3、判斷一個力是否做功的幾種方法
(1)根據力和位移的方向的夾角判斷,此法常用於恆力功的判斷,由於恆力功W=Flcs α,當α=90°,即力和作用點位移方向垂直時,力做的功為零.
(2)根據力和瞬時速度方向的夾角判斷,此法常用於判斷質點做曲線運動時變力的功.當力的方向和瞬時速度方向垂直時,作用點在力的方向上位移是零,力做的功為零.
(3)根據質點或系統能量是否變化,彼此是否有能量的轉移或轉化進行判斷.若有能量的變化,或系統內各質點間彼此有能量的轉移或轉化,則必定有力做功.
4、各種力做功的特點
(1)重力做功的特點:只跟初末位置的高度差有關,而跟運動的路徑無關.
(2)彈力做功的特點:對接觸面間的彈力,由於彈力的方向與運動方向垂直,彈力對物體不做功;對彈簧的彈力做的功,高中階段沒有給出相關的公式,對它的求解要藉助其他途徑如動能定理、機械能守恆、功能關係等.
(3)摩擦力做功的特點:摩擦力做功跟物體運動的路徑有關,它可以做負功,也可以做正功,做正功時起動力作用.如用傳送帶把貨物由低處運送到高處,摩擦力就充當動力.摩擦力的大小不變、方向變化(摩擦力的方向始終和速度方向相反)時,摩擦力做功可以用摩擦力乘以路程來計算,即W=F·l.
(1)W總=F合lcs α,α是F合與位移l的夾角;
(2)W總=W1+W2+W3+&sh;為各個分力功的`代數和;
(3)根據動能定理由物體動能變化量求解:W總=ΔE.
5、變力做功的求解方法
(1)用動能定理或功能關係求解.
(2)將變力的功轉化為恆力的功.
①當力的大小不變,而方向始終與運動方向相同或相反時,這類力的功等於力和路程的乘積,如滑動摩擦力、空氣阻力做功等;
②當力的方向不變,大小隨位移做線性變化時,可先求出力對位移的平均值=2F1+F2,再由W=lcs α計算,如彈簧彈力做功;
③作出變力F隨位移變化的圖象,圖線與橫軸所夾的°面積±即為變力所做的功;
④當變力的功率P一定時,可用W=Pt求功,如機車牽引力做的功.
二、功率
1.計算式
(1)P=tW,P為時間t內的平均功率.
(2)P=Fvcs α
5.額定功率:機械正常工作時輸出的最大功率.一般在機械的銘牌上標明.
6.實際功率:機械實際工作時輸出的功率.要小於等於額定功率.
方式
過程
恆定功率啟動
恆定加速度啟動
過程分析
設牽引力為F
階段一:
v↑F=v(P↓a=(F-F阻↓
階段二:F=F阻a=0P=F·v=F阻·v
階段一:
a=(F-F阻不變F不變v↑P=F·v↑,直到P=P額=F·v′
階段二:
v↑F=v(P額↓a=(F-F阻↓
階段三:
F=F阻時a=0v達最大值v=F阻(P額
運動規律
加速度逐漸減小的變加速直線運動(對應下圖的OA段)以v勻速直線運動(對應下圖中的AB段)
以加速度a做勻加速直線運動(對應下圖中的OA段)勻加速運動能維持的時間t0=a(v′以v勻速直線運動,對應下圖中的BC段
v&sh;t圖象
三、動能
1.定義:物體由於運動而具有的能.2.公式:E=21v2.單位:焦耳(),1 =1 N·=1 g·2/s2.4.矢標性:動能是標量,只有正值.
四、動能定理
1.內容:所有外力對物體做的總功等於物體動能的變化量,這個結論叫做動能定理.