第5章 第1讲 功 功率.ppt

  1. 1、本文档共57页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
第5章 第1讲 功 功率

例2:如图5-1-2所示,质量为m的物体沿倾角为α的粗糙斜面下滑了一段距离l,物体与斜面间的动摩擦因数为μ,试求物体所受各力在下滑过程中对物体所做的功,及这些力所做的总功. 解析:物体下滑过程中受重力G、弹力F1、滑动摩擦力F2作用,如图所示. 重力做功W=Glcos(90°-α)=mglsinα 弹力做功W1=F1lcos90°=0 摩擦力做功为W2=F2lcos180°=-μmglcosα 外力对物体所做的总功为 W总=W+W1+W2=mglsinα-μmglcosα =mgl(sinα-μcosα) 点评:此题中求总功也可以先求合外力,再求总功. 警示:在应用W=Flcosα时要注意α与题中所给角的含义不一定相同. 三、功率的分析与计算 问题:计算功率的两个公式的联系和区别是什么? 例3:如图5-1-3甲所示,质量为m=1kg的物体置于倾角为θ=37°固定斜面上(斜面足够长),对物体施加平行于斜面向上的恒力F,作用时间t1=1s时撤去拉力,物体运动的部分v-t图象如图5-1-3乙所示,取g=10m/s2,试求: (1)在0到1s内,拉力F的平均功率; (2)t=4s时重力的瞬时功率. 解析:(1)设力F作用时物体的加速度为a1,以沿斜面向上为正方向对物体进行受力分析,由牛顿第二定律可知 F-mgsinθ-μmgcosθ=ma1, 撤去力后,由牛顿第二定律有 mgsinθ+μmgcosθ=-ma2, 根据图象可知:a1=20m/s2,a2=-10m/s2, t1=1s时物体的速度:v1=a1t1, 拉力F的平均功率为P=Fv1/2, 解得P=300W; (2)设撤去力后物体运动到最高点时间为t2, v1=-a2t2,解得t2=2s, 则物体沿着斜面下滑的时间为 t3=t-t1-t2=1s, 设下滑加速度为a3,由牛顿第二定律 mgsinθ-μmgcosθ=ma3,a3=2m/s2, t=4s时速度v=a3t3=2m/s,方向沿斜面向下 所以重力的功率为PG=mgvsinθ=12W. 点评:在利用P=Fvcosα求解时可以变化为P=Fv分=F分v,即力乘以沿力方向的分速度或沿速度方向的分力乘以速度.在该题中,重力的瞬时功率可以转化为P=mgvy求解. 警示:求解功率问题首先应注意求解的是瞬时值还是平均值,再决定如何求值. 四、机车启动运行问题 问题:机车可以由哪两种方式启动?具体过程如何? 例4:质量4t的机车,发动机的最大输出功率为100kW,运动阻力恒为2×103N,试求: (1)当机车由静止开始以0.5m/s2的加速度沿水平轨道做匀加速直线运动的过程中,能达到的最大速度和达到该最大速度所需的时间. (2)若机车保持额定功率不变行驶,能达到的最大速度以及速度为10m/s时机车的加速度. 解析:(1)机车做匀加速直线运动时,有 P=Fv v=at 由此可解得 v=25m/s t=50s (2)机车输出功率保持额定功率不变,牵引力大小等于阻力时,机车速度最大为vm F-f=0P=Fvm 联合解得:vm=50m/s 当v=10m/s时,P=F′v,F′-f=ma′ 由此又可解得a′=2m/s2 点评:发动机的输出功率P恒定时,据P=Fv可知v变化,F就会发生变化,a也变化.下面通过图象给出定性规律. 警示:(1) P=Fv中的F仅是机车的牵引力,而非车辆所受合力. (2)分析汽车启动问题时,首先要明白是恒定功率启动还是匀加速启动.匀加速启动时要分析清楚,发动机是否达到了额定功率. 1.(多选)如图5-1-6所示,A、B叠放在光滑地面上,A用绳系在固定的墙上,用力F拉着B向右匀速运动,则下列说法中正确的是(A未脱离B)( ) A.拉力F对B做正功 B.绳的拉力对A不做功 C.B给A的摩擦力对A做正功 D.A给B的摩擦力对B做负功 解析:A物体始终静止,作用在A上的力不做功.作用在B上的力F与位移方向相同,故对B做正功.A对B的摩擦力与位移方向相反,故对B做负功. 答案:ABD 2.(多选)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5-1-7所示,力的方向保持不变,则( ) 答案:BD 3.(多选)提高介质中物体(例如:汽车)运动速率的有效途径是增大发动机的功率和减小阻力因数(设介质阻力与物体运动速率的平方成正比,即

文档评论(0)

wdhao + 关注
实名认证
内容提供者

该用户很懒,什么也没介绍

1亿VIP精品文档

相关文档