功 功率
功和功率
功和功率一、功1.功:计算功的方法有两种:⑴按照定义求功。
即:W =Fs cos θ。
在高中阶段,这种方法只适用于恒力做功。
当20πθ<≤时F 做正功,当2πθ=时F 不做功,当πθπ≤<2时F 做负功。
这种方法也可以说成是:功等于恒力和沿该恒力方向上的位移的乘积。
⑵用动能定理W =ΔE k 或功能关系求功。
当F 为变力时,高中阶段往往考虑用这种方法求功。
这里求得的功是该过程中外力对物体做的总功(或者说是合外力做的功)。
这种方法的依据是:做功的过程就是能量转化的过程,功是能的转化的量度。
如果知道某一过程中能量转化的数值,那么也就知道了该过程中对应的功的数值。
2.功的物理含义关于功我们不仅要从定义式W=Fs cos α 进行理解和计算, 还应理解它的物理含义. 功是能量转化的量度,即:做功的过程是能量的一个转化过程,这个过程做了多少功,就有多少能量发生了转化.对物体做正功,物体的能量增加.做了多少正功,物体的能量就增加了多少;对物体做负功,也称物体克服阻力做功,物体的能量减少,做了多少负功,物体的能量就减少多少.因此功的正、负表示能的转化情况,表示物体是输入了能量还是输出了能量.【例1】 如图所示,质量为m 的小球用长L 的细线悬挂而静止在竖直位置。
在下列三种情况下,分别用水平拉力F 将小球拉到细线与竖直方向成θ角的位置。
在此过程中,拉力F 做的功各是多少?⑴用F 缓慢地拉; ⑵F 为恒力;⑶若F 为恒力,而且拉到该位置时小球的速度刚好为零。
可供选择的答案有A.θcos FLB.θsin FLC.()θcos 1-FLD.()θcos 1-mgL【例2】如图所示,线拴小球在光滑水平面上做匀速圆周运动,圆的半径是1m ,球的质量是0.1kg ,线速度v =1m/s ,小球由A 点运动到B 点恰好是半个圆周。
那么在这段运动时线的拉力做的功是( )A .0B .0.1JC .0.314JD .无法确定【例3】下面列举的哪几种情况下所做的功是零( )A .卫星做匀速圆周运动,地球引力对卫星做的功B .平抛运动中,重力对物体做的功C .举重运动员,扛着杠铃在头上的上方停留10s ,运动员对杠铃做的功D .木块在粗糙水平面上滑动,支持力对木块做的功θ L mF【例4】质量为m 的物体,受水平力F 的作用,在粗糙的水平面上运动,下列说法中正确的是( )A .如果物体做加速直线运动,F 一定做正功B .如果物体做减速直线运动,F 一定做负功C .如果物体做减速直线运动,F 可能做正功D .如果物体做匀速直线运动,F 一定做正功【例5】如图所示,均匀长直木板长L =40cm ,放在水平桌面上,它的右端与桌边相齐,木板质量m =2kg ,与桌面间的摩擦因数μ=0.2,今用水平推力F 将其推下桌子,则水平推力至少做功为( )(g 取10/s 2)A .0.8JB .1.6JC .8JD .4J二、功率功率是描述做功快慢的物理量。
功和功率
功和功率一、功:1.力学里所说的功包括两个必要因素:一是作用在物体上的力;二是物体在力的方向上通过的距离。
2.不做功的三种情况:有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。
3.功的大小:功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。
公式:W=Fs应用功的公式注意:①分清哪个力对物体做功,计算时F 就是这个力;②公式中s 一定是在力的方向上通过的距离,注意对应。
4.功的单位:焦耳(J ),1J= 1N·m 。
把一个鸡蛋举高1m ,做的功大约是0.5 J 。
二、功率:1.定义:单位时间里完成的功2.物理意义:表示做功快慢的物理量。
3.公式:tW P4.单位:主单位 W 常用单位 kW换算:1kW=103W 某小轿车功率66kW ,它表示:小轿车1s 内做功66000J练习1、一位同学用120N 的力,将一个重4N 的足球踢到25m 远处。
对他踢球时做功的情况,下列说法中正确的是( ) A .做功3000J B .做功100J C .没有做功 D .做了功,但条件不足,无法计算做功的多少2.甲、乙两台机器,已知甲的功率大于乙的功率,则下列说法中正确的是( ) A .甲比乙做功多 B .甲比乙做功快 C .在相等时间里,甲比乙做功少 D .甲、乙做功相同,甲比乙用的时间长3、如图所示,滑轮重及摩擦均不计,若F 1:F 2=2:3,则两物体的质量之比是( )A .2:3B .3:1C .3:2D .4:9 4、以下几种情况中,力对物体做功的有( )A .人用力提杠铃,没有提起来B .沿着斜面把汽油桶推上车厢C .用力提着水桶水平移动2米,水桶离地面高度不变D .物体在光滑水平面上匀速前进2米5、如图所示,一个质量为50kg 的人,在10s 内连续向上跳12个台阶,已知每个台阶的高度为0.2m ,则这个人在这段时间内的功率是(g 取10N/kg )( ) A .1200W B .10W C .12W D .120W6、如图所示,要粗测小明同学做“引体向上”时的功率。
功 功率
功 功率考测点导航1.功:作用于物体的力和物体在力的方向上位移的乘积叫做力对物体所做功。
即 W =FS cosα 公式中α是物体受到的力的方向和物体位移方向的夹角。
公式中的F 必须是恒力;位移S ,应该是力F 作用点的位移。
