物理：平均功率與瞬時功率(編輯修改稿)
2024-09-01 09:42 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 9—2—3中四個圖象中，哪個圖象正確表示了從司機減小油門開始，汽車的速度與時間的關(guān)系．** C 指導：我們常遇到的問題是汽車保持功率不變，或者是汽車保持牽引力不變而功率在持續(xù)增加．但此題卻是由額定功率突變?yōu)榱硪粋€不變的功率(減半)行令人耳目一新．司機減小了油門，使汽車功率立即減半，但速度不能立即發(fā)生變化，而不僅是牽引力減半，這樣運動速度就要漸減?。墒侵筮€要保持較小的功率不變，所以牽引力又要逐漸增大(但仍小于阻力)，所以汽車是一種加速度減小到零，汽車重新做勻速運動(速度比v0要小) 4 (典型例題)一輛汽車的額定功率為80kW，運動中所受的阻力恒定為4．0 105 N，汽車質(zhì)量為4．0x103kg，沿水平路面行駛．汽車運動過程中始終未超過額定功率．求： (1)汽車運動的最大速度為多少千米/時? (2)汽車以額定功率行駛時，當車速為36 km/h時汽車的加速度多大? (3)若汽車以(2)中的加速度先做勻加速起動，當達到額定功率后以額定功率行駛，則起動后1 rain的時間內(nèi)牽引力做的功多大(此時汽車以最大速度勻速行駛)?**A 指導：此題是汽車行駛問題的一類典型問題，分析時既要分清額定功率情況下的加速過程和最大速度勻速狀態(tài)，還要分清勻加速中的實際功率和最終的額定動率： (1)汽車的最大速度為vm=P/f=l04/(4103)= 20m/s=72km/h，(2)汽車以額定功率行駛時，當車速為 10m/s時的引力．：F=P/v=8．Ol04/10=8．0103 N 汽車的加速度為：Ff=ma解得：a=(8．Ol034103)/(4103)=1．0m/s2 (3)若汽車以a=1 m/s2的加速度勻加速起動，先做勻加速運動，當達到額定的功率后做加速度逐漸減小，速度逐漸增大的加速運動，當加速度減小為零時汽車做勻速運動．汽車以a=1m/、位移s1及所做的功W1=Fs1=8．O1050=40105J當汽車達到額定功率后運動的時間t2=50s W2=Pt2=8．O10450J=4．Ol2010J起動1min的時間內(nèi)牽引力做的功為： W=W1 +W2=4．412010J Ⅲ新高考命題方向預測1. 設在平直公路上以一般速度行駛的自行車，所受阻力約為車、人總重的0．02倍，則騎車的人功率最接近于A．101kW B．103kWC．1 kW D．10 kW ** A 指導：估算能力是一種要求較高的能力，它需要一些常識作基礎．一般速度行駛的自行車速度不會達到10m/s百米賽的沖刺速度；一般人重約60kg，車約20kg，故有：P=Fv=O．0280105=80 W所以A正確2. 如圖924所示，滑水運動員在快艇的水平牽引下，腳踏滑板在水上勻速滑行，設滑板是光滑的，滑板的滑水面積為S，滑板與水平方向夾角為θ(滑板前端抬起的角度)，水的密度為P，理論研究表明：水對滑板的作用力大小為F=ρSυ2sin2θ，式中。為快艇的牽引速度，若人和滑板的總質(zhì)量為m，在上述條件下， **Sv3sin3θ或者mgvtanθ指導：由圖D 92小對滑板的作用力方向與應與滑板垂直，所以快艇對運動員的牽引力F′大小應與F的水平分力等大即 F′=Fsin θ=sv2sin3θ或者 F′=mgvtanθ所以所求牽引力的功率為 p=F′v=pSv3sin3θ或者P=mgvtanθ3 飛行員進行素質(zhì)訓練時，抓住秋千桿由水平狀態(tài)開始下擺，到達豎直狀態(tài)的過程中如圖9—2—5，飛行員受重力的瞬即時功率變化情況是 A. 一直增大 B．一直減小 C．先增大后減小 D．先減小后增大 ** C 指導：重力是恒力，可以用功式P=Fvcosθ來討論其瞬時功率且只段分析飛行員的速度v的大小和方向即可，所以可設在一般情況下，擺繩與水平面夾角，則運動的速度大小為方向為豎直方向（重力的方向）夾角也為所以重力的瞬時功表達為P=mgvcos=cos對此函數(shù)式討論（結(jié)合三角知識）、未狀態(tài)；初始狀態(tài)v=0故P=0終了狀態(tài)mg與v垂直，故P2=0，分別用力FFF3將質(zhì)量為m的物體由靜止沿同一光滑斜面以相同的加速度從斜面底端拉到斜面的頂端時，若用PPP3分別表示FFF3的瞬時功率，則 A．P1=P2=P3
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