牵引力做功的公式和单位
变力做功的六种常见计算方法
变力做功的六种常见计算方法s，但是学生在应用在高中阶段，力做功的计算公式是W=FScoα时，只会计算恒力的功，对于变力的功，高中学生是不会用的。
下面介绍六种常用的计算变力做功的方法，希望对同学们有所启发。
方法一：用动能定理求若物体的运动过程很复杂，但是如果它的初、末动能很容易得出，而且，除了所求的力的功以外，其他的力的功很好求，可选用此法。
例题1：如图所示。
质量为m的物体，用细绳经过光滑的小孔牵引在光滑水平面上做匀速圆周运动，拉力为某个数值F时，转动半径为R；拉力逐渐减小到0.25F时，物体仍然做匀速圆周运动，半径为2R，求外力对物体所做的功的大小。
解析：当拉力为F时，小球做匀速圆周运动，F提供向心力，则F=mv12/2R。
此题中，当半径由R2/R；当拉力为0.25F时，0.25F=mv2变为2R的过程中，拉力F为变力，由F变为2F,我们可以由动能定2=0.25RF。
理，求2—0.5mv2得外力对物体所做的功的大小W=0.5mv1方法二：用功率的定义式求若变力做功的功率和做功时间是已知的，则可以由W=Pt来求解变力的功。
例题2：质量为m=500吨的机车，以恒定的功率从静止出发，经过时间t=5min在水平路面上行使了s=2.25km，速度达到最大值v=54km/h。
假设机车受到的阻力为恒力。
求机车在运动中受到的阻力大小。
解析：机车先做加速度减小的变加速直线运动，再做匀速直线运动。
所以牵引力F先减小，最后，F恒定，而且跟阻力f平衡，此时有功率P=Fv=fv。
在变加速直线运动阶段，牵引力是变力，它在此阶段所作的功可以由w=Pt来求。
由动能定理，Pt—fs=0.5mv2—0,把P=Fv=fv代入得，阻力f=25000N。
方法三：平均力法如果变力的变化是均匀的（力随位移线性变化），而且方向不变时，可以把变力的平均值求出后，将其当作恒力代入定义式即可。
例题3：如图所示。
轻弹簧一端与竖直墙壁连接，另一端与一质量为m的木块相连，放在光滑的水平面上，弹簧的劲度系数为k，开始时弹簧处于自然状态。
初中科学二轮中考专题精讲：第25讲 功和功率
第25讲功和功率要点自主回扣1．做功的两个必要因素：一是有作用在物体上的力；二是物体在左的方向上通过了一段距离。
这两个因素必须同时具备，只要缺少一个，就不做功。
科学上规定：功=力×距离，用公式可表示为：W=Fs，功的单位是焦耳。
2．功和能的关系：物体有能量才能做功，做了多少功就有多少能量消耗或有多少能量增加。
因此，做功的过程就是能量转化的过程。
3．功率反映了物体做功的快慢，我们把物体在单位时间里完成的功，叫做功率。
功率的公式为：P=W／t，功率的国际单位是瓦，常用单位还有：千瓦、兆瓦等。
4．利用机械所做的总功包括有用功和额外功两部分，为达到目的所需要做的功叫有用功，虽然不需要，但又不得不做的功叫无用功或额外功。
有用功跟总功的比值，叫机械效率，。
公式为：η=W有W总典型例题精析【例l】(2009·某某中考)如图所示，李晶同学将放在课桌边的文具盒水平推至课桌中央，她针对此过程提出了如下的猜想。
你认为合理的是（）A．文具盒所受重力对它做了功B．文具盒所受支持力对它做了功C．文具盒所受推力F对它做了功D．在此过程中没有力对文具盒做功【精析】选C。
物体做功的两个必要因素是：作用在物体上的力及物体在力的方向上通过的距离。
文具盒所受的重力和支持力的方向都与物体的运动方向垂直，所做功都为零。
【变式训练】](2009·某某中考)下列实例中，力对物体没有做功的是( )A．起重机吊起重物B．马拉车，车未动C．跳水运动员从跳台跳下D．举重运动员将杠铃举起【例2】如图所示，重为lOO N的物体在水平拉力F的作用下，沿水平面以0.4 m/s的速度做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为5 N。
在不计滑轮、绳子、弹簧测力计的重力及绳子与滑轮间摩擦的情况下，下列判断正确的是( )A．物体受到的拉力是2．5 NB．物体受到的摩擦力为5 NC．拉力F的功率为4 WD．2 S内拉力F做的功为4 J【精析】选C。
高中物理常用公式：功和能转化公式