功是标量,只有大小无方向,合力的功或总功都可由各分力功的代数和求得. 但是功有正负之分。
当0°≤α<90°时 ,力做正功;当90°<α≤180°时 ,力做负功; 当α=90°时力不做功。
2.功率:物体所做的功与完成这些功所用时间的比值,叫功率,功率是表示物体做功快慢的物理量 ,公式为:P=W/t(1) 功率另一种表达式: P =FVcosα 此公式中V 为平均速度,则求出的是平均功率.若V 为某时刻的瞬时速度,则P 表示该时刻的瞬时功率.功率一定时,力与物体的运动速度成反比。
速度一定时,物体的功率与速度成正比。
(2)P = FV 的应用: ①P 一定时,F 与V 成反比,汽车在水平路面上以恒定的功率启动 。
②F 一定时,P 与V 成正比,汽车在水平路面上以恒定的加速度启动典型题点击1.(93年全国高考题)小物块位于光滑的斜面上,斜面位于光滑的水平面上,如图19-A-1,从地面上看在物块沿斜面下滑的过程中,斜面对物块的作用力 ( ) A.垂直于继承面,做功为零 B.垂直于接触面,做功不为零 C.不垂直于接触面,做功为零 D.不垂直于接触面,做功不为零(该题考查学生对功定义的理解,由于运动具有相对性,所以要注意物块相对地面的位移的方向。
) 2.(95上海高考题)物体静止在光滑水平面上,先对物体施一水平向右的恒力F 1,经t 秒后撤去F 1,立即再对它施一水平向左的恒力F 2,又经t 秒后物体回到原出发点,在这一过程中,F 1、F 2分别对物体作的功W 1 W 2间的关系是 ( ) A.W 1=W 2 B. W 2=2W 1 C. W 2=3W 1 D. W 2=5W 1(该题综合考查学生对运动学和动力学知识的理解和掌握情况,要求学生首先根据运动学特点和牛顿定律确定两个力大小关系,从而根据功的定义求出结果。
功、功率、机械效率的计算
专题十 功、功率、机械效率的计算一、内容解读:(一)功1、做功的两个因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离。
2、功的计算公式W Fs =,其中F 代表作用在物体的力,s 代表物体在力的方向上移动的距离,功的单位是J 。
(二)功率1、单位时间是完成的功,叫做功率,它是反映机械做功快慢的物理量。
2、计算公式:功率=功时间,即tWP=将它变形得到两个变形公式。
W W Pt t P==和,可分别求功和时间。
功率的单位是瓦特,简称瓦,符号为W ,常用单位还有kW ,叫千瓦,它与W 之间的换算关系为1kW=103W3、对公式W P t =的分析 根据W P t=可知,当P 一定时,W 与t 成正比。
换句话说,使用功率相同的机械,做功时间长的做的功就多。
当W 一定时,P 与t 成反比。
换句话说,做相同的功时,时间用得少的机械的功率大。
当t 一定时,W 与P 成正比。
换句话说,做功时间相同时,功率大的那台机械做的功就多。
(三)机械效率1、机械效率被定义为:有用功与总功的比值,用希腊字母“η”表示。
100W η=⨯有用总W﹪2、滑轮组机械效率的计算 100%%nη⨯⨯总有用Gh GW=Gh,W =Fs,==Fs F,其中G 为提升的物重,h 为物体升高的高度,F 为施加在绳子自由端拉力,s 为绳子自由端移动的距离,n 为吊起动滑轮绳子的段数。
若不考虑摩擦和绳重,滑轮组机械效率可变为:100G η=⨯+物动物%GG3、斜面的机械效率100%η⨯Gh =FJ,其中G 为沿斜面向上推的物体受到的重力,h 为斜面的高,1为斜面的长,F 为沿斜面向上的推力4、其他机械的机械效率100W η=输出输入=%W二、专题训练1、工人用类似图所示的滑轮组提起重为2000N 的物体。
(1)若不计摩擦和动滑轮重,工人提起这个重物至少需用多大的力?(2)若工人匀速提起这个物体时所用的拉力是800N ,滑轮组的机械效率是多大? (3)若工人用800N 的拉力在1分钟内将这个物体提高3m ,他做功的功率是多少?2、在某工地上,工人师傅用滑轮组起吊重为600N 的重物,他用200N 的力拉绳,使物体上升3m ,滑轮组工作时的效率为75%,求(1)有用功、总功;(2)使滑轮组至少由几定几动组成。
功与功率的概念与计算
功与功率的概念与计算功与功率是我们在学习物理学中常常遇到的两个概念。
了解和掌握功与功率的概念及其计算方法,对于理解和应用物理学知识具有重要意义。
本文将系统介绍功与功率的概念,并探讨其计算方法。
一、功的概念与计算1.1 定义在物理学中,功是指力在物体上做功的能力。
当一个力作用在物体上时,如果物体发生了位移,且力的方向和位移方向相同,那么力就做了功。
功是一个标量,通常用符号W表示,单位是焦耳(J)。
1.2 计算方法在平行于力的方向上,当力的大小为F,物体的位移为s时,功的计算公式为:W = F × s × cosθ其中,θ表示力和位移之间的夹角。
1.3 功的特点功具有以下几个重要特点:1)功与位移有关2)功与力的大小和方向有关3)功与夹角θ有关,当θ为0度时,功最大,为最大正值;当θ为180度时,功最小,为最大负值。
二、功率的概念与计算2.1 定义功率是指单位时间内做功的能力,是衡量力的效率的物理量。
功率是一个标量,通常用符号P表示,单位是瓦特(W)。
2.2 计算方法在单位时间内,如果做功W,所用的时间为t,那么功率的计算公式为:P = W / t2.3 功率的特点功率具有以下几个重要特点:1)功率与时间有关2)功率与作功的大小和方向有关3)功率与所用时间的倒数成反比,时间越短,功率越大。
