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[!--downpath--]一、功
1.功的概念
一個物體遭到力的作用,假如在力的方向上發生一段位移,這個力就對物體做了功。
2.功的兩個不可缺乏的要素
一是要有作用在物體上的力的作用,二是物體必須在力的方向上有位移。兩個條件缺一不可,但是必須注意力是在位移方向上的力;位移是力的方向上的位移。如上圖中,物體沿水平地面運動時,彈力N和重力mg都存在,經過一段時間后物體也存在位移,然而重力、彈力與物體的位移都垂直,這兩個力都不對物體做功。
6.須要說明的幾個問題
(1)磨擦力對物體做功的特征
磨擦力是物體間存在的制約其相對運動或相對運動趨勢的力,其方向與相對運動或相對與運動趨勢的方向相反。并且,磨擦力的方向卻可以與物體運動的方向相同,也可以相反,還可以垂直,即磨擦力對物體既可以做正功,也可以做負功,還可以做零功。
(2)哪些情況下力對物體不做功?
判定作用在物體上的力對物體是否做功,應捉住兩點:一是這個物體是否發生了位移;二是位移是不是沿力的方向或在力的方向上有沒有份量。為此,力對物體不做功可能有兩種情況:一是位移等于零;二是位移(或速率)與力的方向垂直。比如,一個物體在拉力作用下沿水平地面勻速運動,拉力和磨擦力對物體做功,而重力和地面的支持力因為與物體的運動方向垂直,都不做功。再如,使勁傘車并且沒有推進,車的位移為零,盡管對車施加了力的作用,而且沒有對車做功。
(3)怎樣比較力對物體做功的大小
功是標量,只有大小,沒有方向,而且功有正負。負功既不表示與正功的方向相反,也不表示它的大小比正功小。這么,怎樣比較力對物體做功的多少呢?我們在比較物體做功的多少時,只須要比較功的數值大小,不考慮符號。
然而,功是能量轉化的量度,力對物體做正功,物體的能量降低;力對物體做負功,物體的能量減少。假如物體遭到的力,既有對物體做正功的、也有對物體做負功的,估算總功時,卻須要帶著功的符號,正取加,負做差。
二、功率
1.功率
不論是人力直接做功,還是使用牛、馬等畜力做功,或則是借助機械做功電功率知識點總結圖,人們除了關注做功的多少,還非常關注做功的快慢。為表征做功的快慢引入功率的概念。
(1)定義:功W跟完成這種功所用時間t的比值,稱作功率。
3.額定功率與實際功率
額定功率是底盤正常工作時的最大功率,一般都在標牌上注明。機器工作時電功率知識點總結圖,必須受額定功率的限制,這是基本原則。底盤的輸出功率(即實際功率),可以大于額定功率,在個別情況下,實際功率也可以小于額定功率,但不容許長時間超過額定功率。
4.機動車的起動問題
(1)機車以額定功率起動
5.對公式P=Fv的討論
(1)此公式的意義是:當力F與物體運動(瞬時)速率v方向一致時,力的實際瞬時功率就等于力F和運動速率v的乘積,對于機車(車輛、火車等交通工具或動力裝置),牽引力F與物體運動速率v通常方向一致,可用公式P=Fv估算實際瞬時功率(稱牽引力的功率、發動機的輸出功率),非常注意:F為機車的牽引力,并非機車所受的合力。
(2)當P一定時,F∝1/v,即做功的力越大,其速率就越小,如:車輛在底盤功率一定時上斜坡,司機用換擋的辦法(變速調節裝置)降低速率以獲得較大的牽引力滿足下坡的須要。
(3)當速率v保持一定時,P∝F,即做功的力越大,它的功率也越大。如:車輛從平路到下坡,若要保持速率不變,必須加強油門(控制燃油混和二氧化碳流量多少的裝置),減小底盤功率以得到較大的牽引力。
(4)當力F一定時,P∝v,即速率越大,功率越大。如:起重機吊同一貨物以不同的速率勻速上升,牽引力保持不變(大小等于物重),吊裝的速率越大,起重機的輸出功率就越大。