初中物理 《功率和动能定理》
功率动能定理知识点详解整合训练实验省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件
【解析】 由动能定理可知,合外力对物体做功等于物体动能的 增加量,即W合=21mv2=2 J,C项正确,B项错误;物体被提高1 m,克 服重力做功WG=mgh=10 J,D项正确;由动能定理W手-WG=W合,得 手对物体做功为12 J,A项正确.
【答案】 B
2. (2023·江苏高考)如图3-1-8所示,细线旳一端固定于O点,另 一端系一小球.在水平拉力作用下,小球以恒定速率在竖直平面内 由A点运动到B点.在此过程中拉力旳瞬时功率变化情况是( )
【答案】 (1)2 J (2)2.73 m/s (3)2.40 m/s
1.(2023·太原模拟)质量为1 kg旳物体被人用手由静止向上提升1 m(忽视空气阻力),这时物体旳速度是2 m/s,下列说法中不正确旳是 (g=10 m/s2)( )
A.手对物体做功12 J B.合外力对物体做功12 J C.合外力对物体做功2 J D.物体克服重力做功10 J
1.(2023·广州模拟)两辆发动机功率相同且恒定、质量不同旳汽 车,在平直路上行驶时,所受旳阻力与车重成正比,下列结论正确 旳是( )
A.两车到达旳最大动能相同 B.车旳最大速率与质量成反比 C.两车具有相同旳最大速率 D.车到达最大速率时合外力为零
【解析】 当汽车所受阻力与牵引力相等时,汽车的速率最大,合 外力为零,D正确;根据题意可知P=kmgv,Ek=21mv2=2mPk22g2,质量 不同,两车达到的最大动能不相同,A错误;最大速率v=kmPg,车的最 大速率与质量成反比,B正确,C错误.
【解析】 由图象可知0~t1时间内汽车做匀加速运动,则牵引力 不变,由P=Fv可知,功率增大,选项A错误,B正确;由图象可知t1~ t2时间内,汽车加速度减小,速度增大,又因为P恒定,则由P=Fv可 知,牵引力减小,选项C错误;t1~t2时间内汽车动能变化为12mv22-12 mv21,整个过程有牵引力与摩擦力做功,由动能定理得W牵-W阻=21mv22 -12mv21,即牵引力做功大于12mv22-12mv21,选项D错误.
描述动能定理和功率的计算公式
描述动能定理和功率的计算公式知识点:动能定理和功率的计算公式动能定理:动能定理是描述物体由于运动而具有的能量的定理。
它说明了物体动能的变化等于物体所受外力做功的总和。
动能定理的数学表达式为:[ W = KE ]其中,( W ) 表示外力做的总功,( KE ) 表示物体动能的变化量。
当物体受到外力作用,且外力的方向与物体运动方向相同时,外力对物体做正功,物体的动能增加;当外力的方向与物体运动方向相反时,外力对物体做负功,物体的动能减少。
功率的计算公式:功率是指单位时间内做功的多少,是描述做功快慢的物理量。
功率的计算公式为:[ P = ]其中,( P ) 表示功率,( W ) 表示做的功,( t ) 表示时间。
功率的单位是瓦特(W),1瓦特等于1焦耳/秒。
当物体受到的外力与物体的速度方向相同时,物体的功率等于外力与物体速度的乘积;当物体受到的外力与物体的速度方向相反时,物体的功率等于外力与物体速度的乘积的负值。
以上是动能定理和功率的计算公式的基本内容,希望对您有所帮助。
习题及方法:1.习题:一个物体质量为2kg,以10m/s的速度运动,求物体的动能。
解题方法:根据动能定理,物体的动能 ( KE = mv^2 )。
将质量 ( m = 2kg ) 和速度 ( v = 10m/s ) 代入公式,得到物体的动能 ( KE = 2 10^2 = 100J )。
2.习题:一个物体质量为3kg,以8m/s的速度运动,若物体受到一个恒力12N的作用,恒力的方向与物体运动方向相同,求物体在2秒内所做的功。
解题方法:根据动能定理,物体所做的功 ( W = KE )。
物体初始动能 ( KE_1 = mv_1^2 = 3 8^2 = 96J ),2秒后物体的速度 ( v_2 = v_1 + at = 8 + 12 2 = 20m/s ),2秒末的动能 ( KE_2 = mv_2^2 = 3 20^2 = 600J )。
物体在2秒内所做的功 ( W =KE_2 - KE_1 = 600J - 96J = 504J )。
动能定理和功率的计算公式是什么
动能定理和功率的计算公式是什么动能定理是物理学中的一个重要定理,描述了物体动能的变化与外力对其所做的功之间的关系。
功率则是描述能量转化速率的物理量。
本文将介绍动能定理和功率的计算公式,并探讨其在实际应用中的意义。
一、动能定理的计算公式动能定理是描述物体动能变化的定理。
它的数学表达式如下:动能变化量 = 外力所做的功ΔK = W其中,ΔK表示动能的变化量,W表示外力所做的功。
动能(K)定义为物体的质量(m)和速度(v)的平方的乘积的一半:动能 K = 1/2 mv²其中,m表示物体的质量,v表示物体的速度。
在应用动能定理时,我们需要计算物体在作用力下的动能变化量。
