20xx粵教版高中物理必修2第四章第七節(jié)功率-文庫吧在線文庫
【正文】 F2－ Ffm ＝ m/s2 觸類旁通 2. (2021 年佛山一中期末 )一種氫氣燃料的汽車，質(zhì)量為 m＝ 103 kg，發(fā)動機(jī)的額定輸出功率為 80 kW，行駛在平直公路上時所受阻力恒為車重的 倍．若汽車從靜止開始先勻加速啟動，加速度的大小為 a＝ m/，汽車保持功率不變又加速行駛了 800 m，直到獲得最大速度后才勻速行駛． (取 g＝ 10 m/s2)試求： (1)汽車的最大行駛速度； (2)汽車從靜止到獲得最大行駛速度所用的總時間． 解： (1)當(dāng)汽車的牽引力與阻力平衡時，汽車達(dá)到最大行駛速度，設(shè)最大行駛速度為 vm，有 P＝ Fvm， F＝ f＝ kmg， k＝ 由以上各式解得 vm＝ 40 m/s (2)設(shè)汽車達(dá)到額定輸出功率時的速度為 v，從靜止到勻加速運(yùn)動階段結(jié)束所用時間為 t1，則有 F－ f＝ ma， P＝ Fv， v＝ at1， 解得 F＝ 4 000 N， v＝ 20 m/s， t1＝ 20 s 設(shè)汽車達(dá)到額定輸出功率后，以恒定功率加速行駛的時間為 t2，由動能定理有 Pt2－ fs＝ 12mv2m－ 12mv2 圖 475 解得 t2＝ 35 s 所以，總時間為 t＝ t1＋ t2＝ 55 s. 方法技巧 \易錯易混 \實驗透視 易錯易混 平均功率與瞬時功率的比較 內(nèi)容 項目 定義 公式 類比物 理量 平均功率 在一段時間內(nèi)或某一 過程中做功的快慢 P＝ Wt 或 P＝ F v 平均速度、平均加速 度 瞬時功率 物體在某一時刻或某一位置時做功的快慢 P＝ Fv， v為某時刻的速度 瞬時速度、瞬時加速 度 [例 3] 將一質(zhì)量為 m 的物體從離平地 h 距離的高處，以速度 v0 水平拋出，求在物體從拋出到落地過程中重力的功率和物體剛要落地時重力的功率（不計空氣阻力）。 答案： BD 9．如圖 4－ 7－ 9 所示是 “ 跑步機(jī) ” 的示意圖，質(zhì)量為 m 的運(yùn)圖 4－ 7－ 7 圖 4－ 7－ 8 圖 4－ 7－ 9 動員踩在與水平面成 α角的靜止皮帶上，運(yùn)動員用力向后蹬皮帶，皮帶運(yùn)動過程中受到的阻力恒為 v 勻速向后運(yùn)動的過程中，下列說法中正確的是 ( AD ) A．人腳對皮帶的摩擦力是皮帶運(yùn)動的動力 B．人對皮帶不做功 C．人對皮帶做功的功率為 mgv D．人對皮帶做功的功率為 fv 解析：皮帶受兩個力，一個是皮帶與機(jī)器間的摩擦力 ，一個是人腳給的摩擦力，其中人腳給的摩擦力是動力，選項 A正確；因為人腳給的力是 f,故選項 C錯誤，選項 D正確。gt＝ mg2t，為關(guān)于 t 的一次函數(shù)，故選項 A 對． 答案： A 2. 關(guān)于功率的概念，以下說法正確的是（ ） A．功率大說明物體做功多 B. 功率小說明物體做功少 C．物體做功越多，其功率越大 D. 物體做功越快，其功率越大 解析 :功率表示物體做功的快慢，它等于功跟完成這些功所用時間的比值，或者說是單位時間內(nèi)所做的功，某物體的功率大，表明這一物體做功快，或單位時間內(nèi)做功多。v 中， P 為發(fā)動機(jī)的 ________功率，機(jī)車正常行駛中實際功率小于或等于其額定功率， F 為發(fā)動機(jī)（機(jī)車）的 __________， v 為機(jī)車的___________ 。當(dāng)汽車以一定的牽引力加速運(yùn)動時，必須加大油門以增大功率。 （ 2）公式： ①tWP?這是物體在 t 時間內(nèi)的 _______________。但在特殊情況下，如汽車越過障礙時，可以讓實際功 率短時間大于額定功率，否則容易損壞機(jī)器。 答案： 慢，快，做功，時間 重點(diǎn)歸納 對 功率 的理解 1．功率的推導(dǎo)式 由 P＝ Wt 與 W＝ Fscos α，有 P＝ Fscos αt ＝ Fvcos α. 2． P＝ Wt 與 P＝ Fvcos α 的關(guān)系 (1)P＝ Wt 是功率的定義式，適用于任何情況下功率的計算，一般用于求解某段時間內(nèi)的平均功率 ． (2)P＝ Fvcos ，也可用來計算平均功率．若 v 表示物體運(yùn)動某一時刻的瞬時速度，則 P 表示該時刻的瞬時功率．若 v 表示物體運(yùn)動某時間間隔的平均速度，則 P 表示該時間間隔的平均功率． (α為力和瞬時速度的夾角 ) (3)提到功率時要明確是哪個力的功率．汽車的功率是指汽車牽引力的功率，起重機(jī)吊起貨物的功率就是鋼絲拉力的功率． [例 1] (雙選 )關(guān)于功率的概念，下面的說法中正確的是 ( ) A．功率是描述力對物體做功多少的物理量 B．由 P＝ Wt 可知，在相同的時間內(nèi)做功越 多，功率越大 C．若力和速度方向相同，由 P＝ Fv 可知，力越大，速度越大，則功率越大 D．某個力對物體做功越多，它的功率就一定越大
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