功與功率能量守恒

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1、功與功率在力和運(yùn)動(dòng)方向一致的時(shí)候P=W/T（在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一致的時(shí)候這里的功率P是平均功率，也可以視為每一點(diǎn)的功率；當(dāng)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不一致時(shí)候，即有時(shí)候加速有時(shí)候減速，這情況這里的功率P只能表示平均功率）P=FV=FS（這公式適用于恒定合外力F的情況下，P表示的是瞬時(shí)功率，即在速度為V那點(diǎn)的瞬時(shí)功率）如果方向上有夾角的話，在乘以適當(dāng)?shù)慕嵌扔嘞艺野袴VS弄成同向來解【例1】質(zhì)量為2kg的物體，受到24N豎直向上的拉力作用，由靜止開始運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)了5s。求5s內(nèi)拉力對(duì)物體所做的功是多少？5s內(nèi)拉力的平均功率及5s末拉力的瞬時(shí)功率各是多少？

2、（g=10m/s2）解題：合外力F=24-2*10=4N（處于恒定合外力情況，此時(shí)可以用W=FS）有S=at2/2a=F/m即可以求出SW平均功率要用P=W/t瞬時(shí)功率P=FVtVt表示末點(diǎn)速度需要用到Vt=at（從問題入手寫出和問題有關(guān)的公式，容納后看公式里面哪一個(gè)未知再寫出求未知量的公式，一步一步推上去）【例2】如圖所示，質(zhì)量為m的物體，沿長(zhǎng)L，傾角為?的光滑斜面，自頂端由靜止滑到L/2處，重力做功的瞬時(shí)功率為多少？物體滑到底端時(shí)，重力做功的瞬時(shí)功率為多少？解：?jiǎn)栴}是重力做功瞬時(shí)功率，則它的公式是P=FVt=mgVt公

3、式里面V未知，求V要用到公式L/2=（Vt2-V02）/（2a）=Vt2/（2a）又出現(xiàn)a未知，解a的公式可以是a=F/mF在題目上就相當(dāng)于重力在斜面上的分力了這時(shí)從這個(gè)公式向上解就可以得出P了滑到底端一樣方法?L/2【例4】質(zhì)量為m的物體，距地面高度為h，以初速度?0水平拋出，求：（1）物體落地時(shí)，重力的瞬時(shí)功率；（2）從拋出到落地，重力的平均功率。（1）平拋情況水平是勻速，豎直方向是自由落體由問題列在草稿紙上列公式p=mgv（v是落地點(diǎn)的合速度）則只要求出末點(diǎn)的合速度就可以水平速度為V0豎直方向用公式h=（Vt

4、2-V02）/（2g）=Vt2/（2g）解出Vt合速度即為它們兩個(gè)的斜邊（2）平均功率是p=w/t時(shí)間t由公式Vt=gt得出?0五、探究機(jī)車以恒定功率啟動(dòng)(阻力f不變)開始v很小.①由P＝Fv，P一定、v很小可知，F(xiàn)很大；②由F－f=ma、f與m不變可知，F(xiàn)很大，a很大。Ⅰ（加速減小的加速運(yùn)動(dòng)）Ⅱ（勻速直線運(yùn)動(dòng)）①由P＝Fv、P一定，v↑可知F↓；②由a=（F－f）/m、f、m一定、F↓可知a↓.v↑.當(dāng)F減小到Fmin＝f時(shí)，a＝（F－f）/m＝0，速度達(dá)到最大。由F＝Fv得，v＝vm＝P/f。汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度的大

5、小為v＝vm。Ffa?Ffa?Ffa=0?Ffa=0?1.運(yùn)動(dòng)分為兩個(gè)階段：2.達(dá)到勻速運(yùn)動(dòng)的條件:第一階段：加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)第二階段：勻速運(yùn)動(dòng)F=f3.速度隨時(shí)間變化的圖像?t?m六、探究機(jī)車以恒定加速度啟動(dòng)(阻力f不變)開始v很小，a不變①由a=（F－f）/m得，F(xiàn)不變。②由P=Fv得，P很??；v↑a不變①由P=Fv得，P增大；②由a=(F－f)/m得，F(xiàn)不變。直到Pmax＝P額時(shí)，勻加速直線運(yùn)動(dòng)結(jié)束，v達(dá)到勻加速的最大速度；P=P額不變，v繼續(xù)增大，①由P=Fv得，F(xiàn)減小。②由a=(F－f)/m得，a減小。當(dāng)Fm

6、in=f時(shí)，①由a=(F－f)/m得a=0②由P=fv得，v＝vm=P/fⅠ（勻加速直線運(yùn)動(dòng)）Ⅱ（加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)）Ⅲ（勻速直線運(yùn)動(dòng)）1.運(yùn)動(dòng)分為三個(gè)階段：第一階段：勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)功率達(dá)到額定功率時(shí)結(jié)束。第二階段：加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)結(jié)束。2.速度隨時(shí)間變化的圖像第二階段：當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)，開始勻速運(yùn)動(dòng)。?t?m?t0【例2】設(shè)汽車在起動(dòng)階段為勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則在起動(dòng)階段A．汽車速度增大，發(fā)動(dòng)機(jī)功率不變B．發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力增大，功率增大C．發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力不變，功率不變D．發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力不變，功率增大解

7、析：起動(dòng)階段是遵循F-f=ma勻加速說明a不變則啟動(dòng)力F不變功率方面要根據(jù)P=FV和V=at來看速度越來越大汽車的發(fā)動(dòng)功率一定則F只能是越來越小直到和阻力f相等，后面就一直做勻速運(yùn)動(dòng)了D【例3】汽車質(zhì)量為5t，其發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率為37.5kW，汽車在水平道路上從靜止開始起動(dòng)，開始一段時(shí)間內(nèi)，以加速度1.0m/s2做勻加速運(yùn)動(dòng)，最后勻速運(yùn)動(dòng)的速度為15m/s。求：（1）汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；（2）汽車勻速運(yùn)動(dòng)后關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，還能滑多遠(yuǎn)？解：（1）勻加速階段是a不變即F不變F-f=ma求時(shí)間只要知道勻加速的末點(diǎn)速度Vt即可而這個(gè)末點(diǎn)

8、速度就是勻速運(yùn)動(dòng)的速度15m/s根據(jù)Vt=at可以解得時(shí)間t（2）根據(jù)P=FV（這里的V要代的是勻速的速度15）可以解得F這時(shí)根據(jù)F-f=ma可以知道阻力f關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)即沒有F了，這時(shí)候就只有f=ma求出加速度a根據(jù)停下來的速度0=15t-at就可以求出時(shí)間t然后根據(jù)位移公式就