比如,当一个物体受到一个外力的作用,使其速度发生变化时,我们可以通过动能定理来计算动能的变化量。
二、功率的计算公式功率是描述能量转化速率的物理量,表示单位时间内能量转化的大小。
功率的数学表达式如下:功率 P = W/t其中,P表示功率,W表示所做的功,t表示时间。
功(W)的计算可以通过力(F)和位移(d)之间的关系来计算,即:功 W = F·d其中,F表示作用在物体上的力,d表示物体的位移。
三、动能定理和功率的意义动能定理和功率的计算公式在实际应用中具有重要的意义。
它们能够帮助我们分析和解决各种与动力学相关的问题。
基于动能定理,我们可以分析物体在受到外力作用下的运动情况。
通过计算物体的动能变化量,我们可以了解外力对物体所做的功以及与之相对应的动能变化。
功率的计算公式可以帮助我们了解能量转化的速率。
在实际应用中,我们常常需要评估某个系统或设备的功率大小,以便确定其运行效率或性能。
功率的计算公式使得我们能够准确地量化能量的转化速率。
在工程领域,动能定理和功率的计算公式被广泛应用于机械、电气等方面。
它们不仅在设计和开发过程中起着重要作用,也在问题解决和性能评估中发挥着关键作用。
总结:动能定理和功率的计算公式为我们分析和解决与动力学相关的问题提供了便利。
动能定理与功率的关系
动能定理与功率的关系动能定理和功率是物理学中重要的概念,它们之间存在紧密的关联。
动能定理描述了物体的动能与所受的力之间的关系,而功率则表示单位时间内所做的功。
本文将探讨动能定理与功率的关系,旨在加深对这两个概念的理解。
一、动能定理的定义和表达式动能定理是物理学中的一个基本定律,它描述了物体的动能与所受的力之间的关系。
一般而言,动能定理可以表达为:物体的净功等于它所获得的动能变化。
这一定理可以用如下的数学表达式表示:物体的净功(W)等于质量(m)乘以速度(v)的平方的一半(v^2/2)与初速度(v0)乘以末速度(v)之差(Δv)的乘积, 即 W = (1/2)mv^2 - (1/2)mv0^2。
二、功率的定义和计算公式功率是描述单位时间内所做的功的物理量。
它是衡量能量转化速率的重要指标。
功率的计算公式为:功率(P)等于所做功(W)除以时间(t),即 P = W/t。
三、动能定理与功率的关系根据动能定理的表达式和功率的计算公式,可以得到它们之间的关系。
首先,将动能定理的表达式中的速度差(Δv)替换成距离(s)与时间(t)的关系:Δv = s/t。
将其代入动能定理的表达式,我们可以得到:W = (1/2)mv^2 - (1/2)mv0^2= (1/2)m(v^2 - v0^2)= (1/2)ms/t根据功率的计算公式:P = W/t= (1/2)ms/t^2因此,动能定理和功率之间的关系可以表示为:功率(P)等于物体的质量(m)乘以速度(v)与位移(s)的比值(P = mv^2/2s)。
根据这个关系,我们可以得出两个重要结论:1. 当物体的速度增加时,它的动能增加,对应的功率也随之增加;2. 当物体的位移增加时,它的动能增加,但功率与位移无直接关系。
以上的推论揭示了动能定理和功率之间的关系,在实际应用中具有重要的意义。
综上所述,动能定理与功率之间存在密切的关系。
动能定理描述了物体的动能与所受的力之间的关系,而功率则表示单位时间内所做的功。
动能定理与功率
动能定理与功率动能定理是物理学中的一条基本定律,描述了物体运动时动能的变化规律。
功率则是描述物体完成单位时间内所做的功的大小。
本文将主要讨论动能定理与功率的概念、关系以及应用。
一、动能定理的概念与表达式动能定理是指一个物体的动能变化等于其所受的净功。
动能定理的数学表达式可以表示为:\[ΔK = W_{net}\]其中,ΔK表示物体动能的变化量,W_net表示物体所受到的净功。
二、功率的概念与表达式功率是描述物体完成单位时间内所做的功的大小。
功率的数学表达式可以表示为:\[P = \frac{W}{t}\]其中,P表示功率,W表示物体所做的功,t表示完成功的时间。
三、动能定理与功率的关系根据动能定理的表达式可知,物体的动能变化等于其所受的净功。
而功率则描述了单位时间内完成的功。
由功率的定义可知,功等于功率乘以时间,即W = P × t。
将其代入动能定理的表达式中可以得到:\[ΔK = P × t\]从上式可以发现,动能的变化量ΔK与功率P相乘的结果等于所用时间t。
这表明,动能的变化量与功率乘以时间成正比,即功率越大,或者功率作用的时间越长,物体的动能变化量越大。
四、动能定理与功率的应用动能定理与功率的关系在实际生活中有广泛的应用。
以下将介绍几个常见的应用场景:1. 车辆行驶过程中的动能定理和功率在车辆行驶过程中,车辆的动能变化等于所受的净功。
而车辆的功率可以通过发动机的输出功率来表示。
根据动能定理和功率的关系,可以得出车辆动能的变化量与发动机输出功率和所用时间的乘积成正比。
这就意味着,如果要提高车辆的动能,可以增加发动机的功率或者延长运行的时间。
2. 运动员训练过程中的动能定理和功率在运动员的训练过程中,动能定理和功率也起到重要的作用。
运动员通过训练来提高身体的机能和爆发力,而运动员的功率则可以通过训练效果和所用时间来衡量。
