四、功、功率、机械能和能源

1、做功两要素：力和物体在力的方向上发生位移

2、功： 其中 为力F的方向同位移L方向所成的角

功是标量，只有大小，没有方向，但有正功和负功之分，单位为焦耳(J)

3、物体做正功负功问题 (将α理解为F与V所成的角，更为简单)

(1)当α=900时，W=0.这表示力F的方向跟位移的方向垂直时，力F不做功，

如小球在水平桌面上滚动，桌面对球的支持力不做功。

(2)当α<900时， cosα>0,W>0.这表示力F对物体做正功。

如人用力推车前进时，人的推力F对车做正功。

(3)当 时，cosα<0,W<0.这表示力F对物体做负功。

如人用力阻碍车前进时，人的推力F对车做负功。

** 一个力对物体做负功，经常说成物体克服这个力做功(取绝对值)。

例如，竖直向上抛出的球，在向上运动的过程中，重力对球做了-6J的功，可以说成球克服重力做了6J的功。说了“克服”，就不能再说做了负功。

4、动能是标量，只有大小，没有方向。表达式为： 5、重力势能是标量，表达式为： (1)重力势能具有相对性，是相对于选取的参考面而言的。因此在计算重力势能时，应该明确选取零势面。

(2)重力势能可正可负，在零势面上方重力势能为正值，在零势面下方重力势能为负值。

6、动能定理：

其中W为外力对物体所做的总功，m为物体质量，v为末速度， 为初速度

解答思路：

①选取研究对象，明确它的运动过程。

②分析研究对象的受力情况和各力做功情况，然后求各个外力做功的代数和。

③明确物体在过程始末状态的动能 和 。

④列出动能定理的方程 。

7、机械能守恒定律： (只有重力或弹力做功，没有任何外力做功。)

解题思路：

①选取研究对象----物体系或物体。

②根据研究对象所经历的物理过程，进行受力，做功分析，判断机械能是否守恒。

③恰当地选取参考平面，确定研究对象在过程的初、末态时的机械能。

④根据机械能守恒定律列方程，进行求解。

8、功率的表达式： ，或者P=FV 功率：描述力对物体做功快慢;是标量，有正负

9、额定功率指机器正常工作时的最大输出功率，也就是机器铭牌上的标称值。

实际功率是指机器工作中实际输出的功率。机器不一定都在额定功率下工作。实际功率总是小于或等于额定功率。