三、功与功率的关系功与功率是相互关联的物理量。
功是力对物体的作用,是一个过程,是衡量能量转化的一种方式。
功率则是衡量力的效率,衡量单位时间内能量转化的快慢。
两者之间的关系可以通过下式表示:P = dW / dt其中,dW表示无穷小的功,dt表示无穷小的时间。
四、实例分析为了更好地理解功与功率的概念与计算方法,下面举一个实例进行分析。
考虑一个物体以恒定速度向前运动的情况,此时物体受到的合力与运动方向相同,且大小为F。
物体的位移为s,所用的时间为t。
根据功的计算公式,可以得到物体所做的功为W = F × s。
物理知识点功功率和效率的计算
物理知识点功功率和效率的计算物理中,功、功率和效率是非常重要的概念,它们用来描述物体进行功的能力以及能量转换的效率。
本文将从理论和计算两个方面介绍功、功率和效率的概念,并提供一些实际应用的例子。
一、功的概念及计算方法在物理中,功表示力对物体作用而产生的效果。
具体而言,如果一个力作用在物体上使其发生位移,那么这个力所做的功可以用如下公式表示:功(W)= 力(F) ×位移(s)× cosθ其中,F表示力的大小,s表示物体的位移,θ表示力和位移之间的夹角。
如果力的方向和位移方向一致,夹角θ为0,那么cosθ为1,此时功的值为最大值;如果力的方向和位移方向垂直,夹角θ为90°,那么cosθ为0,此时功的值为0。
二、功率的概念及计算方法功率是描述工作效率的物理量,它定义为单位时间内所做功的大小。
功率的计算公式如下:功率(P)= 功(W)/ 时间(t)功率的单位是瓦特(W),代表每秒做的功。
如果力的大小不变,但是作用时间减少,那么功率将增加;如果力的大小不变,但是作用时间增加,那么功率将减小。
三、效率的概念及计算方法功率和效率密切相关,效率描述了能量转换的有效性。
效率的计算公式如下:效率(η)= 有用的输出功率(Poutput)/ 输入的总功率(Pinput)× 100%其中,有用的输出功率表示物体实际转化为有用形式的功率,输入的总功率表示输入系统的总功率。
四、实际应用举例下面通过几个实际问题来应用功、功率和效率的计算方法:例1:一台电动机每秒将100焦耳的电能转化为80焦耳的机械能,求这台电动机的效率。
解:根据效率的计算公式,有用的输出功率为80W,输入的总功率为100W。
将数值代入公式,可得:效率(η)= 80W / 100W × 100% = 80%例2:一辆汽车在40秒内以500瓦特的功率加速,求汽车的动力。
解:根据功率的计算公式,功为 P × t,即功 = 500W × 40s = 20000焦耳。
功 功率
功 功率知识要点:一、功:1.做功的两个要素:作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离2.公式:W=FS3.单位:J (两个鸡蛋举高1m ,做的功大约是1J )4.不做功的几种情况:①有力无距离不做功 例如:小明举着杠铃原地不动②有距离但没有受力不做功 例如:小球在光滑的桌面上滚动一段距离③物体移动距离与所受力的方向垂直 例如:一人提着重物在水平地面上前进5.功的原理:使用任何机械都不省功6.理想机械——不计自重和摩擦的机械,使用理想机械做功 = 用手直接对物体做功二、功率:1.功率:表示做功快慢的物理量2.定义:单位时间完成的功3.公式: P=W/t4.单位:W三、机械效率:1.有用功:为达到目的必须做的功2.额外功:为达到目的不需要做但不得不做的功3.总功:为达到目的实际做的功 W 总= W 有+W 额4.机械效率:有用功与总功的比值η= W 有/ W 总5.如何提高机械效率①减小机械自重; ②减小机械摩擦; ③W额外一定增大W有用知识点填空:1、利用机械工作时,机械克服有用阻力所做的功叫做有用功。
有用功是机械对物体所做的功,一般情况下,如果在竖直方向上提高物体, W 有=_________,如在水平方向移动物体时W 有=_________(即克服被移动物体受到的摩擦力所做的功)。
机械克服额外阻力所做的功叫做额外功。
额外功一般是指克服机械之间的_______所做的功和克服机械本身_______所做的功,额外功是不需要的但又不得不做的功。
总功:是指动力对机械所做的功。
总功等于有用功与额外功之和,W 总=___________。
η= W有用 W总 W有用 W有用+W额外 = Fv t FS t W P ===2、机械效率是_______________跟_______________的比值,用字母_______________表示。
机械效率的公式是:_______________。
由于W有总小于W总。
功和功率的公式
功和功率的公式
功的公式是:功 = 力×距离× cosθ
其中,功表示力在物体上的作用效果,单位是焦耳(J);
力表示作用在物体上的力,单位是牛顿(N);
距离表示力的作用点在物体上移动的距离,单位是米(m);
θ表示力的作用方向与物体的位移方向之间的夹角,单位是度(°)。
功率的公式是:功率 = 功÷时间
其中,功率表示单位时间内完成的功,单位是瓦特(W);
功表示力在物体上的作用效果,单位是焦耳(J);
时间表示完成这个功所用的时间,单位是秒(s)。
功和功率是两个与物体作用相关的物理量,用来描述力对物体的作用效果和效率。
通过计算功和功率,可以帮助我们了解力的大小、作用距离、作用方向以及完成功的效率。
