第五章 机械能
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第一节．功和功率
一．功
1．功的定义
一个物体受到力的作用，如果在力的方向上发生一段位移，我们就说这个力对物体做了功。
2．公式
讨论：
（1）做功的两个要素：力和在力的方向上的位移；
（2）式中W= Fscosθ中F必须是恒力；
（3）正功和负功
3．功是标量
4．功的单位：焦耳（J） 1J=1N•1m=1N•m
二．功率
1．定义
功跟完成这些功所用时间的比值，叫做功率。
2．公式
1）P=W/t是定义式，求出的是平均功率，P=Fv是导出式，如果F是恒力可求平均功率，否则可求即时功率；
（2）式P=Fv中F、v必须是同向；
（3）一般不求阻力的功率。
（4）汽车的运动
汽车正常工作时的功率叫额定功率，汽车功率不能长时间地超过额定功率，汽车发动机的功率指的是牵引力的功率，不是汽车所受合力的功率。
A．当汽车以额定功率运行时
P=Fv开始时，v较小，f较小，P一定，所以F较大，F>f，a>0,汽车做变加速运动，随v增加，F变小，f 变大，当F=f时，a=0，速度达到最大，以后汽车做匀速直线运动。
B．汽车牵引力恒定时
汽车以恒力运动，当v增大到Fv=P额时，重复A的运动；
3．功率单位：瓦特 （W）1W=1J/s 1kW=1000W
第二节．能量 动能
复习提问：
1．功的定义，表达式；2．功率的定义，表达式。
练习题：
额定功率为80kW的汽车，在水平公路上行驶的最大速度可达20m/s，汽车的质量为2吨，若汽车从静止开始做匀加速直线运动，设运动过程中阻力不变，加速度大小为2m/s2，求：
（１）汽车所受阻力；
（２）3秒末汽车的即时功率；
（３）这个匀加速过程维持多长时间；
（４）维持汽车做匀加速直线运动过程中汽车发动机做多少功？
解：（１）P=Fv v最大时，F=f 所以
f=F=P/vm=4000N
（２）
...
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