内容正文:
3.2 研究功与功率
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一、怎样计算力跟位移成α夹角时的功
1.功的公式:W=Fscos α,即力对物体所做的功,等于力F的大小、物体位移s的大小及力F和位移s二者方向间夹角α的余弦这三者的乘积。
2.功的单位:在国际单位制中,功的单位是焦耳,简称焦,符号:J。
3.矢量性:功是标量,只有大小,没有方向,其运算法则遵循代数运算。
4.下图中挎着包向左走路的人对包有没有做功?向右拉箱子的人对箱子有没有做功?
提示:向左走的人对包没有做功;向右走的人对箱子做了功。
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二、正功、负功的含义
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三、研究功率
1.功率
(1)定义:功W 跟完成这些功所用时间t的比值。
(3)单位:在国际单位制中,功率的单位是瓦特,简称瓦,符号是W ,且1 W=1 J/s。
(4)矢量性:功率是标量,只有大小,无方向,运算法则遵循代数运算。
(5)物理意义:表示力对物体做功快慢的物理量。
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2.研究力、速度跟功率之间的关系
3.在越野比赛中汽车爬坡时,常常换用低速挡,这是为什么?
提示:由P=Fv可知,汽车在上坡时需要更大的牵引力,而发动机的额定功率是一定的,换用低速挡的目的是减小速度从而增大牵引力。
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1.正误辨析
(1)功有大小也有正负,因而功是矢量。 ( )
(2)摩擦力总是阻碍相对运动或相对运动趋势,因而总是做负功。 ( )
(3)功率越大表示做的功越多。 ( )
(4)一个力对物体做功的功率,等于这个力与受力物体运动速度的乘积。 ( )
(5)汽车在高速公路上行驶,功率的大小与速度的大小无关。 ( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)×
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2.右图是甲、乙两物体做功与所用时间的关系图像,那么甲物体的功率P甲与乙物体的功率P乙相比( )
A.P甲>P乙 B.P甲<P乙
C.P甲=P乙 D.无法判定
解析:根据功率的定义式P= 可知,在功与所用时间的关系图像中,直线的斜率表示时刻的功率。因此,由图线斜率可知P甲<P乙,选项B正确。
答案:B
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3.某型号汽车发动机的额定功率为60 kW,在水平路面上行驶时受到的阻力是1 800 N,求在额定功率下,汽车行驶的速度为15 m/s时,汽车受到的牵引力大小和汽车行