根据动能定理和功率的关系,可以得出运动员的动能变化量与其所做功的大小和训练的时间成正比。
功,功率,动能定理知识点总结
功,功率,动能定理知识点总结一、功。
1. 定义。
- 一个物体受到力的作用,并在力的方向上发生了一段位移,这个力就对物体做了功。
- 公式:W = Fxcosθ,其中W表示功,F是力的大小,x是位移的大小,θ是力与位移方向的夹角。
2. 功的正负。
- 当0≤slantθ <(π)/(2)时,cosθ> 0,力对物体做正功,力是动力,物体的能量增加。
- 当θ=(π)/(2)时,cosθ = 0,力对物体不做功,例如物体做圆周运动时向心力不做功。
- 当(π)/(2)<θ≤slantπ时,cosθ<0,力对物体做负功,力是阻力,物体的能量减少。
3. 合力的功。
- 方法一:先求出物体所受的合力F_合,再根据W = F_合xcosθ计算合力的功,这里的θ是合力与位移方向的夹角。
- 方法二:分别求出各个力做的功W_1,W_2,W_3,·s,然后根据W_合=W_1 + W_2+W_3+·s计算合力的功。
二、功率。
1. 定义。
- 功率是描述力对物体做功快慢的物理量。
- 公式:P=(W)/(t),其中P表示功率,W是功,t是完成这些功所用的时间。
2. 平均功率和瞬时功率。
- 平均功率:P=(W)/(t),也可以根据P = F¯vcosθ计算,其中¯v是平均速度。
- 瞬时功率:P = Fvcosθ,其中v是瞬时速度。
当F与v同向时,P = Fv。
3. 额定功率和实际功率。
- 额定功率:是发动机正常工作时的最大功率,通常在发动机铭牌上标明。
- 实际功率:是发动机实际工作时的功率,实际功率可以小于或等于额定功率,不能长时间大于额定功率。
三、动能定理。
1. 动能。
- 定义:物体由于运动而具有的能量叫动能,表达式为E_k=(1)/(2)mv^2,其中m是物体的质量,v是物体的速度。
- 动能是标量,且恒为正。
2. 动能定理。
- 内容:合外力对物体做的功等于物体动能的变化。
动能定理与功率
动能定理与功率动能定理和功率是物理学中两个重要的概念。
动能定理描述了物体的动能与力学工作之间的关系,而功率则描述了力的作用速度和工作的效率。
本文将探讨这两个概念的含义、应用和相关实例。
一、动能定理动能定理是描述物体运动能量变化的基本原理。
它表明,物体的动能变化等于物体所受外力所做的功。
具体而言,动能定理可以用以下公式表示:动能的增量 = 外力所做的功其中,动能的增量指的是物体动能的变化量,外力所做的功指的是外力对物体所做的力学工作。
这个定理可以帮助我们理解物体在受到外力作用下的能量转换过程。
动能定理的应用十分广泛。
例如,当我们用力推动一个静止的物体时,我们所施加的力会增加物体的动能,使其具有速度和动量。
同样地,当我们用力减慢一个运动中的物体时,我们所施加的力会减少物体的动能,使其逐渐停下来。
动能定理还可以用于解释运动中的能量转换。
例如,当一个物体从高处自由下落时,它的势能会转化为动能。
根据动能定理,物体下落的过程中会产生速度增加,动能增加的现象。
二、功率功率是描述力的作用速度和工作效率的物理量。
它定义为单位时间内所做的功。
具体而言,功率可以用以下公式表示:功率 = 做功的大小 / 做功的时间功率的单位是瓦特(W),1瓦特等于1焦耳/秒。
功率可以帮助我们衡量力的作用效率和能量转换速度。
功率的应用也非常广泛。
例如,当我们使用电器时,我们常常会看到功率的标识。
这是因为功率可以帮助我们了解电器的能量转换速度和能耗情况。
功率越大,表示电器能够更快地将电能转换为其他形式的能量,但同时也意味着更高的能耗。
另一个例子是汽车的引擎功率。
汽车引擎的功率决定了汽车的加速能力和最高速度。
较高的功率表示汽车能够更快地转化燃料能为动能,从而提供更强的动力。
三、动能定理与功率的关系动能定理和功率之间存在着密切的关系。
根据动能定理,物体的动能变化等于外力所做的功。
而功率则描述了单位时间内所做的功。
因此,我们可以将动能定理重新表达为功率的形式:动能的增量 = 功率 ×时间这个公式说明了功率对于物体动能变化的影响。
知识点8功功率动能定理
• 功和功率 • 动能定理 • 实例分析 • 动能定理的拓展
01 功和功率
功的定义
总结词
功是力对位移的累积效应,表示 能量转化的量度。
详细描述
在物理学中,功被定义为力与物体 在力的方向上移动的位移的乘积。 公式表示为:W = F × s,其中W 表示功,F表示力,s表示位移。
动能定理的推导
总结词
动能定理的推导基于牛顿第二定律和运动学公式,通过数学运算得出。
详细描述
动能定理的推导过程首先根据牛顿第二定律F=ma,结合运动学公式 s=v0t+1/2at^2,通过数学运算和推导,可以得到合外力对物体所做的功的公式 W=ΔE_k=1/2mv^2-1/2mv0^2。由此可以得出动能定理的表述。
动能定理与能量守恒定律的关系
动能定理是能量守恒定律的一种表现形式。根据能量守恒定律,一个孤立系统的 总能量保持不变。当系统中的动能和势能发生改变时,总能量仍然保持不变。动 能定理描述了系统动能改变与做功之间的关系,是能量守恒定律的具体表现之一 。
