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[!--downpath--]一、功
1.功的概念
一個(gè)物體遭到力的作用,假如在力的方向上發(fā)生一段位移,這個(gè)力就對(duì)物體做了功。
2.功的兩個(gè)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(gè)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(yùn)動(dòng)時(shí),彈力N和重力mg都存在,經(jīng)過(guò)一段時(shí)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(gè)力都不對(duì)物體做功。
6.須要說(shuō)明的幾個(gè)問(wèn)題
(1)磨擦力對(duì)物體做功的特征
磨擦力是物體間存在的制約其相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力,其方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)與運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反。并且,磨擦力的方向卻可以與物體運(yùn)動(dòng)的方向相同,也可以相反,還可以垂直,即磨擦力對(duì)物體既可以做正功,也可以做負(fù)功,還可以做零功。
(2)哪些情況下力對(duì)物體不做功?
判定作用在物體上的力對(duì)物體是否做功,應(yīng)捉住兩點(diǎn):一是這個(gè)物體是否發(fā)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(méi)有份量。為此,力對(duì)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(gè)物體在拉力作用下沿水平地面勻速運(yùn)動(dòng),拉力和磨擦力對(duì)物體做功,而重力和地面的支持力因?yàn)榕c物體的運(yùn)動(dòng)方向垂直,都不做功。再如,使勁傘車(chē)并且沒(méi)有推進(jìn),車(chē)的位移為零,盡管對(duì)車(chē)施加了力的作用,而且沒(méi)有對(duì)車(chē)做功。
(3)怎樣比較力對(duì)物體做功的大小
功是標(biāo)量,只有大小,沒(méi)有方向,而且功有正負(fù)。負(fù)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(duì)物體做功的多少呢?我們?cè)诒容^物體做功的多少時(shí),只須要比較功的數(shù)值大小,不考慮符號(hào)。
然而,功是能量轉(zhuǎn)化的量度,力對(duì)物體做正功,物體的能量降低;力對(duì)物體做負(fù)功,物體的能量減少。假如物體遭到的力,既有對(duì)物體做正功的、也有對(duì)物體做負(fù)功的,估算總功時(shí),卻須要帶著功的符號(hào),正取加,負(fù)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(jī)械做功電功率知識(shí)點(diǎn)總結(jié)圖,人們除了關(guān)注做功的多少,還非常關(guān)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(shí)間t的比值,稱作功率。
3.額定功率與實(shí)際功率
額定功率是底盤(pán)正常工作時(shí)的最大功率,一般都在標(biāo)牌上注明。機(jī)器工作時(shí)電功率知識(shí)點(diǎn)總結(jié)圖,必須受額定功率的限制,這是基本原則。底盤(pán)的輸出功率(即實(shí)際功率),可以大于額定功率,在個(gè)別情況下,實(shí)際功率也可以小于額定功率,但不容許長(zhǎng)時(shí)間超過(guò)額定功率。
4.機(jī)動(dòng)車(chē)的起動(dòng)問(wèn)題
(1)機(jī)車(chē)以額定功率起動(dòng)
5.對(duì)公式P=Fv的討論
(1)此公式的意義是:當(dāng)力F與物體運(yùn)動(dòng)(瞬時(shí))速率v方向一致時(shí),力的實(shí)際瞬時(shí)功率就等于力F和運(yùn)動(dòng)速率v的乘積,對(duì)于機(jī)車(chē)(車(chē)輛、火車(chē)等交通工具或動(dòng)力裝置),牽引力F與物體運(yùn)動(dòng)速率v通常方向一致,可用公式P=Fv估算實(shí)際瞬時(shí)功率(稱牽引力的功率、發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率),非常注意:F為機(jī)車(chē)的牽引力,并非機(jī)車(chē)所受的合力。
(2)當(dāng)P一定時(shí),F(xiàn)∝1/v,即做功的力越大,其速率就越小,如:車(chē)輛在底盤(pán)功率一定時(shí)上斜坡,司機(jī)用換擋的辦法(變速調(diào)節(jié)裝置)降低速率以獲得較大的牽引力滿足下坡的須要。
(3)當(dāng)速率v保持一定時(shí),P∝F,即做功的力越大,它的功率也越大。如:車(chē)輛從平路到下坡,若要保持速率不變,必須加強(qiáng)油門(mén)(控制燃油混和二氧化碳流量多少的裝置),減小底盤(pán)功率以得到較大的牽引力。
(4)當(dāng)力F一定時(shí),P∝v,即速率越大,功率越大。如:起重機(jī)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(jī)的輸出功率就越大。