核心考点专题16 功和功率
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.
做功的必要因素
力和物体在力的方向上发生的位移是做功的两个不可缺少的因素.
2.计算公式
(1)恒力F的方向与位移l的方向一致时:W=Fl.
(2)恒力F的方向与位移l的方向成某一夹角α时:W=Flcos α.
3.功的正负
(1)当0≤α<时,W>0,力对物体做正功.
(2)当<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=时,W=0,力对物体不做功.
4.一对作用力与反作用力的功
做功情形
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图例
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备注
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都做正功
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(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=Flcos α,l是相对位移,α是F与l间的方向夹角
(3)一对相互作用力做的总功可正、可负,也可为零
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都做负功
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一正一负
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一为零
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一为正
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一为负
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5.一对平衡力的功
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.
知识二 功率
1.定义:功与完成这些功所用时间的比值.
功率的物理意义
功率表示物体做功的快慢,而不是做功的多少,做功多功率不一定大.
2.公式
(1)P=,P描述时间t内力对物体做功的快慢.
(2)P=Fv
①v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.
P一定时,F与v的制约关系
从P=Fv可以看出,汽车、火车等交通工具和各种起重机械,当发动机的功率P一定时,牵引力F与速度v成反比,要增大牵引力,就要减小速度.
对点练习
1.(多选)如图所示,物体在水平桌面上,当对它施加图a的拉力F,它由静止发生位移x;当对它施加图b的推力F,它同样由静止发生位移x,F与水平方向夹角均为α,则关于做功的下述说法中正确的是( )
A.图b中F做功多
B.图a、b中F做功相同
C.图b中克服摩擦力做功多
D.图a、b中克服摩擦力做功相同
【答案】BC