2019年高中物理常用公式：功和能转化公式【】高中频道的编辑就为您准备了2019年高中物理常用公式：功和能转化公式1.功：W=Fscos(定义式){W:功(J)，F:恒力(N)，s:位移(m)，:F、s间的夹角｝2.重力做功：Wab=mghab {m:物体的质量，g=9.8m/s210m/s2，hab：a与b高度差(hab=ha-hb)}3.电场力做功：Wab=qUab {q:电量(C)，Uab:a与b之间电势差(V)即Uab=b｝4.电功：W=UIt(普适式) {U：电压(V)，I:电流(A)，t:通电时间(s)｝5.功率：P=W/t(定义式) {P:功率[瓦(W)]，W:t时间内所做的功(J)，t:做功所用时间(s)｝6.汽车牵引力的功率：P=Fv;P平=Fv平 {P:瞬时功率，P平:平均功率}7.汽车以恒定功率启动、以恒定加速度启动、汽车最大行驶速度(vmax=P额/f)8.电功率：P=UI(普适式) {U：电路电压(V)，I：电路电流(A)｝9.焦耳定律：Q=I2Rt {Q:电热(J)，I:电流强度(A)，R:电阻值()，t:通电时间(s)｝10.纯电阻电路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt11.动能：Ek=mv2/2 {Ek:动能(J)，m：物体质量(kg)，v:物体瞬时速度(m/s)｝12.重力势能：EP=mgh {EP :重力势能(J)，g:重力加速度，h:竖直高度(m)(从零势能面起)｝13.电势能：EA=qA {EA:带电体在A点的电势能(J)，q:电量(C)，A:A点的电势(V)(从零势能面起)｝14.动能定理(对物体做正功,物体的动能增加)：W合=mvt2/2-mvo2/2或W合=EK{W合:外力对物体做的总功，EK:动能变化EK=(mvt2/2-mvo2/2)｝15.机械能守恒定律：E=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh216.重力做功与重力势能的变化(重力做功等于物体重力势能增量的负值)WG=-EP注:(1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量转化多少;(2)O090O 做正功;90O180O做负功;=90o不做功(力的方向与位移(速度)方向垂直时该力不做功);(3)重力(弹力、电场力、分子力)做正功，则重力(弹性、电、分子)势能减少(4)重力做功和电场力做功均与路径无关(见2、3两式);(5)机械能守恒成立条件：除重力(弹力)外其它力不做功，只是动能和势能之间的转化;(6)能的其它单位换算:1kWh(度)=3.6106J，1eV=1.6010-19J;*(7)弹簧弹性势能E=kx2/2，与劲度系数和形变量有关。
“功”的计算
“功”的计算做功是能量的转化过程，功是能量的转化量度。
功的计算在功能关系问题以及在高中物理中占有十分重要的地位，也是高考中重点考查的内容。
对于功的计算则没有一个“万能的公式”，在实际问题中应根据不同的情况，相应的采用不同的方法来求解，因此很多学生在处理做功的问题时常常感到困难，不知如何下手。
高考复习阶段，可对“功”的计算采用立体化复习，归纳起来，有三种方法：一、直接利用求功公式计算1．恒力做功：可用公式W=FScosθ直接计算，其中S为力的作用点对地面的位移，θ为力F和位移S之间的夹角。
例1.一个人通过一个动滑轮用恒力拉动物体A，已知恒力为F，与水平地面夹角为θ，如图，不计绳子的质量和滑轮间的摩擦，当物体A被拉着向右移动了S时，人所做功为（）A、FSB、2FSC、FS（1+COSθ）D、无法确定解析：本例中求“人所做的功”即人用力F作用在绳的端点P所做的功。
由图知，当物体A被拉着向右移动了S时，绳端点P的位移S’= ，力F与S’的夹角为，则力F对绳端点P所做的功为，答案选D.2. 变力做功转换为恒力做功2.1对象转换：将变力做功转换为恒力做功，即可应用公式W=FS•cosα求解例2. 如图3所示，一个人用恒力F=80牛拉绳子的C端，绳子跨过光滑的定滑轮将一个静止的物体由位置A拉到位置B，图中H=2.0m，求此过程中拉力对物体做的功。
解析：物体在运动过程中，绳作用在物体上的拉力方向不断变化，属变力做功的问题。
如果把力F的作用点C作为做功对象，求绳子拉物体的变力之功便转化为求人拉绳子的恒力之功。
物体由A运动到B的过程中，绳C端位移为：S=H（1/sin30°-1/sin53°）=1.5m。