动能定理和能量守恒定律共同构成了经典力学的基本原理,是描述物质运动和相 互作用的物理规律的基础。
撞和非弹性碰撞等问题。
03 实例分析
简单机械的功和功率
总结词
简单机械的功和功率是物理学中的基本概念,通过实例分析可以深入理解功、功率的计算方法和物理意义。
详细描述
简单机械的功是指力在力的方向上移动物体所做的功,可以用公式W=Fs计算,其中F是力的大小,s是物体在力 的方向上移动的距离。功率是指单位时间内完成的功,可以用公式P=W/t计算,其中W是功的大小,t是时间。 通过实例分析,可以了解不同简单机械的功和功率的计算方法,例如滑轮组、杠杆等。
【初中物理】初中物理功和能公式大全
【初中物理】初中物理功和能公式大全【—功和能】功和能公式:功率:p=w/t(定义式){p:功率[瓦(w)],w:t时间内所做的功(j),t:做功所用时间(s)}。
功和能(功是能量转化的量度)1.功:w=fscosα(定义式){w:功(j),f:恒力(n),s:加速度(m),α:f、s间的夹角}w=fs2.重力做功:wab=mghab{m:物体的质量,g=9.8m/s2≈10m/s2,hab:a与b高度差(hab=ha-hb)}3.电场力作功:wab=quab{q:电量(c),uab:a与b之间电势差(v)即uab=φa-φb}4.电功:w=uit(普适式){u:电压(v),i:电流(a),t:通电时间(s)}5.功率:p=w/t(定义式){p:功率[瓦(w)],w:t时间内所搞的功(j),t:作功所用时间(s)}6.汽车牵引力的功率:p=fv;p平=fv平{p:瞬时功率,p平:平均功率}7.汽车以恒定功率启动、以恒定加速度启动、汽车最小高速行驶速度(vmax=p额/f)8.电功率:p=ui(普适式){u:电路电压(v),i:电路电流(a)}9.焦耳定律:q=i^2rt{q:电热(j),i:电流强度(a),r:电阻值(ω),t:通电时间(s)}10.纯电阻电路中i=u/r;p=ui=u^2/r=i^2r;q=w=uit=u^2t/r=i^2rt11.动能:ek=mv^2/2{ek:动能(j),m:物体质量(kg),v:物体瞬时速度(m/s)}12.重力势能:ep=mgh{ep:重力势能(j),g:重力加速度,h:竖直高度(m)(从零势能面起)}13.电势能:ea=qφa{ea:带电体在a点的电势能(j),q:电量(c),φa:a点的电势(v)(从零势能面起)}14.动能定理(对物体做正功,物体的动能增加):w合=mvt^2/2-mv0方/2或w合=δek{w合:外力对物体做的总功,δek:动能变化δek=(mvt^2/2-mvo^2/2)}15.机械能守恒定律:δe=0或ek1+ep1=ek2+ep2也可以就是mv1^2/2+mgh1=mv2^2/2+mgh2知识拓展:重力做功与重力势能的变化(重力做功等于物体重力势能增量的负值)wg=-δep。
动能定理与功率的关系
动能定理与功率的关系动能定理是物理学中一个重要的定理,它描述了物体的动能与物体所受到的力之间的关系。
而功率则是描述力对物体做功的速率。
本文将探讨动能定理与功率之间的关系,并探讨其在实际生活中的应用。
首先,我们来了解一下动能定理的概念。
动能定理是指一个物体的动能变化等于物体所受到的净外力对物体所做的功。
换句话说,动能定理描述了物体动能的变化是由外力对物体做功所引起的。
动能定理的数学表达式为:ΔK = W,其中ΔK 表示动能的变化量,W表示所受到的净外力所做的功。
而功率则是描述力对物体做功的速率。
功率的数学定义为功率等于做功的大小除以做功所花费的时间。
功率的单位是瓦特(W),其中1瓦特等于1焦耳/秒。
功率可以用来衡量一个系统的能量转换效率,例如在机械领域中,功率可以用来描述机械设备的工作效率。
动能定理与功率之间存在着密切的关系。
根据动能定理的表达式ΔK = W,我们可以将其改写为ΔK/Δt = W/Δt。
左边的表达式ΔK/Δt表示单位时间内动能的变化率,即动能的变化速率,而右边的表达式W/Δt则表示单位时间内所受到的净外力所做的功率。
因此,我们可以得出结论:动能的变化速率等于所受到的净外力所做的功率。
这个结论意味着,当一个物体的动能发生变化时,其动能的变化速率与所受到的净外力所做的功率是相等的。
换句话说,一个物体的动能变化越快,所受到的净外力所做的功率就越大。
这也说明了功率对于描述物体的动能变化的速率是非常重要的。
动能定理与功率的关系在实际生活中有着广泛的应用。
例如,在汽车行驶过程中,汽车的动能会随着速度的增加而增加。
而汽车的加速度则是由发动机所提供的动力产生的,这个动力可以通过功率来描述。
因此,动能定理与功率的关系可以帮助我们理解汽车的加速过程。
此外,动能定理与功率的关系还可以应用于其他领域,如机械工程和能源转换。
在机械工程中,我们可以利用动能定理和功率的关系来优化机械设备的设计,提高其工作效率。
动能定理与功率的关系
动能定理与功率的关系动能定理是物理学中的一条基本定理,它描述了物体的动能与所受力学功的关系。
