高考復(fù)習(xí)——機械能資料典型例題復(fù)習(xí)-展示頁
2025-04-26 13:05本頁面
【正文】 ⑹額定功率：任何一個動力機器，它的功率都是有一定的限制的，這就是該機器的額定功率，額定功率都要在銘牌上標(biāo)明，機器工作時受額定功率的限制。保持速度不變時，功率越大，力越大，如汽車從平路轉(zhuǎn)入上坡時，要保持速度不變，就需要加大油門增大牽引功率以增大牽引力。⑷公式P=Fv 中三個物理量的相依關(guān)系：當(dāng)力F與物體運動方向相同時，P=Fv，在功率一定的情況下，力越大，速度就越小，如汽車從平地開始上坡時，在保持發(fā)動機功率不變的條件下，需換檔降低速度以增大牽引力。⑶功率的單位：在國際單位制中，功率的單位是瓦特。⑵功率的公式： 該式表示了在某一段時間t內(nèi)物體做功的平均功率。功率：⑴功率的概念：功率是表示物體（施力物）做功快慢的物理量，表示了單位時間內(nèi)，施力物做功的多少。⑻關(guān)于摩擦力或介質(zhì)阻力做功的特點：摩擦力做功的大小是摩擦力與所作用的物體 在力的方向上通過的路程，而非位移。⑺一對作用力和反作用力做功的特點：①一對作用力和反作用力在同一段時間內(nèi)做的總功可能為正、可能為負(fù)、也可能為零。如我們把一個質(zhì)量為m的物體勻速舉高時。如剎車時摩擦力對汽車做負(fù)功，意味著汽車克服摩擦力做功；重力對豎直上拋物體做負(fù)功，意味著物體克服重力做功，計算物體克服某個力所做的功時，其值要取絕對值。 （請注意千萬不要把力矩的單位與功的單位相混淆）⑸功的正負(fù)：當(dāng)時F做正功，當(dāng)時F不做功，當(dāng)時F做負(fù)功。⑶功是標(biāo)量：功是由力的大小和位移的大小確定的，它沒有方向，是個標(biāo)量，⑷功的單位：在國際單位制中，功的單位是焦耳，符號J。這里特別強調(diào)：力和在力的方向上發(fā)生的位移，是做功的兩個不可缺少的因素。v六、機械能一、知識網(wǎng)絡(luò)基本概念定義物理意義表示功力與力方向上位移的乘積力對空間（位移）的積效果W=Fs cosα功率功與做功對應(yīng)時間的比值做功的快慢P==F動能由于運動具有的能反映物體處于某運動的快慢時所具有能的多少Ek=mv2重力勢能地球上物體具有的與高度有關(guān)的能反映物體處于某相對高度時具有能的多少EB=mgh彈性勢能由于發(fā)生彈性形變具有的能反映彈性形變物體儲藏的勢能及對外做功的能力大小EB= kx2機械能動能和勢能（重力勢能和彈性勢能）統(tǒng)稱機械能反映機械運動中對外做功能力的大小E機＝Ｅk＋Ｅp基本規(guī)律內(nèi)容適用條件表示動能定理外力對物體所做總功等于物體的能的變化量不管恒力、變力做功；不管直線、曲線運動都適用W總=Ek2Ek1=mv22mv21機械能守恒定律只有重力做功，物體機械能守恒只有重力做功才適用E初=E末能的轉(zhuǎn)化和守恒定律能量既不能憑空產(chǎn)生，也不能無影無蹤的消失，不同形式的能量在相互轉(zhuǎn)化中守恒整個自然界，整個宇宙普遍適用E=C（常數(shù)）或△E=0概念功：⑴功的概念：一個物體在力的作用下，如果在力的方向上發(fā)生一段位移，我們就說這個力對物體做了功。⑵功的公式：力對物體所做的功（W）、等于力的大小（F）、位移的大?。╯）、力的方向和位移方向間的夾角的余弦三者的乘積。1J就1N的力使物體在力的方向上發(fā)生1m位移所做的功。⑹什么叫克服阻力做功：a. 力對物體做負(fù)功時，通常也可說成是物體克服阻力做功。b. 另一種是外力克服阻力做功。我們必須用一個與物體所受到力G=mg大小相等、方向相反的外力，克服重力做功，物體被舉高為h時，外力克服重力所做的功為W=mgh。②一對互為作用反作用的摩擦力做的總功可能為零（靜摩擦力）、可能為負(fù)（滑動摩擦力），但不可能為正。⑼在兩個接觸面上因相對滑動而產(chǎn)生的熱量：Q=f滑s相對，其中f滑為滑動摩擦力，s相對為接觸物的相對位移。是用功與完成這些功所用時間的比值表示。當(dāng)力的方向和位移的方向一致時，上式中的W=Fs，則：重力的功率可表示為PG=mgvy，即重力的瞬時功率等于重力和物體在該時刻的豎直分速度之積。1瓦特=1焦耳/秒，符號：1W=1J/s除了“瓦”這個單位以外，技術(shù)上常用“千瓦”（KW）做功率的單位。在力大小不變時，功率越大，速度越大，如在豎直方向上勻速吊起重物，起重機輸出功率越大，起吊速度就越大。⑸注意區(qū)別P=、P=Fvcosα、P=Fv三個公式的適用范圍：對P=，P是時間t內(nèi)的平均功率；對P=Fvcosα，若v是瞬時速度，P是瞬時功率，若v是平 均速度，P是平均功率；對P=Fv，F(xiàn)與v必須同方向，功率P與速度對應(yīng)，即瞬時速度對應(yīng)瞬時 功率，平均速度對應(yīng)平均功率。而機器功率的發(fā)揮是可以人為控制的。但功率不管如何改變，功率的最大值是額定功率。當(dāng)汽車從靜止開始沿水平面加速運動時，有兩種不同的加速過程，但分析時采用的基本公式都是P=Fv和Ff = mavafF①以額定功率起動：由公式P=Fv和Ff=ma知a= ，由于P恒定，隨著v的增大，F(xiàn)必將減小，a也必將減小，汽車做加速度不斷減小的加速運動，直到F=f，a=0，這時v達(dá)到最大值。這種加速過程發(fā)動機做的功只能用W=Pt計算，不能用W=Fs計算（因為F為變力）。這時勻加速運動結(jié)束，其最大速度為，此后汽車要想繼續(xù)加速就只能做恒定功率的變加速運動了。這種加速過程發(fā)動機做的功只能用W=F?s計算，不能用W=P?t計算（因為P為變功率）。θLmF例題：如圖所示，質(zhì)量為m的小球用長L的細(xì)線懸掛而靜止在豎直位置。在此過程中，拉力F做的功各是多少？⑴用F緩慢地拉；⑵F為恒力；⑶若F為恒力，而且拉到該位置時小球的速度剛好為零。F做的功等于該過程克服重力做的功。選B⑶若F為恒力，而且拉到該位置時小球的速度剛好為零，那么按定義直接求功和按動能定理求功都是正確的。實際上，因為F與mg的合力也是恒力，而繩的拉力始終不做功，所以其效果相當(dāng)于一個擺，我們可以把這樣的裝置叫做“歪擺”。若汽車以額定功率從靜止開始加速，當(dāng)其速度達(dá)到v=36km/h時的瞬時加速度是多大？ 解析：汽車在水平路面行駛達(dá)到最大速度時牽引力F等于阻力f，即Pm=f?vm，而速度為v時的牽引力F=Pm/v
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