20xx人教版高中物理必修2第7章第3節(jié)功率word學(xué)案(完整版)
【正文】 點(diǎn)時(shí)的重力的瞬時(shí)功率為 0， 故可推斷重力的瞬時(shí)功率先增大后減小 ， 可知 C 正確． 9． 某科技創(chuàng)新小組設(shè)計(jì)制作出一種全自動(dòng)升降機(jī)模型 ， 用電動(dòng)機(jī)通過鋼絲繩拉著升降機(jī)由靜止開始勻加速上升 ， 已知升降機(jī)的質(zhì)量為 m， 當(dāng)升降機(jī)的速度為 v1 時(shí) ， 電動(dòng)機(jī)的電功率達(dá)到最大值 P， 此后電動(dòng)機(jī)保持該功率不變 ， 直到升降機(jī)以最大速度 v2 勻速上升為止 ， 整個(gè)過程中忽略摩擦阻力及空氣阻 力 ， 重力加速度為 (BD) A． 鋼絲繩的最大拉力為 Pv2 B． 升降機(jī)的最大速度 v2＝ Pmg C． 鋼絲繩的拉力對(duì)升降機(jī)所做的功等于升降機(jī)克服重力所做的功 D． 升降機(jī)的速度由 v1增大至 v2過程中 ， 鋼絲繩的拉力不斷減小 解析： 升降機(jī)先做勻加速運(yùn)動(dòng)后做變加速運(yùn)動(dòng)再做勻速運(yùn)動(dòng) ， 在勻加速運(yùn)動(dòng)過程中鋼絲繩的最大拉力大于重力 ， Fmg＝ Pv2， A 錯(cuò)．勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)升降機(jī)有最大速度 v2＝ Pmg， B 正確．升降機(jī)在整個(gè)上升過程 中 ， 鋼絲繩的拉力大于或等于升降機(jī)的重力 ， 因此鋼絲繩的拉力對(duì) 升降機(jī)所做的功大于升降機(jī)克服重力所做的功． 升降機(jī)速度由 v1增大至 v2的過程中 ， 鋼絲繩的拉力不斷減小 ， 最終等于重力． 二、非選擇題 10． 質(zhì)量為 3 kg 的物體 ， 從高 30 m 處自由落下 ， 問： (1)第 2 s 內(nèi)重力做功的平均功率是多少？ (2)第 2 s 末重力做功的功率是多少 (g取 10 m/s2)? 解析： (1)第 2 s內(nèi)是指一段時(shí)間 ， 應(yīng)對(duì)應(yīng) P＝ Wt， 是平均功率．第 2 s 內(nèi)位移 l＝ 12g(t22－ t21)＝ 12 10 (22－ 12) m＝ 15 m. 重力做的功 W＝ mgl＝ 31015 J＝ 450 J重力在第 2 s內(nèi)平均功率 P＝ Wt＝ 4501 W＝ 450 W. (2)第 2 s 末指時(shí)刻 ， 應(yīng)采用 P＝ Fv計(jì)算 ， 是瞬時(shí)功率． 第 2 s 末物體的速度 v＝ gt2＝ 10 2 m/s＝ 20 m/s 第 2 s 末重力做功的瞬時(shí)功率 P＝ mgv＝ 31020 W＝ 600 W. 答案： (1)450 W (2)600 W 11． 汽車的 質(zhì)量為 t， 發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為 60 kW， 它在平直公路上行駛的最大速度是 108 km/h， 試討論：汽車由靜止開始 ， 以加速度 a＝ m/s2啟動(dòng) ， 能持續(xù)多長時(shí)間？若接著以額定功率運(yùn)行 ， 再經(jīng) 15 s 達(dá)到最大速度 ， 那么汽車 啟動(dòng)過程中發(fā)動(dòng)機(jī)共做了多少功？ 解析： 本題考查功率與牛頓第二定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式、功的公式的綜合應(yīng)用． v＝ 108 km/h＝ 30 m/s， 由于是最大速度 ， 故有 Ff＝ F＝ Pv＝ 60 00030 N＝ 2 000 N. 對(duì)于勻加速階段 ， 有 F 合 ＝ ma＝ F1－ Ff， 代入數(shù)據(jù) ， 得 F1＝ 5 000 N. 由 P＝ Fv 可知 ， 達(dá)到額定功率時(shí) v1＝ PF1＝ 12 m/s. 運(yùn)行時(shí)間 t1＝ v1a1＝ s＝ s. 運(yùn)行距離 s1＝ 12a1t21＝ 12 m＝ 48 m. 牽引力做的功 W1＝ F1s1＝ 5 00048 J＝ 10 5 J. 對(duì)于恒定功
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