具体而言,动能定理表明物体的动能变化量等于该物体所受合外力的功。
而功率则表示单位时间内完成的功,是描述能量转移速率的物理量。
本文将探讨动能定理与功率之间的关系,从而更深入地理解这两个物理概念。
一、动能定理的表达式动能定理可以用一个简明的数学表达式来描述。
对于一个质量为m 的物体,在一段时间内其速度从v1变化到v2,动能定理可以表示为:ΔKE = 1/2 mv2^2 - 1/2 mv1^2 = W_ext其中,ΔKE表示动能的变化量,mv2^2/2表示系统最终的动能,mv1^2/2表示系统初态的动能,W_ext表示该物体所受外力所做的功。
二、功率的定义和计算功率是描述单位时间内完成的功的物理量,表示能量转移的速率。
功率的计算公式为:P = ΔW/Δt其中,P表示功率,ΔW表示在一段时间内所做的功,Δt表示这段时间的时间间隔。
功率的单位通常用瓦特(W)来表示,1瓦特等于每秒完成1焦耳的功。
三、动能定理与功率之间存在着一定的联系。
从动能定理的表达式可以看出,动能的变化量等于所受合外力所做的功。
而功率可以表示单位时间内完成的功,即功率可以看作是单位时间内动能的变化量。
根据上述的动能定理的表达式,可以推导出功率与速度的关系。
假设在时间Δt内,物体的速度从v1变化到v2,根据动能定理,动能的变化量为:ΔKE = 1/2 mv2^2 - 1/2 mv1^2利用功率的计算公式P = ΔW/Δt,可以得到:P = ΔKE/Δt = (1/2 mv2^2 - 1/2 mv1^2)/Δt由于Δv/Δt等于加速度a,可以将上式进一步化简为:P = (1/2 m(v2^2 - v1^2))/Δt = 1/2 m(v2 + v1)(v2 - v1)/Δt根据速度的变化率(v2 - v1)/Δt可以得到加速度a,进而可以得到功率与加速度的关系:P = 1/2 ma(v2 + v1)综上所述,动能定理与功率之间的关系可以用功率等于物体质量、速度以及加速度的乘积来表示。
初中物理必考公式
初中物理必考公式
1. 动能定理:物体动能变化等于物体所受合外力做功的大小。
2. 功率公式:功率等于做功的大小除以所用的时间。
3. 位移公式:位移等于初速度乘以时间加上加速度乘以时间的平方的一半。
4. 等速直线运动公式:位移等于速度乘以时间。
5. 转动惯量公式:转动惯量等于物体质量乘以旋转轴到物体质心距离的平方乘以旋转轴与物体质心连线所成角度的正弦平方。
6. 摩擦力公式:摩擦力等于摩擦系数乘以物体所受的垂直压力。
7. 线性热膨胀公式:长度变化等于初始长度乘以线性膨胀系数乘以温度变化。
8. 周长公式:周长等于圆的直径乘以圆周率。
9. 电功率公式:电功率等于电流乘以电压。
10. 波长公式:波长等于波速除以频率。
动能定理与功率的计算
动能定理与功率的计算动能定理是物理学中的一个基本定理,它描述了物体的动能与物体所受的总功之间的关系。
功率的计算则是根据动能定理和单位时间内的功来计算的。
在本文中,我们将探讨动能定理的原理以及如何计算功率。
一、动能定理的原理动能定理是基于牛顿第二定律和功的定义推导而来的。
根据牛顿第二定律,物体的加速度与作用力有直接的关系,可以表示为 F = ma,其中 F 表示物体所受的净力,m 表示物体的质量,a 表示物体的加速度。
根据功的定义,功可以表示为 W = Fd,其中 W 表示功,F 表示作用力,d 表示力的方向上的位移距离。
假设物体的初始速度为 v1,最终速度为 v2,根据动能的定义,动能可以表示为 K = 1/2 mv^2,其中 K 表示动能。
根据动能定理,物体动能的变化等于物体所受的总功,即ΔK = W。
将上述表达式代入,可以得到:1/2 m(v2^2 - v1^2) = Fd这就是动能定理的原理表达式。
二、功率的计算功率是指单位时间内所做的功,可以表示为 P = W/t,其中 P 表示功率,W 表示总功,t 表示时间。
根据动能定理,物体的动能变化等于物体所受的总功,即ΔK = W。
将功的定义代入,可以得到:1/2 m(v2^2 - v1^2) = Pt将等式两边同时除以 t,可以得到:1/2 m(v2^2 - v1^2)/t = P这是功率的计算公式。
三、应用案例假设有一个物体质量为2kg,初始速度为5m/s,最终速度为10m/s,时间间隔为 4秒。
现在我们来计算该物体所受的总功和功率。
首先,根据动能定理,物体的动能变化可以计算为:ΔK = 1/2 * 2kg * (10m/s)^2 - 1/2 * 2kg * (5m/s)^2= 150J得出物体的动能变化为 150J。
然后,根据功率的计算公式,可以计算功率为:P = 1/2 * 2kg * (10m/s)^2 - 1/2 * 2kg * (5m/s)^2 / 4s= 37.5W得出物体的功率为 37.5W。
动能定理与功率
动能定理与功率动能定理和功率是物理学中重要的概念和定律,它们描述了物体的运动和能量转化的规律。
本文将从理论和实际应用的角度,详细讨论动能定理和功率的概念、公式和应用。
一、动能定理的概念与公式动能定理是描述质点运动的定律,它表明质点的动能变化等于外力对其所做的功。