对于做功的物体来说,功率还可以反映其能源的消耗和输出效果。
功和功率
功和功率基础知识:一、功1.定义:一个物体受到力的作用,如果在力的方向上发生了一段位移,就说这个力对物体做了功。
2.做功的两个要素 (1)作用在物体上的力。
(2)物体在力的方向上发生的位移。
3.功的物理意义:功是能量转化的量度。
4.公式:W =Fl cos_α。
(1)α是力与位移方向之间的夹角(如图所示),l 为物体对地的位移。
(2)该公式只适用于恒力做功。
5.功的正负 夹 角 功的正负 0°≤α<90° W >0,力对物体做正功90°<α≤180° W <0,力对物体做负功,也就是物体克服这个力做了功 α=90°W =0,力对物体不做功,也就是力对物体做功为零6.一对作用力与反作用力的功做功情形 图例备注都做正功(1)一对相互作用力做的总功与参考系无关(2)一对相互作用力做的总功W =Fl cos α。
l 是相对位移,α是F 与l 间的夹角 (3)一对相互作用力做的总功可正、可负,也可为零都做负功 一正一负 一为零 一为正一为负7.一对平衡力的功一对平衡力作用在同一个物体上,若物体静止,则两个力都不做功;若物体运动,则这一对力所做的功一定是数值相等,一正一负或均为零。
二、功率1.定义:功W 与完成这些功所用时间t 的比值。
2.物理意义:描述力对物体做功的快慢。
3.公式(1)P=Wt,P为时间t内的平均功率。
(2)P=F v①v为平均速度,则P为平均功率。
②v为瞬时速度,则P为瞬时功率。
③当力F和速度v不在同一直线上时,可以将力F分解或者将速度v分解。
4.额定功率与实际功率(1)额定功率:动力机械可以长时间正常工作的最大功率。
(2)实际功率:动力机械实际工作时输出的功率,要求小于或等于额定功率。
考点一恒力功的分析和计算1.恒力做功的计算方法2.合力做功的计算方法方法一:先求合外力F合,再用W合=F合l cos α求功。
功和功率
功和功率【一】功1、功必须具备两个要素:力和力的方向上通过的距离2、在下列三种情况下,力对物体没有..做功:⑴物体没有受到力的作用,但因为惯性通过一段距离;⑵物体受到力的作用,但没有移动距离;⑶物体受到了力的作用,同时也运动了一段路程,但在力的方向上没有通过距离;(力的方向与通过的距离成90度角)3、功的计算公式:功=力×距离(功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积)W=Fs单位:焦(J)或牛·米(N·m)**功的计算公式计算时需注意的问题:(1)分清是哪个力对物体做的功,计算功时的F就是这个力(2)公式中的“s”一定是在力的方向上通过的距离,强调对应4、做功的过程实质上就是能量转化的过程,力对物体做多少功,就有多少能量发生了转化。
所以可以用功来量度能量转化的多少,能量单位与功的单位一样,也是焦耳。
【示例一】1、重为1000N的小车,在拉力的作用下沿水平地面匀速前进10m,小车所受阻力为车重的0.3倍,则拉力对小车做的功为J;小车重力做的功为J。
2、用10N的水平推力推着重为60N的物体沿水平方向做直线运动,若推力对物体做了60J 的功,则在推力做功的过程中()A.物体一定运动了1m B.物体一定运动了6mC.物体一定受了10N的摩擦力D.物体一定受了60N的摩擦力3、物体在相同的力F作用沿力F的方向移动了距离S,试比较在图示的三种情况中力F对物体做功的多少()A.w1=w2=w3B.w1>w2>w1 C.w1<w2<w3D.w1<w3<w2【课堂练习】1、一只重500N的箱子放在水平地面上,甲学生用100N的水平力将箱子水平移动10m,乙学生把这只箱子匀速提高2m,那么,他们做功的大小是( )A、相等B、甲学生做功多C、乙学生做功多D、条件不够,无法确定2、重50N的重物,在10N水平力的作用下,沿水平方向移动了5m,那么重力对重物做的功是( )A 、50JB 、250JC 、0D 、上述都不对3、下列各种情况中做功的是( )A 、用竖直向上的力提水桶在水平面行走B 、用水平力推重物在水平地面上行走C 、运动员举高1800牛的杠铃坚持10秒钟D 、水球重50牛,沿光滑水平面运动10米4、用三种方法来提升同一个重物:a.用不计摩擦的定滑轮将重物提高h ;b.沿光滑斜面将重物提高h ;c.用手直接将重物提高h.其中做功大小是:( ) A 、a 方式做功最少 B 、b 方式做功最少 C 、c 方式做功最少 D 、三种方式做功一样多5、沃尔玛商场售货员宋三木用20N 的水平推力使质量为65kg 的货物沿水平方向匀速移动了3m ,则该售货员对货物做功_______J ,货物的重力做功_______J ,物体受到的摩擦阻力是_____N.6、大人用300N 的力推车时车子恰好能在水平地面上匀速运动。
公式做功与功率
功:
W=Fs(功的定义式)
W-功,F-力,s-距离
功是指物体在力F的作用下移动的距离s的乘积.功率:
P=W/t(功率的定义式)
为了表示做功的快慢,把功除以时间.
功率是指物体在单位时间内做功的多少.
由P=W/t=F*s/t=Fv,这是一个数学运算
没有多少物理意义,一般用来运算.
机械效率
η=W有用/W总(机械效率的定义式)
总功W=FS(F是拉力,S是拉绳端上升高度)
机械效率=W有用/W总
=Gh/FS
=Gh/F2h
=G/2F
3.动滑轮,滑轮组:机械效率=Gh/Gh+G动滑轮h
(前提:忽略摩擦力.)
