20xx粵教版高中物理必修2第四章第七節(jié)功率-在線瀏覽
2025-02-11 13:31本頁面
【正文】 有關(guān)。 汽車換擋可以控制 ，變換油門可以控制汽車牽引力的 ，而 ，三者相互制約。v 中， P 為發(fā)動機(jī)的 ________功率，機(jī)車正常行駛中實(shí)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___________ 。 ? ? ? 勻加速直線運(yùn)動 ? ? ? 速度 v ↑ PF v? ↓ Ffa m?? ↓ 當(dāng) F=f 時， a=0 v 達(dá)到最大vm 保持 vm 勻速 F 不變 Ffa m?? 不變 v↑ 當(dāng) P=P 額 a≠ 0 v 仍增大 P=F [例 2] 一輛汽車的額定功率為 100 kW，質(zhì)量為 104 kg，設(shè)阻力恒為車重的 倍，g 取 10 m/s2，求： (1)若汽車保持恒定功率運(yùn)動，啟動后能達(dá)到的最大速度是多大？ (2)若汽車保持以 m/s2 的加速度勻加速運(yùn)動時，其勻加速運(yùn)動能維持多長時間？當(dāng)汽車行駛的速度為 8 m/s 時，汽車的加速度有多大？ 解： (1)當(dāng) a＝ 0， 即 F＝ Ff 時速度最大，由 P＝ Fv 得 vm＝ PF＝ Pkmg＝ 10010310410 m/s＝ 10 m/s (2)當(dāng)汽車以 a＝ m/s2 勻加速運(yùn)動時 牽引力 F1＝ Ff＋ ma＝ kmg＋ ma＝ 104 N 設(shè)達(dá)到額定功率 P 時的速度為 v1 則 v1＝ PF1＝ 100103104 m/s＝203 m/s 由公式 v＝ at 得勻加速運(yùn)動維持時間為 t＝ v1a ＝ s 當(dāng)汽車行駛速度為 v2＝ 8 m/s，汽車已達(dá)到額定功率 P 則 F2＝ Pv2＝ 1001038 N＝ 104 N 故此時汽車加速度為 a′＝ 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(shí)驗(yàn)透視 易錯易混 平均功率與瞬時功率的比較 內(nèi)容 項(xiàng)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）。v，當(dāng) v 一定時， F∝ P，可知選項(xiàng) C 錯；功率的大小與載貨多少沒有直接關(guān)系，選項(xiàng) D 錯． 答案： B 2．當(dāng)起重機(jī)的功率增大時，將同一重物舉到同樣的高度所需的時間比原來 ( ) A．減小 B．增加 C．不變 D．無法確定 解析： P＝ Wt ，得 t＝ WP ，當(dāng) W 一定時， t∝ 1P，可知選項(xiàng) A 對． 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，則汽車與斜坡間的動摩擦因數(shù)為 ( ) A． 2cot θ
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