20xx粵教版高中物理必修2第四章第七節(jié)功率(編輯修改稿)
2025-01-14 13:31 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 m/s2)試求： (1)汽車(chē)的最大行駛速度； (2)汽車(chē)從靜止到獲得最大行駛速度所用的總時(shí)間． 解： (1)當(dāng)汽車(chē)的牽引力與阻力平衡時(shí)，汽車(chē)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(chē)達(dá)到額定輸出功率時(shí)的速度為 v，從靜止到勻加速運(yùn)動(dòng)階段結(jié)束所用時(shí)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(chē)達(dá)到額定輸出功率后，以恒定功率加速行駛的時(shí)間為 t2，由動(dòng)能定理有 Pt2－ fs＝ 12mv2m－ 12mv2 圖 475 解得 t2＝ 35 s 所以，總時(shí)間為 t＝ t1＋ t2＝ 55 s. 方法技巧 \易錯(cuò)易混 \實(shí)驗(yàn)透視 易錯(cuò)易混 平均功率與瞬時(shí)功率的比較 內(nèi)容 項(xiàng)目 定義 公式 類(lèi)比物 理量 平均功率 在一段時(shí)間內(nèi)或某一 過(guò)程中做功的快慢 P＝ Wt 或 P＝ F v 平均速度、平均加速 度 瞬時(shí)功率 物體在某一時(shí)刻或某一位置時(shí)做功的快慢 P＝ Fv， v為某時(shí)刻的速度 瞬時(shí)速度、瞬時(shí)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(guò)程中重力的功率和物體剛要落地時(shí)重力的功率（不計(jì)空氣阻力）。 解析 :從拋出到落地過(guò)程是求重力的平均功率，剛要落地時(shí)是求重力的瞬時(shí)功率，分別用公式 P=W/t,P=Fvcosα，求解 . 平拋運(yùn)動(dòng)過(guò)程中重力做的功為： W=mgh 平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間： 2htg? 從拋出到落地過(guò)程中重力的（平均）功率為： 122W m ghP m g ght hg? ? ? 物體剛要落地時(shí)豎直分速度為： 2yv gt gh?? . 剛要落地時(shí)重力的功率為： 2yP m g v m g g h? ? ? ? 答案： ghmg 2 觸類(lèi)旁通 3.（單選） 一個(gè)質(zhì)量為 m 的小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，那么，在前 t s 內(nèi)重力對(duì)它做功的平均功率 P 及在 t s 末重力做功的瞬 時(shí)功率 P 分別為 ( C ) A. P ＝ mg2t2， P＝ 12mg2t2 B. P ＝ mg2t2， P＝ mg2t2 C. P ＝ 12mg2t， P＝ mg2t D. P ＝ mg2t， P＝ 2mg2t 解析： 前 t s 內(nèi)小球下落的高度為 h＝ 12gt2，重力做功為 WG＝ mgh＝ 12mg2t2，所以重力在t s 內(nèi)的平均功率為 P ＝ WGt ＝ 12mg2t；在 t s 末小球的瞬時(shí)速度為 v＝ gt，所以 t s 末重力的瞬時(shí)功率為 P＝ mgv＝ mg2t. 答案： C 隨堂練習(xí) 一、單項(xiàng)選擇題 1. 下列關(guān)于功率的敘述中正確的是 ( ) A．做功多的汽車(chē)，功率一定大 B．功率大的汽車(chē)，做功一定快 C．功率大的汽車(chē)，牽引力一定大 D．功率大的汽車(chē)，載貨一定多 解析：由功率是反映力做功的快慢可知選項(xiàng) A 錯(cuò)， B 對(duì)；由 P＝ Fv，當(dāng) v 一定時(shí)， F∝ P，可知選項(xiàng) C 錯(cuò)；功率的大小與載貨多少?zèng)]有直接關(guān)系，選項(xiàng) D 錯(cuò)． 答案： B 2．當(dāng)起重機(jī)的功率增大時(shí)，將同一重物舉到同樣的高度所需的時(shí)間比原來(lái) ( ) A．減小 B．增加 C．不變 D．無(wú)法確定 解析： P＝ Wt ，得 t＝ WP ，當(dāng) W 一定時(shí)， t∝ 1P，可知選項(xiàng) A 對(duì)． 答案： A v 沿傾角為 θ 的斜坡勻速上行，若保持牽引力的功率不變，它能以3v 在同一斜坡上勻速下行，則汽車(chē)與斜坡間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 ( ) A． 2cot θ B． sin θ C． cos θ D． 2tan θ 解析：當(dāng)汽車(chē)勻速上行時(shí)有 P＝ (mgsin θ＋ μmgcos θ)v，當(dāng)勻速下行時(shí)，有 P＝ (μmgcos θ－ mgsin θ)3v，求得 μ＝ 2tan θ. 答案： D 二．雙項(xiàng)選擇題 4. 假設(shè)汽車(chē)以額定功率在水平路面上行駛，所受阻力大小不變，則它不可能做 ( AB ) A．勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) B．勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) C．勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) D．變加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) 解析：汽車(chē)以額定功率行駛，功率不變，若汽車(chē)做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，則汽車(chē)速度增大，相應(yīng)地要求功率也增大，與功率不變相矛盾；若汽車(chē)做勻減速 直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)和勻加速類(lèi)似，也不正確；當(dāng)汽車(chē)牽引力和阻力大小相等時(shí)，汽車(chē)可做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)， C 對(duì)；汽車(chē)以額定功率啟動(dòng)時(shí)，速度增大，加速度變小，汽車(chē)做變加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)． 答案： AB 5．甲、乙兩輛汽車(chē)的額定功率之比為 1∶ 2，當(dāng)兩車(chē)以各自的額定
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