斜面:
有用功:W=Gh(G是物体重,h是物体上升高度)
总功:W=FL(F是拉力,L是斜面的长度)
机械效率=W有用/W总
=Gh/FL
机械效率=Gh/(Gh+fL)
额外功
比如说你要提一桶水,你对绳子,桶做的功就是额外功(你只要水).假若你的桶掉到井里去了,你要把桶提上来,桶里也有水,这里你对水做的功就是额外功(你只要桶,不要水).
这种问题看你的目的,目的之外做的功是额外功.
计算电功:W=PT.W=UIT.W=I平方RT....
这时的无用功,包括克服动滑轮重,克服绳重,克服摩擦力等做的功.
滑轮:
1.定滑轮:有用功W=Gh(G是物体重,h是物体上升高度)
总功W=FS(F是拉力,S是拉绳端上升高度)
机械效率=W有用/W总
=Gh/FS
=Gh/Fn (n是绳子段数)
=G/F
2.动滑轮:有用功W=Gh(G是物体重,h是物体上升高度)
这个物理量是为了与“效益”之间的大小之差.
功和功率
解:由于雪橇作匀速运动,所以马拉车所用的拉 力与摩擦力大小相等 F=F摩=800N 马移动的距离 s=3000m 所以马做的功是 W=Fs=800N×3000m=2.4×106J 答:马运货时做的功是2.4×106J。
服务员托着食品盘、搬运工扛着货物在平地上行走。
(垂直无功,力和距离方向垂直)
判断力对物体是否做功的方法
人用力推汽车,但没有推动。 (推力对汽车没有做功。) 人将油桶推到仓库中。(推力对油桶做功。) 小鸟将虫子从地里叼起来。(小鸟对虫子做功。)
小明提一桶水在教室里走了10米。(通过的距离不在力的方向上)
选择题
1.关于功率,下列说法中正确的是 (D ) A.功率越大,做功越多;B.功率越大越省力; C.功率越大,效率越大;D.功率越大,做功越快。 2.甲、乙两台拖拉机,甲所做的功是乙的2倍,而乙做功所 用的时间是甲的1/4,则甲、乙的功率之比为 ( C ) A.8∶1 B.1∶8 C.1∶2 D.2∶1
注意:这两个因素必须同时具备,缺一不可!
力对物体不做功的三种情况
1、物体受到力的作用,但没有移动距离。
(拉而不动、搬而未起,劳而无功,有力而无距离)
2、物体没有受到力的作用,但因为惯性通过一段距离。
冰块在光滑冰面上靠惯性滑动、踢出去的足球在场地上滚动。
(不劳无功,有力而无距离)
3、物体受到力的作用,同时也移动了一段距离,但是在 力的方向上没有通过距离。
如何正确区分功和功率
功率是描述做功快慢的一个物理量。 做功快慢与做功的多少是不同的。做的 功多,做功不一定快,即功率不一定大, 因为这个功可能是在较长的时间内完成 的。功率大,做的功也不一定多,因为 做功的时间可能很短。要比较功率的大 小,必须同时考虑两个因素:做功的多 少和完成这些功所用的时间。
功和功率
4.额定功率:机械能够长时间正常工作时输 出的最大功率。 5.实际功率:机械实际工作时输出的功率。 要求实际功率小于等于额定功率。
1.一个人乘电梯从1楼到18楼,在此过程中经历 了先加速,后匀速,再减速的运动过程,则电梯 支持力对人做功情况是( A ) A.始终做正功 B.加速时做正功,匀速时不做功,减速时做负 功
C.加速时做正功,匀速和减速时做负功 D.加速和匀速时做正功,减速时做负功
2.关于功率公式P=W/t和P=Fv的说法正确的是(BD ) A.由P=W/t知,只要知道W和t就可求出任意时刻的 功率
B.由P=Fv既能求某一时刻的瞬时功率,也可以求平 均功率
C.由P=Fv知,随着汽车速度增大,它的功率也可以 无限制增大
W=0 W>0
COSα<0 W<0
物理意义
表示力F对 物体不做功 表示力F对 物体做正功
表示力F对 物体做负功
功是能量转化的量度,正负功的物理意义必须从与做功相联系 的能量转化角度去理解 正功意义,表示该力的作用效果为动力,它将促进物体运动。 负功意义,表明该力的作用效果是阻力,它将阻碍物体运动。 一个力对物体做负功,也可说成是:物体克服这个力做功。
功和功率
知识点一、功 1.做功的两个要素 (1)作用在物体上的力; (2)物体在力的方向上发生的位移。 2.公式:W=Flcos α (1)α是力与位移方向之间的夹角,l为物体对 地的位移。 (2)上述定义公式在高中只能用来计算恒力
3.功的正负
α
α=π/2 α<π/2
π/2<α≤π
COSα
Wห้องสมุดไป่ตู้
COSα= 0 COSα>0
D.Fm2t2,2Fm2t
功功率及机械效率
生产效率
高效的机械设备能够提高生产效 率,缩短生产周期,从而降低生 产成本,增强企业的竞争力。
技术进步
提高功功率和机械效率是推动技 术进步的重要动力,能够促进机 械制造业的发展和产业升级。
对未来研究的展望
新材料与新工艺
探索和应用新材料、新工艺是提高机械设备功功率和机械 效率的重要途径,未来研究可以进一步发掘这些材料和工 艺的潜力。
选择高质量的配件和材料,可以减少 机械的故障率和提高工作效率。
机械效率的优化建议
推广节能技术 采用先进的节能技术和设备,降 低能源消耗和提高能源利用效率。
建立完善的机械管理制度 制定科学的管理制度和工作规程, 规范机械的使用和维护,确保机 械的正常运转和延长使用寿命。
加强技术研发 加大技术研发力度,不断推出更 高效、更节能、更环保的机械产 品。
机械效率
机械效率是指发动机将燃料中的热能转换为机械能的效率。机械效率越 高,发动机的性能越好,燃油经济性也越高。
03
影响因素
汽车发动机的功功率和机械效率受到多种因素的影响,如发动机排量、
