功的定义:力乘在力的方向上的位移。
1.计算功的方法
(1)对于恒力做功利用W=Flcos α;
(2)对于变力做功可利用动能定理(W=ΔEk);
(3)对于机车启动问题中的定功率启动问题,牵引力的功可以利用W=Pt.
2.合力功计算方法
(1)先求合外力F合,再用W合=F合 lcos α求功.
(2)先求各个力做的功W1、W2、W3、…,再应用W合=W1+W2+W3+…求合外力做的功.
3.几种力做功比较
(1)重力、弹簧弹力、电场力、分子力做功与位移有关,与路径无关.
(2)滑动摩擦力、空气阻力、安培力做功与路径有关.
(3)摩擦力做功有以下特点:
①单个摩擦力(包括静摩擦力和滑动摩擦力)可以做正功,也可以做负功,还可以不做功.
②相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零;相互作用的一对滑动摩擦力做功的代数和不为零,且总为负值.
③相互作用的一对滑动摩擦力做功过程中会发生物体间机械能转移和机械能转化为内能,内能Q=Ffx相对.
1.平均功率的计算方法
(1)利用$P=\dfrac{W}{t}$
(2)利用$P=FVcos a$其中v为物体运动的平均速度.
2.瞬时功率的计算方法
(1)$P=FVcos a$,其中v为t时刻的瞬时速度.
(2)$P=Fv_F$,其中vF为物体的速度v在力F方向上的分速度.
(3)$P=F_vv$,其中Fv为物体受到的外力F在速度v方向上的分力.
1.动能定理表明了“三个关系”
(1)数量关系:合力做的功与物体动能的变化具有等量代换关系,但并不是说动能变化就是合力做的功。
(2)因果关系:合力做功是引起物体动能变化的原因。
(3)量纲关系:单位相同,国际单位都是焦耳。
2.标量性
动能是标量,功也是标量,所以动能定理是一个标量式,不存在方向的选取问题。当然动能定理也就不存在分量的表达式。
1.应用动能定理解题应抓好“两状态,一过程”
“两状态”即明确研究对象的始、末状态的速度或动能情况,“一过程”即明确研究过程,确定这一过程研究对象的受力情况和位置变化或位移信息.
2.应用动能定理解题的基本思路