功率的計算公式: (1)P=W/t,,其中P代表功率,,單位為W,W代表功,,單位為J,;t代表時間,單位為s,。 (2)因為P=W/t,,W=Fs,,v=s/t,所以P=W/t=Fs/t=Fv,,P=Fv是功率的又一表達(dá)式,。 公式法計算功率: 運(yùn)用時一定要注意三個量的對應(yīng)關(guān)系?!癢”一定是對應(yīng)“t”完成的,,不能張冠李戴。單位要統(tǒng)一,,P,、W、t的單位分別為瓦,、焦,、秒。 例1 如圖所示,,鐵明同學(xué)向上跳臺階進(jìn)行晨練,,鐵明重500N,在10s內(nèi)勻速連跳12個臺階,,每個臺階的高度為0.2m,。在這個過程中,已知鐵明克服摩擦做功為2800J,,求出此過程中:
(1)鐵明豎直向上跳的平均速率多大? (2)鐵明克服重力做功是多少? (3)鐵明做功的總功率多大? 解析:豎直向上跳的平均速度可以通過向上跳的總高度與所用時間利用速度公式求出,,克服重力做功等于重力與高度的乘積,即,,總功率可以通過所做的總功和時間利用功率公式求得,。 (1)0.24m/s (2) (3)
例2在打撈海底沉船時,常用水下機(jī)器人潛入水下打撈船上物品,,已知ρ海水=1.03×103kg/m3,。 (1)機(jī)器人在水下70m處受到海水產(chǎn)生的壓強(qiáng)是多大? (2)某時刻機(jī)器人在水下用豎直向上的力舉著體積為0.02m3,密度為2.7×103kg/m3的物體靜止不動,,求該力的大小,。 (3)若機(jī)器人在水下運(yùn)動時,所受海水阻力與速度的關(guān)系如圖所示,,求機(jī)器人在水下以0.5m/s的水平速度勻速運(yùn)動時,,機(jī)器人水平推進(jìn)力的功率。
解析:(1)由液體壓強(qiáng)公式得,,, (2)物體在水下受平衡力的作用,,則 則 (3)由題圖可知,,海水阻力與機(jī)器人的運(yùn)動速度成正比,,當(dāng)機(jī)器人運(yùn)動速度為0.5m/s時,f=175N 機(jī)器人勻速前進(jìn)時,,機(jī)器人水平推進(jìn)力F=f P=Fv=175N×0.5m/s=87.5W 答案:(1)7.21×105Pa(2)334N(3)87.5W
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