气缸数、压缩比、燃油品质等。
风力发电机的功功率与机械效率
功功率
风力发电机的功功率是指发电机 在单位时间内所产生的电能,通 常以兆瓦(MW)为单位。风力 发电机的功功率取决于风速和风
械的工作能力和生产效率。
机械效率
机械效率是指机械将输入能量转换 为输出能量的效率。机械效率越高, 能量损失越少,机械性能也越好。
影响因素
工业机械的功功率和机械效率受到 多种因素的影响,如机械设计、制 造精度、润滑状况、使用环境等。
05
结论
功功率与机械效率的重要性
能源利用
功功率和机械效率是评估机械设 备能源利用的关键指标,提高设 备的功功率和机械效率有助于减 少能源浪费,降低运行成本。
功和功率计算范文
功和功率计算范文功(work)和功率(power)是物理学中的两个基本概念,用于描述物体的运动和能量转化过程。
本文将从理论和实际应用两个方面介绍功和功率的计算方法。
一、理论1.功的计算功表示能量的转移和转化过程所做的工作,用J(焦耳)作为单位。
当物体受力F作用而产生位移s时,物体所做的功等于力乘以位移:W=F×s。
其中,F和s的方向要与力的方向一致,否则计算结果会加上正负号来表示方向。
2.功率的计算功率表示单位时间内所做的工作量,是功对时间的比值,用W(瓦特)作为单位。
功率的计算公式为:P=W/t。
其中,W是单位时间内的工作量,t是所需的时间。
一个常见的例子是电力工作中的功率计算,P=IV,其中I代表电流强度,V代表电压。
二、实际应用1.功的实际应用(1)机械功:当一个物体在力的作用下发生位移时,力所做的功可以用来执行一些机械工作,例如推动车辆前进、举起重物等。
(2)电功:在电路中,电流通过电阻产生电压降,电流所做的功可以用来驱动电动机、提供照明等。
(3)热功:当物体发生温度变化时,温度差可以产生热功,例如通过燃烧燃料产生蒸汽驱动机械运转。
2.功率的实际应用(1)发电:电力工厂通过将燃料燃烧转化为热能,再通过发电机将热能转化为电能,发电机的额定功率就是单位时间内的工作量,通常以兆瓦(MW)作为单位。
(2)机械运动:汽车、火车等交通工具在运行过程中需要输出功率来驱动轮胎或轨道,以实现牵引或行驶,功率越大,速度越快。
(3)能量转换:在能源的转化中,例如太阳能电池将太阳光能转化为电能,光程功率就是太阳能电池每秒钟转化的能量。
三、实验和计算案例为了更好地理解功和功率的计算方法,可以进行一些实验和计算案例。
实验:通过运动模拟器,测量物体的质量m、施加在物体上的力F以及物体的位移s,根据上述的功计算公式,计算物体所做的功W。
计算案例:假设物体以10m/s的速度撞击墙壁,物体的质量为2kg。
墙壁需要承受物体的冲击力,并假设墙壁吸收了全部的能量。
功 功率知识点总结
功功率知识点总结1. 机械功率机械功率是指物体在进行机械功的过程中所释放的能量的大小。
机械功率的计算公式为:P = Fv其中,P代表功率,F代表力,v代表速度。
这个公式表示,功率正比于力和速度的乘积。
如果力的大小不变,速度越大,那么功率就越大。
同样地,如果速度不变,力越大,功率也越大。
2. 电功率电功率是指电器在工作时消耗的电能的大小,也表示电路中的能量转化的速率。
电功率的计算公式为:P = IV其中,P代表电功率,I代表电流,V代表电压。
电功率与电流和电压的乘积成正比。
如果电流和电压不变,电功率就越大。
在电路中,电功率的大小决定了电器的工作效率和能耗。
3. 光功率光功率是指光源在单位时间内释放的能量的大小。
在光学中,光功率通常用来描述光源的强度。
光功率的计算公式为:P = E/t其中,P代表光功率,E代表光源在时间t内释放的能量。
光功率与能量和时间的比值成正比,能量越大,时间越短,光功率就越大。
4. 功率的应用功率在生活和工程中有各种应用。
比如,在交通运输中,汽车的引擎功率决定了汽车的速度和行驶能力;在电力工程中,电站的发电功率决定了供电的能力和范围;在工业生产中,机械设备的功率决定了生产效率和能耗等。
5. 功率和效率功率和效率是密切相关的概念。
功率表示单位时间内的能量转化速率,而效率表示能量转化的有效率。
功率越大,能量转化的速率就越快;而效率越高,系统的能量利用率就越高。
在实际应用中,人们往往关心的是如何提高功率和效率,以达到更高的工作效果和节能环保的目的。
总之,功率是描述能量转化速率的物理量,其计算方法和应用在不同领域有不同的特点。
在工程和科学研究中,对于功率的研究和应用有着重要的意义。
热力学中的功和功率的计算与转化
热力学中的功和功率的计算与转化热力学是研究物质与能量转化关系的科学,功和功率是热力学中重要的概念。
在能量转化过程中,功是指系统对外做的工作,而功率则是单位时间内产生的功。
下面将从热力学角度详细探讨功和功率的计算与转化。
一、功的计算在热力学中,计算功的公式是离散形式的\[W=\int P\,dV\]其中W表示功,P表示压强,dV表示体积微元。
这个公式可以解释为当物体受到压力作用而体积发生微小变化时,对外界所做的功。
例如,当一个气体从体积V1扩展到V2的过程中,如果气体的压强保持不变,那么可以将功的计算简化为\[W=P(V2 - V1)\]其中P表示压强,V1和V2分别表示初始和最终体积。
此外,在气体绝热膨胀或压缩的过程中,根据理想气体状态方程PV=nRT可以将功的计算转化为涉及温度和摩尔数的公式\[W=\frac{nR}{\gamma - 1}(T2 - T1)\]其中γ是气体的绝热指数,n表示摩尔数,R表示气体常数。
