一、功和功率的计算1.功的计算方法(1)定义法求功.(2)利用动能定理或功能关系求功.(3)利用W=Pt求功.2.功率的计算方法(1)P=:此式是功率的定义式,适用于任何情况下功率的计算,但常用于求解某段时间内的平均功率.(2)P=Fvcosα:当v是瞬时速度时,此式计算的是F的瞬时功率;当v是平均速度时,此式计算的是F的平均功率.例1质量为m=20kg的物体,在大小恒定的水平外力F的作用下,沿水平面做直线运动
0~2s内F与运动方向相反,2~4s内F与运动方向相同,物体的v-t图象如图1所示,g取10m/s2,则()图10A.拉力F的大小为100NB.物体在4s时拉力的瞬时功率为120WC.4s内拉力所做的功为480JD.4s内物体克服摩擦力做的功为320J解析由图象可得:0~2s内物体做匀减速直线运动,加速度大小为:a1==m/s2=5m/s2,匀减速过程有F+Ff=ma1
匀加速过程加速度大小为a2==m/s2=1m/s2,有F-Ff=ma2,解得Ff=40N,F=60N,故A错误.物体在4s时拉力的瞬时功率为P=Fv=60×2W=120W,故B正确
4s内物体通过的位移为x=×2×10-×2×2m=8m,拉力做功为W=-Fx=-480J,故C错误
4s内物体通过的路程为s=×2×10+×2×2m=12m,摩擦力做功为Wf=-Ffs=-40×12J=-480J,故D错误.答案B针对训练1(多选)如图2所示,一质量为1
2kg的物体从一固定的倾角为30°、长度为10m的光滑斜面顶端由静止开始下滑.则()图2A.物体滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率是60WB.物体滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率是120WC.整个过程中重力做功的平均功率是30WD.整个过程中重力做功的平均功率是60W答案AC解析由动能定理得mglsin30°=mv2,所以物体滑到斜面底端时的速度为10m/