F一定 P与v成正比 汽车在高速路上,加大油门增大输出功率,可以提高速度
3.平均功率和瞬时功率
(1)平均功率:时间t内功率的平均值,计算公式:=和=F。
(2)瞬时功率:某一时刻功率的瞬时值,能精确地描述做功的快慢,计算公式:P=Fv,其中v为瞬时速度;当F与v夹角为α时,P=Fvcos α。
[典 例 精 析]
【例2】 质量m=3 kg的物体,在水平力F=6 N的作用下,在光滑水平面上从静止开始运动,运动时间t=3 s,求:
(1)力F在t=3 s内对物体所做功的平均功率;
(2)在3 s末力F对物体做功的瞬时功率。
解析 (1)物体的加速度a== m/s2=2 m/s2
t=3 s内物体的位移,l=at2=×2×32 m=9 m
3 s内力F所做的功:W=Fl=6×9 J=54 J
力F做功的平均功率P== W=18 W
(2)3 s末物体的速度v=at=2×3 m/s=6 m/s
此时力F做功的瞬时功率P=Fv=6×6 W=36 W。
答案 (1)18 W (2)36 W
[即 学 即 练]
2.一台起重机将静止在地面上、质量m=1.0×103 kg的货物匀加速地竖直吊起,在2 s末货物的速度v=4.0 m/s。(取g=10 m/s2,不计额外功)求:
(1)起重机在这2 s内的平均功率;
(2)起重机在2 s末的瞬时功率。
解析 设货物所受的拉力为F,加速度为a,则
平均功率也可以由以下方法求解
答案 (1)2.4×104 W (2)4.8×104 W