20xx人教版高中物理必修2第7章第3節(jié)功率word學(xué)案-資料下載頁
2025-11-10 16:04本頁面
【導(dǎo)讀】第七章機(jī)械能守恒定律。顛覆F1賽車速度歷史。2020年7月22日日本本田車隊巴納維亞555挑戰(zhàn)計劃項目小組在美國的圣地猶他州巴納。維亞鹽灘上沖破400km/h速度大關(guān)——在1標(biāo)準(zhǔn)英里內(nèi)成功達(dá)到了平均速度400. km/h的速度目標(biāo)：當(dāng)?shù)貢r間7點21分，挑戰(zhàn)用車經(jīng)過一次沖擊即達(dá)到了km/h的最高。速度．為了達(dá)到更高的速度，往往要采用更大功率的發(fā)動機(jī)??1．理解功率的物理意義、定義及單位．。2．理解功率的導(dǎo)出式P＝Wt的物理意義，會利用功率的兩個公式來解釋現(xiàn)象和進(jìn)行計算．。3．理解平均功率和瞬時功率，了解平均功率、瞬時功率、額定功率、實際功率的區(qū)別和。4．能分析汽車發(fā)動機(jī)功率一定時，牽引力與速度的關(guān)系．。在國際單位制中，功率的單位是瓦特，簡稱瓦，符號是W．。2．瞬時功率：表示在某一位置做功的快慢，一般用P＝Fv來求．。1．啟動過程中各量的變化及運(yùn)動性質(zhì)．。D．當(dāng)F、v、α均為瞬時值時，P＝Fvcosα給出的是瞬時功率。1．質(zhì)量為m的物體，
【正文】 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 ， 電動機(jī)的電功率達(dá)到最大值 P， 此后電動機(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)動后做變加速運(yùn)動再做勻速運(yùn)動 ， 在勻加速運(yùn)動過程中鋼絲繩的最大拉力大于重力 ， Fmg＝ Pv2， A 錯．勻速運(yùn)動時升降機(jī)有最大速度 v2＝ Pmg， B 正確．升降機(jī)在整個上升過程 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 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)是指一段時間 ， 應(yīng)對應(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 末指時刻 ， 應(yīng)采用 P＝ Fv計算 ， 是瞬時功率． 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 ， 能持續(xù)多長時間？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 啟動過程中發(fā)動機(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 v1＝ PF1＝ 12 m/s. 運(yùn)行時間 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. 對于恒定功率階段 ， 牽引力做的功 W2＝ Pt＝ 10 4 15 J＝ 10 5 J. 所以 W＝ W1＋ W2＝ 10 5 J＋ 10 5 J＝ 106 J. 答案： s 10 6 J
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