文档介绍：、功
1概念：一个物体受到力的作用，并在力的方向上发生了一段位移，这个力就对物体做了
功。功是能量转化的量度。
2 •条件：.力和力的方向上位移的乘积
公式：W=F S cos 0
W――某力功，单位为焦耳（ J ）
F ——某方向上的分速度，即：作用在物体上的力与物体 在力的方向上分速度的乘积叫做力的功率。
对一个动力机械，当功率 P 一定时，由P^Fvcos〉可知：降低运动速度可以增大牵
引力；反过来，若阻力很小，可以加快运动速度。 这一点在各种机械设备中有着广泛的应用。
任何机械都有一个铭牌，铭牌上所注功率为这部机械的额定功率。 它是提供人们对机械
进行选择、配置的一个重要参数，它反映了机械的做功能力或机械所能承担的“任务”。机 械运行过程中的功率是实际功率。机械的实际功率可以小于其额定功率
（俗称机械没吃饱），
可以等于其额定功率（称满负荷运行），还可以在短时间内略大于其额定功率（称超负荷运 行）。机械不能长时间超负荷运行，那样会损坏机械设备，缩短其使用寿命。
机车的两种启动
（1）机车以恒定功率启动，牵引力随速度的增大而减小，机车做加速度逐渐减小的变
加速运动。当加速度减小到零时速度最大，以后机车做匀速运动（牵引力等于阻力）。如图 3所示机车以恒定功率启动的 P—t图和v—t图。（机车在水平面运动，阻力视为恒定）
Po
Po
Vm
Vm
图4
（2）机车匀加速启动，机车先做初速为零的匀加速运动。 功率随时间正比例增大，当
增大到额定功率时， 开始做一段变加速运动， 牵引力减小到等于阻力时， 机车的速度增大到
P—t 和 v—t 图。
最大速度。如图4为机车以匀变速启动的
3
例2:汽车发动机的额定牵引功率为
60kW，汽车质量为5 10 kg，汽车在水平路面上
1
2
行驶时，阻力是车重的io倍，试问（取g=10m/s）：
（1） 汽车保持以额定功率从静止起动后能达到的最大速度是多少？
2
（2） 若汽车从静止开始，保持以 ，这一过程能维
持多长时间？
三、动能
1概念：物体由于运动而具有的能量，称为动能。
1 2
2动能表达式：Ek m
2
3动能定理（即 合外力做功与动能关系）：W = Ek2 - Eki
4理解：①F合在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。
F合做正功时，物体动能增加； F合做负功时，物体动能减少。
动能定理揭示了合外力的功与动能变化的关系。
4适用范围：适用于恒力、变力做功；适用于直线运动，也适用于曲线运动。
5应用动能定理解题步骤：
a确定研究对象及其运动过程
b分析研究对象在研究过程中受力情况，弄清各力做功
c确定研究对象在运动过程中初末状态，找出初、末动能
d列方程、求解。
对动能的认识：
动能是一个状态量，它与物体的运动状态对应。动能也是标量，它只有大小，没有方 向，而且物体的动能总是大于等于零，不会出现负值。
动能具有相对性，它与参照物的选取有关。如：在行驶中汽车上的物体，对汽车上的乘
客，物体动能为零；但对路边的行人，物体的动能不为零。
外力对物体做功与物体动能的关系：
外力对物体做正功， 物体的动能增加，这一外力有助于物体的运动，是动力；外力对物 体做负功，物体的动能减小，这一外力是阻碍物体的运动，是阻力，外力对物体做负功往往 又称物体克服阻力做功。功是能量转化的量度，外力对物体做了多少功；就有多少动能与其 他形式的能发生了转化。所以外力对物体所做的功就等于物体动能的变化量，即
1 2 1 2
W Ek mvt mv0
2 2 。这就是动能定理。
应用动能定理的注意点：
（1） 明确研究对象、研究过程，找出初、末状态的速度情况。
（2） 要对物体进行正确的受力分析（包括重力），明确各力做功的大小及正负情况。
（3） 若物体运动过程中包含几个不同物理过程，解题时，可以分段考虑，也可视为一 整体过程，列出动能定理求解。
关于动能与动量的比较
（1） 动能与动量都是由质量和速度共同决定的物理量；
（2） 动能和动量都是用于描述物体机械运动的状态量；
（3） 动能是标量，动量是矢量；
（4） 动能决定了物体克服一定阻力能运动多远，动量则决定着物体克服一定阻力能运 动多长时间；
（5） 动能是从能量观点出发描述机械运动的，动量是从机械运动本身出发描述机械运 动状态的。
例3:总质量为M的列车，沿水平直线轨道匀速前进，其末节车厢质量为 m,中途脱
钩，司机发觉时，机车已行驶了 L距离，于是立即关闭油门撤去牵引力。设运动的阻力与 质量成正比，比例系数为 k，机车的牵引力恒定，当列车的两部分都停止