二、功率的计算功率是指单位时间内产生的功。
在热力学中,功率的计算公式是\[P=\frac{dW}{dt}\]其中P表示功率,dW表示微小功,dt表示时间微元。
通过对功的计算公式进行求导,可以得到功率的其他计算公式。
例如,在电路中,电流i通过电阻R产生的热功率可以表示为\[P=I^2R\]其中I表示电流强度。
三、功和功率的转化功和功率在能量转化过程中起到了重要的作用。
需要注意的是,功和功率可以相互转化。
当给定功和时间时,可以通过功的定义计算功率。
例如,如果知道在10秒内某系统对外做了100J的功,那么功率可以表示为\[P=\frac{W}{t}=\frac{100}{10}=10\,W\]相反地,如果已知功率和时间,可以通过功率的定义来计算总的功。
例如,如果某机器在1小时内连续输出功率为500W,那么总的功可以表示为\[W=P\cdot t=500\cdot 3600\,J\]功和功率的转化使得我们可以通过不同的量来描述能量转化的速率和规模。
做功功率的公式
做功功率的公式
1. 外力F做功W的功率公式:P=W/t=F*v
2. 计算拉力F做功的平均功率:P平=F*v平
其中v代表运动物体的平均速度,计算拉力F做功的瞬时功率:Pt=F*vt,其中v代表运动物体的瞬时速度。
扩展资料:功率是指物体在单位时间内所做的功的多少,即功率是描述做功快慢的物理量。
当功的数量一定时,时间越短,功率值就越大。
单位时间内所作的功称为功率,用P表示。
功率测量用于测量电气设备消耗的功率,广泛应用于家用电器、照明设备、工业用机器等研究开发或生产线等领域中。
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功 功率
1.[功的理解]下列关于功的说法,正确的是 ( )
A .力作用在物体上的一段时间内,物体运动了一段位移,该力一定对物体做功
B .力对物体做正功时,可以理解为该力是物体运动的动力,通过该力做功,使其他形式的能量转化为物体的动能或用来克服其他力做功
C .功有正、负之分,说明功是矢量,功的正、负表示力的方向
D .当物体只受到摩擦力作用时,摩擦力一定对物体做负功
2.如图所示,一轻绳的一端系在固定粗糙斜面上的O 点,另一端系一小球.给小球
一足够大的初速度,使小球在斜面上做圆周运动.在此过程中( )
A .斜面对小球的支持力做功
B .重力对小球不做功
C .绳的张力对小球不做功
D .在任何一段时间内,小球克服摩擦力所做的功总是等于小球动能的减少量
3.如图所示,木块B 上表面是水平的,木块A 置于B 上并与B 保持相对静止,一起沿
固定的光滑斜面由静止开始下滑,在下滑过程中 ( )
A .A 所受的合外力对A 不做功
B .B 对A 的弹力做正功
C .B 对A 的摩擦力做正功
D .A 对B 不做功
4.如图3甲所示,静止在水平地面上的物块A ,受到水平向右的拉力F 作用,F 与时间t 的关系图象如
图乙所示;设物块与地面间的静摩擦力最大值F fm 与滑动摩擦力大小相等,则
( )
A .0~t 1时间内F 的功率逐渐增大
B .t 2时刻物块A 的加速度最大
C .t 3时刻物块A 的动能最大
D .t 1~t 3时间内F 对物块先做正功后做负功
5.[功率的理解]关于功率公式P =W t
和P =F v 的说法正确 ( ) A .由P =W t
知,只要知道W 和t 就可求出任意时刻的功率 B .由P =F v 既能求某一时刻的瞬时功率,也可以求平均功率
C .由P =F v 知,随着汽车速度的增大,它的功率也可以无限制地增大
D .由P =F v 知,当汽车发动机功率一定时,牵引力与速度成反比
6.(2012·江苏单科·3)如图所示,细线的一端固定于O 点,另一端系一小球.在水平拉力
F 作用下,小球以恒定速率在竖直平面内由A 点运动到B 点.在此过程中拉力的瞬
时功率变化情况是 ( ) A .逐渐增大 B .逐渐减小 C .先增大,后减小 D .先减小,后增大
7.[功和功率的计算]一质量为m 的物体静止在光滑的水平面上,从某一时刻开始受到恒定的外力F 作用,物体运动了一段时间t ,该段时间内力F 做的功和t 时刻力F 的功率分别为
( ) A.F 2t 22m ,F 2t 2m
B.F 2t 2m ,F 2t m
C.F 2t 22m ,F 2t m
D.F 2t 2m ,F 2t 2m
8.如图甲所示,物体受到水平推力F 的作用在粗糙水平面上做直线运动.通过力传感器和速度传感器监
测到推力F 、物体速度v 随时间t 变化的规律如图乙所示.取g =10 m/s 2.则
( )
A .物体的质量m =1 kg
B .物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2
C .第2 s 内物体克服摩擦力做的功W =2 J
D .前2 s 内推力F 做功的平均功率P =1.5 W
9.质量为m 的汽车在平直的路面上启动,启动过程的速度—时间图象如图8所示,其中OA
段为直线,AB 段为曲线,B 点后为平行于横轴的直线.已知从t 1时刻开始汽车的功率保
持不变,整个运动过程中汽车所受阻力的大小恒为F f ,以下说法正确的是( )
A .0~t 1时间内,汽车的牵引力等于m v 1t 1
B .t 1~t 2时间内,汽车的功率等于(m v 1t 1
+F f )v 2 C .t 1~t 2时间内,汽车的平均速率小于v 1+v 22 D .汽车运动的最大速率v 2=(m v 1F f t 1
