功率: ⑴功率的概念:功率是表示物体做功快慢的物理量.表示了单位时间内.施力物做功的多少.是用功与完成这些功所用时间的比值表示. ⑵功率的公式: 该式表示了在某一段时间t内物体做功的平均功率.当力的方向和位移的方向一致时.上式中的W=Fs.则: 重力的功率可表示为PG=mgvy.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. ⑶功率的单位:在国际单位制中.功率的单位是瓦特. 1瓦特=1焦耳/秒.符号:1W=1J/s 除了“瓦 这个单位以外.技术上常用“千瓦 (KW)做功率的单位. ⑷公式P=Fv 中三个物理量的相依关系: 当力F与物体运动方向相同时.P=Fv.在功率一定的情况下.力越大.速度就越小.如汽车从平地开始上坡时.在保持发动机功率不变的条件下.需换档降低速度以增大牵引力.在力大小不变时.功率越大.速度越大.如在竖直方向上匀速吊起重物.起重机输出功率越大.起吊速度就越大.保持速度不变时.功率越大.力越大.如汽车从平路转入上坡时.要保持速度不变.就需要加大油门增大牵引功率以增大牵引力. ⑸注意区别P=.P=Fvcosα.P=Fv三个公式的适用范围: 对P=.P是时间t内的平均功率,对P=Fvcosα.若v是瞬时速度.P是瞬时功率.若v是平 均速度.P是平均功率,对P=Fv.F与v必须同方向.功率P与速度对应.即瞬时速度对应瞬时 功率.平均速度对应平均功率. ⑹额定功率:任何一个动力机器.它的功率都是有一定的限制的.这就是该机器的额定功率.额定功率都要在铭牌上标明.机器工作时受额定功率的限制.而机器功率的发挥是可以人为控制的.如汽车可通过控制给油的多少.确定功率的大小.但功率不管如何改变.功率的最大值是额定功率. ⑺关于机车的两种起动方式: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是P=Fv和F-f = ma ①以额定功率起动:由公式P=Fv和F-f=ma知a= .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小的加速运动.直到F=f.a=0.这时v达到最大值.可见恒定功率的加速一定不是匀加速.这种加速过程发动机做的功只能用W=Pt计算.不能用W=Fs计算(因为F为变力). ②以加速度a匀加速起动:由公式P=Fv和F-f=ma知.由于F恒定.所以a恒定.汽车做匀加速运动.而随着v的增大.P也将不断增大.直到P达到额定功率Pm.功率不能再增大了.这时匀加速运动结束.其最大速度为.此后汽车要想继续加速就只能做恒定功率的变加速运动了.可见恒定牵引力的加速时功率一定不恒定.这种加速过程发动机做的功只能用W=Fžs计算.不能用W=Pžt计算(因为P为变功率).例题:解析: 要注意两种加速运动过程的最大速度的区别. 例题:如图所示.质量为m的小球用长L的细线悬挂而静止在竖直位置.在下列三种情况下.分别用水平拉力F将小球拉到细线与竖直方向成θ角的位置.在此过程中.拉力F做的功各是多少?⑴用F缓慢地拉,⑵F为恒力,⑶若F为恒力.而且拉到该位置时小球的速度刚好为零.可供选择的答案有 A. B. C. D. 解:⑴若用F缓慢地拉.则显然F为变力.只能用动能定理求解.F做的功等于该过程克服重力做的功.选D ⑵若F为恒力.则可以直接按定义求功.选B ⑶若F为恒力.而且拉到该位置时小球的速度刚好为零.那么按定义直接求功和按动能定理求功都是正确的.选B.D 在第三种情况下.由=.可以得到.可见在摆角为时小球的速度最大.实际上.因为F与mg的合力也是恒力.而绳的拉力始终不做功.所以其效果相当于一个摆.我们可以把这样的装置叫做“歪摆 . 例题:质量为2t的农用汽车.发动机额定功率为30kW.汽车在水平路面行驶时能达到的最大时速为54km/h.若汽车以额定功率从静止开始加速.当其速度达到v=36km/h时的瞬时加速度是多大? 解析:汽车在水平路面行驶达到最大速度时牵引力F等于阻力f.即Pm=fžvm.而速度为v时的牵引力F=Pm/v.再利用F-f=ma.可以求得这时的a=0.50m/s2 查看更多

 

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