样大

D.上述三种情况都有可能

3．关于功率的概念，以下说法中正确的选项是〔〕

A.力对物体做功越多，它的功率就越大

B.做功时间越短，它的功率就越大

C.做功越快，它的功率就越大

D.额定功率越大的机械，做功越多

4．质量为m的木块在水平恒力F作用下从静止开始沿光滑的水平面运动ts，那么在ts末F的功率