其数学表达式为:$$\Delta{E_k} = W$$其中,$\Delta{E_k}$表示动能的增量,$W$表示外力对质点所做的功。
根据牛顿第二定律和功的定义,动能定理可以推导得到。
它揭示了能量的守恒原理在运动学中的具体应用。
二、功率的概念与公式功率是描述对物体进行工作或做功的快慢程度的物理量,它等于单位时间内所作的功。
功率的数学定义为:$$P = \frac{W}{\Delta{t}}$$其中,$P$表示功率,$W$表示所作的功,$\Delta{t}$表示时间的增量。
功率与时间成反比,反映了在单位时间内能量转化的速率。
三、动能定理和功率的关系动能定理和功率之间存在密切的关系。
根据功率的定义,我们可以将动能定理改写为功率的表达式:$$P = \frac{\Delta{E_k}}{\Delta{t}}$$从这个表达式可以看出,功率等于动能的变化率。
换句话说,功率是描述能量变化速率的物理量。
通过对动能定理和功率的研究,我们可以更好地理解和分析物体的运动过程和能量转化情况。
四、动能定理和功率的实际应用动能定理和功率的概念和公式在实际应用中具有广泛的意义。
以机械能转化过程为例,根据动能定理和功率的关系,可以计算机械设备的效率和能量损失情况。
在工程设计和优化中,对功率的合理分配和调整可以提高设备的工作效率和能源利用率,降低能源消耗和资源浪费。
此外,动能定理和功率的概念也可以应用于交通运输、体育竞技、能源管理等实际问题的分析和解决。
比如,在汽车行驶过程中,根据动能定理和功率的原理,可以通过调节驾驶方式和使用动力系统,达到节能降耗的目的。
在运动员训练和比赛中,通过功率的计算和分析,可以评估运动员的体能水平和调整训练计划。
专题二 第5课时 功与功率动能定理课件课件
2.机车以恒定的加速度(恒定的牵引力)起 动,随着速度增大,功率增加,直至达到额定功
率,匀加速能达到的最大速度为 v0=Ff+Pma,此 时还未达到机车的最大速度(vm=FPf),如图:
四、动能定理
1.内容及表达式 内容:合外力对物体做的功等于物体动能的
变化。 表达式:W合=Ek2-Ek1. 2.对动能定理的进一步理解
4.图为测定运动员体能的装置, 轻绳拴在腰间沿水平线跨过定滑轮(不 计滑轮的质量与摩擦),下悬重为G的 物体。设人的重心相对地面不动,人 用力向后蹬传送带,使水平传送带以速率v逆时针转动。 则( )
A.人对重物做功,功率为Gv B.人对传送带的摩擦力大小等于G,方向水平向左 C.在时间t内人对传送带做功消耗的能量为Gvt D.若增大传送带的速度,人对传送带做功的功率 不变
2.如图所示,在倾角
为30º的斜面上,一条轻绳
的一端固定在斜面上,绳子
跨过连在滑块上的定滑轮,
绳子另一端受到一个方向总
是竖直向上,大小恒为F=100N的拉力,使物块
沿斜面向上滑行1 m(滑轮右边的绳子始终与斜
面平行)的过程中,拉力F做的功是( )
A. 100 J
B. 150 J
C. 200 J
D. 条件不足,无法确定
• 如图所示,两个完全相同的小球A、B,在同一 高度处以相同大小的初速度v0分别水平抛出和竖 直向上抛出,下列说法正确的是( )
• A.两小球落地时的速度相同 v0
v0
• B.两小球落地时,重力的瞬 A
B
• 时功率相同
• C.从开始运动至落地,重力
• 对两小球做功相同
• D.从开始运动至落地,重力
考点限时训练
1.如图所示,在加速运动的车厢中,一人 用力向前推车厢,人相对车厢未移动,则( )
功和功率,动能定理
第一部分功和功率知识要点梳理知识点一——功和功的计算▲知识梳理1.功的定义一个物体受到力的作用,如果在力的方向上发生一段位移,就说这个力对物体做了功。
2.做功的两个必要因素力和物体在力的方向上发生的位移,缺一不可。
如图甲所示,举重运动员举着杠铃不动时,杠铃没有发生位移,举杠铃的力对杠铃没有做功。
如图乙所示,足球在水平地面上滚动时,重力对球做的功为零。
3.功的物理意义:功是能量变化的量度能量的转化跟做功密切相关,做功的过程就是能量转化的过程,做了多少功就有多少能量发生了转化,功是能量转化的量度。
4.公式(1)当恒力F的方向与位移l的方向一致时,力对物体所做的功为W = Fl。
(2)当恒力F的方向与位移l 的方向成某一角度时,力F 物体所做的功为.即力对物体所做的功,等于力的大小、位移的大小、力与位移的夹角的余弦这三者的乘积。
5.功是标量,但有正负功的单位由力的单位和位移的单位决定。
在国际单位制中,功的单位是焦耳,简称焦,符号是J。
一个力对物体做负功,往往说成物体克服这个力做功(取绝对值)。
这两种说法在意义上是相同的。
例如竖直向上抛出的球,在向上运动的过程中,重力对球做了-6J的功,可以说成球克服重力做了6J的功。
由,可以看出:①当=0时,,即,力对物体做正功;②当时,,力对物体做正功。
①②两种情况都是外界对物体做功。
③当时,力与位移垂直,,即力对物体不做功,即外界和物体间无能量交换;④当时,,力对物体做负功;⑤当时,,此时,即力的方向与物体运动位移的方向完全相反,是物体运动的阻力。
④⑤两种情况都是物体对外界做功。