+1)v 1 10.[对重力做功和摩擦力做功的分析]如图1所示,滑块以速率v 1沿斜面由底端向上滑行,至某一位置后返回,回到出发点时的速率变为v 2,且v 2<v 1,则下列说法中错误的是( )
A .全过程中重力做功为零
B .在上滑和下滑两过程中,机械能减少量相等
C .在上滑和下滑两过程中,滑块的加速度大小相等
D .在上滑和下滑两过程中,摩擦力做功的平均功率相等
11、生活中有人常说在车厢内推车是没用的,如图3,在水平地面上运动的汽
车车厢内一人用力推车,当车在倒车时刹车的过程中 ( )
A .人对车做正功
B .人对车做负功
C .人对车不做功
D .车对人的作用力方向水平向右
12、如图所示,质量为m 的物体置于倾角为θ的斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数为μ,在外力作用
下,斜面以加速度a 沿水平方向向左做匀加速运动,运动中物体m 与斜面体相对
静止.则关于斜面对m 的支持力和摩擦力的下列说法中错误的是( )
A .支持力一定做正功
B .摩擦力一定做正功
C .摩擦力可能不做功
D .摩擦力可能做负功
13、一质量为m 的物体在水平恒力F 的作用下沿水平面运动,在t 0时刻撤去力F ,其v
-t 图象如图6所示.已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ,则下列关于力F 的
大小和力F 做功W 的大小关系式正确的是 ( )
A .F =μmg
B .F =2μmg
C .W =μmg v 0t 0
D .W =32μmg v 0t 0 14、一滑块在水平地面上沿直线滑行,t =0时其速度为1 m/s.从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平作用力F ,力F 和滑块的速度v 随时间的变化规律分别如图5甲和乙所示,规定初速度的方向为正方向.求:
(1)在第1秒内、第2秒内力F 对滑块做的功W 1、W 2;
(2)前两秒内力F 的总功W F 及滑块所受合力的功W .
15、质量为m 的物体静止在光滑水平面上,从t =0时刻开始受到水平力的作用.力的
大小F 与时间t 的关系如图7所示,力的方向保持不变,则 ( )
A .3t 0时刻的瞬时功率为5F 20t 0m
B .3t 0时刻的瞬时功率为15F 20t 0m
C .在t =0到3t 0这段时间内,水平力的平均功率为23F 20t 04m
D .在t =0到3t 0这段时间内,水平力的平均功率为25F 20t 06m
16、一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m 的重物,当重物的速度为v 1时,起重机的有用功率
达到最大值P ,以后起重机保持该功率不变,继续提升重物,直到以最大速度v 2匀速上升为止,则整个过程中,下列说法不正确的是 ( )
A .钢绳的最大拉力为P v 1
B .钢绳的最大拉力为P v 2
C .重物的最大速度为v 2=P mg
D .重物做匀加速直线运动的时间为m v 21P -mg v 1
17.设匀速行驶的汽车的发动机保持功率不变,则下列说法正确的是 ( )
①路面越粗糙,汽车行驶越慢 ②路面越粗糙,汽车行驶越快
③在同一路面,汽车不载货比载货时行驶得快
④在同一路面,汽车不载货比载货时行驶得慢
A .①④
B .②③
C .②④
D .①③
18.用一水平拉力使质量为m 的物体从静止开始沿粗糙的水平面运动,物体的v -t 图象如
图所示.下列表述正确的是 ( )
A .在0~t 1时间内拉力逐渐减小
B .在0~t 1时间内物体做曲线运动
C .在t 1~t 2时间内拉力的功率不为零
D .在t 1~t 2时间内合外力做功为12
m v 2 19.质量为1 kg 的物体静止于光滑水平面上,t =0时刻起,物体受到向右的水平拉力F 作用,第1 s 内F
=2 N ,第2 s 内F =1 N .下列判断正确的是 ( )
A .2 s 末物体的速度为4 m/s
B .2 s 内物体的位移为3 m
C .第1 s 末拉力的瞬时功率最大
D .第2 s 末拉力的瞬时功率最大
20、如图甲所示,在水平路段AB 上有一质量为2×103 kg 的汽车,正以10 m/s 的速度向右匀速行驶,汽车前方的水平路段BC 较粗糙,汽车通过整个ABC 路段的v -t 图象如图
乙所示,在t=20 s时汽车到达C点,运动过程中汽车发动机的输出功率保持不变.假设汽车在AB路段上运动时所受的恒定阻力(含地面摩擦力和空气阻力等)F f1=2 000 N.(解题时将汽车看成质点)求:
(1)运动过程中汽车发动机的输出功率P;
(2)汽车速度减至8 m/s时的加速度a的大小;
(3)BC路段的长度.
21.高速连续曝光照相机可在底片上重叠形成多个图像.现利用这架照相机对MD2000家用汽车的加速性能进行研究,如图8所示为汽车做匀加速直线运动时三次曝光的照片,图中的标尺单位为米,照相机每两次曝光的时间间隔为1.0 s.已知该汽车的质量为2 000 kg,额定功率为72 kW,汽车运动过程中所受的阻力始终为1 600 N.
(1)求该汽车加速度的大小.
(2)若汽车由静止以此加速度开始做匀加速直线运动,匀加速运动状态最多能保持多长时间?
(3)求汽车所能达到的最大速度.。