三、功率
【要点导学】
1、功率是表示 的物理量,功率是 量,在国际单位制中功率的单位是 。
3、P=W/t是功率的定义式,它普遍适用,不管是恒力做功,还是变力做功,不管是机械功还是电功等它都适用。但由它求得的一般是 功率。公式P=Fvcosα,式中α为F与v 的夹角。v为物体的对地速度。当v为平均速度时,求得的功率为 功率,当v为瞬时速度时,求得的功率为 功率。
4、汽车等交通工具的动力学分析:(设汽车受到的摩擦阻力大小保持恒定)
当保持功率恒定时,由P=Fv可以看出,F与v成反比,牵引力是变力,汽车作变加速运动,根据牛顿定律F-f=ma(f为汽车受到的阻力),随着速度的变大,将导致 减小(对应的加速度也相应减小),但只要有加速度,汽车的速度将进一步增大,导致牵引力进一步减小,直至牵引力F等于阻力f,汽车作匀速直线运动,此时的最大速度为 ,汽车在不同的输出功率下能够达到的最大速度是不同的,其中的最大值对应汽车以最大输出功率(一般认为等于额定功率)。要提高汽车在给定路面上的最大速度值,应选用额定功率 的发动机。
当牵引力F不变时,根据牛顿定律F-f=ma,汽车作匀变速运动,P与v成正比,当瞬时功率达到最大功率时,汽车的功率将保持不变,汽车改作 运动,直至达到最大速度。
【范例精析】
例1 一个质量为m的物体,在几个与水平面平行的力作用下静止在水平面上,在t=0时刻,将其中的一个力从F增大到3F,其他力不变,则在t=t1时刻,该力的功率为多大?
解析 由于仅一个力大小变化,则其改变量即为物体受到的合外力,应用牛顿定律算出加速度,并应用匀变速运动速度公式求出此时的瞬时速度,在根据瞬时功率的定义式就可以求出
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