2.2过程转换：物体做曲线运动时的变力功问题，可用微元法将曲线化为直线，把变力功问题转化为恒力做功问题。
例3. 如图4所示，磨杆长为L，在杆端施以与杆垂直且大小不变的力F。
求杆绕轴转动一周，力F做的功。
高中物理功和能(功是能量转化的量度)公式大全
高中物理功和能(功是能量转化的量度)公式大全功和能(功是能量转化的量度)1.功：W=Fscosα(定义式){W:功(J)，F:恒力(N)，s:位移(m)，α:F、s间的夹角｝2.电功：W=UIt(普适式) {U：电压(V)，I:电流(A)，t:通电时间(s)｝3.重力做功：Wab=mghab {m:物体的质量，g=9.8m/s2≈10m/s2，hab：a与b高度差(hab=ha-hb)}4.电场力做功：Wab=qUab {q:电量(C)，Uab:a与b之间电势差(V)即Uab=φa-φb｝5.功率：P=W/t(定义式) {P:功率[瓦(W)]，W:t时间内所做的功(J)，t:做功所用时间(s)｝6.电功率：P=UI(普适式) {U：电路电压(V)，I：电路电流(A)｝7.汽车牵引力的功率：P=Fv;P平=Fv平 {P:瞬时功率，P平:平均功率}8.汽车以恒定功率启动、以恒定加速度启动、汽车最大行驶速度(vmax=P额/f)9.动能：Ek=mv2/2 {Ek:动能(J)，m：物体质量(kg)，v:物体瞬时速度(m/s)｝10.重力势能：EP=mgh {EP :重力势能(J)，g:重力加速度，h:竖直高度(m)(从零势能面起)｝11.电势能：EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J)，q:电量(C)，φA:A点的电势(V)(从零势能面起)｝12.焦耳定律：Q=I2Rt {Q:电热(J)，I:电流强度(A)，R:电阻值(Ω)，t:通电时间(s)｝13.纯电阻电路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt14.动能定理(对物体做正功,物体的动能增加)：W合=mvt2/2-mvo2/2或W合=ΔEK{W合:外力对物体做的总功，ΔEK:动能变化ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2)｝15.机械能守恒定律：ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh216.重力做功与重力势能的变化(重力做功等于物体重力势能增量的负值)WG=-ΔEP注:(1)重力做功和电场力做功均与路径无关(见2、3两式);(2)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量转化多少;(3)重力(弹力、电场力、分子力)做正功，则重力(弹性、电、分子)势能减少(4)O0≤α<90O 做正功;90O<α≤180O做负功;α=90o不做功(力的方向与位移(速度)方向垂直时该力不做功);(5)机械能守恒成立条件：除重力(弹力)外其它力不做功，只是动能和势能之间的转化;(6)能的其它单位换算:1kWh(度)=3.6×106J，1eV=1.60×10-19J;。
功和功率
（4）单位：瓦特，符号W. 1 W=1 J/s，1 kW=103 W （5）发动机的功率 ①发动机铭牌上的功率是额定功率，是发动机长时间正常工作允许的最大功率. ②实际功率：机械实际工作时的输出功率，要求小于或等于额定功率. 温馨提示：发动机的功率是牵引力的功率，计算公式P=F牵v，在保持功率不变 的情况下，牵引力跟速度成反比.
（2）功不是能量，而是能量转化的量度. （3）功的单位，焦耳（J），1焦耳=1牛·米，即1 J=1 N·m. 2.功率 （1）功率的定义式：P=. （2）功率的物理意义：功率是描述物体 做功快慢的物理量，用字母P表示. （3）平均功率和瞬时功率 ①平均功率：P=或P=Fcos α ②瞬时功率：P=Fvcos α.
和物体在力的方向上发生的位移，两者缺一不可. （2）恒力做功 ①公式：W=Fscos α ②功的正负 a.当0°≤α<90°时，W>0，力对物体做正功； b.当90°<α≤180°时，W<0，力对物体做负功； c.当α=90°时，W=0，力对物体不做功. 温馨提示：（1）功是标量，正功表示对物体做功的力是动力，负功表示对物 体做功的力是阻力.
