1.功的计算方法
(1)定义法求功。
(2)利用动能定理或功能关系求功。
(3)利用W=Pt求功。
2.功率的计算方法
(1)P=:此式是功率的定义式,适用于任何情况下功率的计算,但常用于求解某段时间内的平均功率。
(2)P=Fvcos α:当v是瞬时速度时,此式计算的是F的瞬时功率;当v是平均速度时,此式计算的是F的平均功率。
[例1] 质量为m=20 kg的物体,在大小恒定的水平外力F的作用下,沿水平面做直线运动。0~2 s内F与运动方向相反,2~4 s内F与运动方向相同,物体的v-t图像如图1所示,g取10 m/s2,则( )
图1
A.拉力F的大小为100 N
B.物体在4 s时拉力的瞬时功率为120 W
C.4 s内拉力所做的功为480 J
D.4 s内物体克服摩擦力做的功为320 J
解析 由图像可得:0~2 s内物体做匀减速直线运动,加速度大小为a1== m/s2=5 m/s2,匀减速过程有F+f=ma1 ①。匀加速过程加速度大小为a2== m/s2=1 m/s2,有F-f=ma2 ②,由①②解得f=40 N,F=60 N,故A错误;物体在4 s时拉力的瞬时功率为P=Fv=60×2 W=120 W,故B正确;4 s内物体通过的位移为x=×2×10-×2×2 m=8 m,拉力做功为W=-Fx=-480 J,故C错误;4 s内物体通过的路程为s=×2×10 m+×2×2 m=12 m,摩擦力做功为Wf=-fs=-40×12 J=-480 J,故D错误。