6.合力的功当物体在几个力的共同作用下发生一段位移时,这几个力的合力对物体所做的功,等于各个力分别对物体所做功的代数和。
求合力的功可以先求各个力所做的功,再求这些力所做功的代数和;也可先求合外力,再求合外力的功;也可用动能定理求解。
▲疑难导析一、功的正负的理解和判断1.功的正负的理解功是一个标量,只有大小没有方向。
物理学中的动能定理与功率
物理学中的动能定理与功率物理学是研究自然界物质运动和相互作用的一门科学。
其中,动能定理和功率是研究物体在运动中所表现出的特性和能量转化的重要概念。
本文将就动能定理和功率这两个概念进行阐述和讨论。
一、动能定理动能定理是描述物体动能与所受力之间关系的基本原理。
简单来说,动能定理指出物体的运动状态与所受力之间存在一种相互关系。
具体而言,它表明当物体受到外力作用时,物体的动能会发生变化。
动能定义为物体所具有的运动能力,它与物体的质量和速度相关。
动能定理可以用公式表示为:动能的变化等于所受力对物体所做的功。
即∆KE = W,其中∆KE表示动能的变化量,W表示力对物体所做的功。
动能定理可以从牛顿第二定律推导出来。
根据牛顿第二定律,物体的加速度与物体所受力成正比,反比于物体的质量。
而物体的加速度又与速度的变化量有关。
根据这个推理,可以得出物体速度的变化量与所受力成正比。
根据定义,物体动能等于1/2×质量×速度的平方。
而速度的变化量等于加速度乘以时间,速度的平方变化量等于速度的变化量乘以2乘以初始速度加上速度的平方。
综合以上推导,可以得出动能定理的表达式:∆KE = (1/2mv^2)^2 - (1/2mu^2)^2 = ∆(1/2×m×v^2) = F×s。
其中v表示物体的末速度,u表示物体的初速度,m表示物体的质量,F表示物体所受的合力,s表示物体的位移。
动能定理的实际应用十分广泛。
在工程中,通过利用动能定理可以计算物体在不同速度下的动能变化量,从而评估其质量和速度对于动能的影响。
在机械工程中,通过动能定理可以推导出机械传动中的能量转化关系,并对机械系统的性能进行分析。
二、功率功率是描述物体或者系统能量转化速率的物理量。
简单来说,功率表示单位时间内所做的功。
功率的单位是瓦特,记作W,常用符号是P。
功率可以用公式表示为功除以时间。
即P = W/t。
其中W表示所做的功,t表示所花费的时间。
初中物理中的力学题解题技巧如何准确应用动能定理和功率公式
初中物理中的力学题解题技巧如何准确应用动能定理和功率公式力学是物理学的一个重要分支,它研究物体的运动和受力情况。
在初中物理学习中,力学是一个关键的内容,而解题技巧的准确应用则是攻克力学题的关键。
本文将介绍如何准确应用动能定理和功率公式来解答力学题。
一、动能定理动能定理是力学中的一个重要定理,它描述了物体动能的变化与作用力所做功的关系。
动能定理的表达式为:ΔK = W其中,ΔK表示物体动能的变化量,W表示外力所做的功。
根据动能定理,可以通过计算功来确定物体动能的变化情况。
在应用动能定理求解力学题目时,需要注意以下几个步骤:1. 确定物体的初速度和末速度。
在动能定理中,物体的动能与速度的平方成正比,因此需要明确物体在起始和终止时的速度。
2. 计算物体受到的外力所做的功。
功的计算公式为:W = F × s ×cosθ,其中F表示力的大小,s表示力所做的位移,θ表示力和位移之间的夹角。
3. 根据动能定理的表达式ΔK = W,利用计算得到的功来确定物体动能的变化量。
如果ΔK大于0,则物体的动能增加;如果ΔK小于0,则物体的动能减小。
通过以上步骤,就能够准确地应用动能定理解答力学题目。
二、功率公式功率公式是力学中另一个重要的工具,它描述了力所做的功与时间的关系。
功率的计算公式为:P = ΔW/Δt其中,P表示功率,ΔW表示力所做的功的变化量,Δt表示时间的变化量。
功率表示单位时间内所做功的大小,可以用来描述力的效率和作用强度。
在应用功率公式求解力学题目时,需要注意以下几个步骤:1. 确定力所做的功和时间的变化情况。
根据题目给出的条件,计算力所做的功的变化量和时间的变化量。
2. 利用功率公式P = ΔW/Δt计算力的功率。
将计算得到的功和时间代入公式中,求解出力的功率大小。
3. 分析功率的结果。
通过计算得到的功率值,可以判断力的作用强度和效率。
通过以上步骤,就能够准确地应用功率公式解答力学题目。
专题七功率和动能定理1