03第三章 列车牵引运动学基础
第三章 列车牵引运动学基础
2、指示牵引力
用示功器直接从机车发动机测得的功，称 为“指示功”。通常把按指示功毫无损失地传 到轮周算得的牵引力，称为指示牵引力，以Fi 表示，则
轮周牵引力 F＝Fi×ŋi
3、车钩牵引力（或挽钩牵引力）
作用在机车车钩上的牵引力。 车钩牵引力总比轮周牵引力小，即： 车钩牵引力＝ 轮周牵引力－机车阻力
tb= tk+ te
第三章 列车牵引运动学基础
3、制动距离的计算
制动距离Sb指自司机开始施行制动到列车 完全停稳所走行的距离，为制动空走距离Sk和 制动有效距离Se之和。
Sb =Sk+ Se 制动有效距离决定于列车换算制动率、制 动初速度及下坡道的加算速度。
第三章 列车牵引运动学基础
八、机车牵引类型 1、蒸汽机车 蒸汽机车是靠蒸汽的膨胀作用来作功的 。 当司炉把煤填入炉膛时，煤在燃烧过程中，它 蕴藏的化学能就转换成热能，把机车锅炉中的 水加热、汽化，形成400℃以上的过热蒸汽， 再进入蒸汽机膨胀作功，推动汽机活塞往复运 动，活塞通过连杆、摇杆，将往复直线运动变 为轮转圆周运动，带动机车动轮旋转，从而牵 引列车前进。 蒸汽机车主要包括锅炉、汽机和走行三部 分。
第三章 列车牵引运动学基础
4、粘着牵引力 轮周牵引力不能超过轮轨间摩擦力
（即粘着力）所允许的极限值，否则将 产生“空转”，将要产生而尚未产生空 转时的牵引力称为粘着牵引力。其计算 公式为：
F μ ＝1000P μ ×g×μj (N)
第三章 列车牵引运动学基础
三、机车牵引特性曲线
机车的牵引特性是指牵引力随速度变 化的曲线，无论是哪一种机车，它的最 大功率是一定的，叫额定功率。
第三章 列车牵引运动学基础
初中八年级物理中考功和机械能的知识点总结
初中八年级物理中考功和机械能的知识点总结机械功（l）概念：功是作用于物体的力和物体在力的方向上移动的距离的乘积。
（2）单位：焦耳，简称焦，符号是 J（3）公式：功＝力×距离，即W＝FS。
（4）力没有做功的三种情况①物体受到力的作用，但没有移动距离，这个力对物体没有做功。
例如人用力推一个笨重的物体而没有推动。
一个人举着一个物体不动，力都没有对物体做功。
②物体不受外力，由于惯性做匀速直线运动。
物体虽然通过了一段距离，但物体没有受到力的作用，这种情况也没有做功。
③物体通过的距离跟它受到的力的方向垂直，这种情况中虽然有力的作用，物体也通过了一段距离，但这个距离不是在力的方向上的距离，这个力也没有做功。
例如人在水平面上推车前进，重力的方向竖直向下，车虽然通过了距离，但在重力方向上没有通过距离，因而重力没对车做功。
功率（1）概念：功率是用来描述物体做功快慢的物理量。
（2）单位：瓦特，简称瓦，符号是W。
（3）公式机器的功率是指机器对外做功时输出的功率，每台机器都有各自最大限度的输出功率，对于需确定功率的机器，由P＝Fv，可知牵引力跟速度成反比。
(4）机械效率、有用功、额外功、总功及其关系有用功对人们有用的功瞻，即机械克服有用阻力做的功额外功对人们没用又不得不做的功‰，即机械克服额外阻力做的功总功有用功与额外功的总和，即：W总=W有＋W额机械效率有用功与总功的比值或者说有用功在总功中所占的比例。
即：η＝W有/W总＝W有/W有＋W额(5)有关机械效率的注意点①机械效率通常用百分比表示，没有单位。
实际机械的效率总是小于1，即η＜1（理想机械时：因为W额=0, W有=W总，所以才有η=l）。
②总功是人们利用机械时，动力对机械做的功。
如果动力为F，动力方向上通过的距离为s，则：W总=Fs。
③在实际计算中，利用机械提升物体时，有用功W有＝Gh；沿水平面使物体匀速运动时，有用功等于克服摩擦做的功，即W有＝fs。
在计算η时，根据题目条件正确确定W有和W总是解题的关键。
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牵引力做功的公式和单位
牵引力做功的公式为F×d，其中F表示牵引力，d表示物体移动的距离。
即牵引力所完成的功等于其施加的力乘以受力物体在该力作用下移动的距离。
其单位为牛顿(N)乘以米（m），也就是牛顿米(N·m)。
牛顿定义为：一种物体在单位时间内受到一牛顿大小的力，就能使该物体的质量等于1千克的物体在地球表面上的重力加速度的静止情况下的加速度变化1米每二次方秒。
因此，牛顿米是1牛顿大小的力以及受这个力推动物体移动1米所完成的功，并且这个功的大小刚好不随物体质量的变化而变化。