功率和动能定理一、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.功的物理意义 功是能量转化的量度.3.公式W =Fl cos_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)该公式只适用于恒力做功.4.功的正负(1)当0≤α<π2时,W >0,力对物体做正功. (2)当π2<α≤π时,W <0,力对物体做负功,或者说物体克服这个力做了功. (3)当α=π2时,W =0,力对物体不做功. 二、功率1.物理意义:描述力对物体做功的快慢.2.公式:(1)P =W t,P 为时间t 内的物体做功的快慢. (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.对公式P =F v 的几点认识:(1)公式P =F v 适用于力F 的方向与速度v 的方向在一条直线上的情况.(2)功率是标量,只有大小,没有方向;只有正值,没有负值.(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:机械正常工作时的最大功率.5.实际功率:机械实际工作时的功率,要求不能大于额定功率.三、动能1.定义:物体由于运动而具有的能.2.公式:E k =12m v 2. 3.物理意义:动能是状态量,是标量(选填“矢量”或“标量”),只有正值,动能与速度方向无关.4.单位:焦耳,1 J =1 N·m =1 kg·m 2/s 2.5.动能的相对性:由于速度具有相对性,所以动能也具有相对性.6.动能的变化:物体末动能与初动能之差,即ΔE k =12m v 22-12m v 12. 四、动能定理1.内容:在一个过程中合外力对物体所做的功,等于物体在这个过程中动能的变化.2.表达式(1)W =ΔE k .(2)W =E k2-E k1.(3)W =12 m v 22-12m v 12. 3.物理意义:合外力做的功是物体动能变化的量度.4.适用条件(1)动能定理既适用于直线运动,也适用于曲线运动.(2)动能定理既适用于恒力做功,也适用于变力做功.(3)力可以是各种性质的力,既可以同时作用,也可以不同时作用.1.如图1所示,两个互相垂直的力F 1与F 2作用在同一物体上,使物体通过一段位移的过程中,力F 1对物体做功4 J ,力F 2对物体做功3 J ,则力F 1与F 2的合力对物体做功为( )A.7 JB.1 JC.5 JD.3.5 J2.(2016·嘉兴市期末测试)坐在雪橇上的人与雪橇的总质量为m ,如图2所示在与水平面成θ角的恒定拉力F 作用下,沿水平地面向右移动了一段距离l .已知雪橇与地面间的动摩擦因数为μ,雪橇受到的( )A.支持力做功为mglB.重力做功为mglC.拉力做功为Fl cos θD.滑动摩擦力做功为-μmgl3.一汽车在水平公路上行驶,设汽车在行驶过程中所受阻力不变.汽车的发动机始终以额定功率输出,关于牵引力和汽车速度的下列说法中正确的是( )A.汽车加速行驶时,牵引力不变,速度增大B.汽车加速行驶时,牵引力增大,速度增大C.汽车加速行驶时,牵引力减小,速度增大D.当牵引力等于阻力时,汽车将停止运动4.(2016·舟山市模拟)下列关于动能的说法,正确的是( )A.运动物体所具有的能就是动能B.物体做匀变速运动,某一时刻速度为v 1,则物体在全过程中的动能都是12m v 12C.做匀速圆周运动的物体其速度改变而动能不变D.物体在外力F 作用下做加速运动,当力F 逐渐减小时,其动能也逐渐减小5.有一质量为m 的木块,从半径为r 的圆弧曲面上的a 点滑向b 点,如图3所示.如果由于摩擦使木块的运动速率保持不变,则以下叙述正确的是( )A.木块所受的合外力为零B.因木块所受的力都不对其做功,所以合外力做的功为零C.重力和摩擦力的合力做的功为零D.重力和摩擦力的合力为零功、功率的分析与计算1.功的计算方法(1)恒力做功其中l 是相对地的位移(2)变力做功①用动能定理:W =12m v 22-12m v 12. ②当变力的功率P 一定时,可用W =Pt 求功,如机车恒定功率启动时.③将变力做功转化为恒力做功:当力的大小不变,而方向始终与运动方向相同或相反时,这类力的功等于力和路程(不是位移)的乘积.如滑动摩擦力做功、空气阻力做功等.(3)总功的计算①先求物体所受的合外力,再求合外力的功;②先求每个力做的功,再求各功的代数和.2.功率的计算方法 平均 功率①利用P =W t . ②利用P =F v ,其中v 为物体运动的平均速度.瞬时功率利用公式P =F v ,其中v 为t 时刻的瞬时速度.例1错误!未找到引用源。
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《功率和动能定理》
活学活用
1. 一辆汽车在平直的公路上以速度v 0开始加速行驶,经过一段时间t ,前进了距离x ,此时恰好达到其最大速度v m ,设在此过程中汽车牵引力的功率P 始终不变,汽车在运动时受到的阻力恒为f 。
那么下列四个表达式中,能够正确表达汽车的牵引力在这段时间内做功的是( )
A. t fv m
B. Pt
C. )(210v v ft m +
D. 2201()2
m m v v fx -+ 难易程度:中等
2. 一跳绳运动员质量m =50kg ,1min 跳n =180次。
假设每次跳跃中,脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间的2/5,试估算该运动员跳绳时克服重力做功的平均功率为多大?
难易程度:中等
3. 质量为3000t 的火车,以额定功率由静止出发,所受阻力恒定,经过1000s 行驶12km 达到最大速度v m =72km/h 。
求:
(1)列车的额定功率;
(2)运动中所受的阻力。
难易程度:中等。