浙江省严州中学新安江校区高考物理 功率复习课件.ppt

2014高三物理新课标 严州中学新校区 18功率 如图所示 质量为m的物体放在光滑的水平面上 两次用力拉物体 都是从静止开始 以相同的加速度移动同样的距离 第一次拉力f1的方向水平 第二次拉力f2的方向与水平方向成 角斜向上 在此过程中 两力的平均功率为p1和p2 则 a p1p2d 无法判断 b 若水平面粗糙 那么答案选 一 功率的计算 c ad 例 如图所示 细线的一端固定于o点 另一端系一小球 在水平拉力作用下 小球以恒定速率在竖直平面内由a点运动到b点 在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是 a 逐渐增大b 逐渐减小c 先增大 后减小d 先减小 后增大 a 1 公式p fv适用于力f的方向与速度v的方向在同一条直线上的情况 2 当力f和速度v不在同一直线上时 可以将力f分解为沿v方向的分力f1和垂直于v方向的分力f2 f2不做功 其功率为0 f1的功率即为f的功率 或者分解速度 用f乘以沿f方向上的分速度来求 故功率的一般表达式为p fvcos 是矢量f v之间的夹角 1 对公式p fv的几点认识 二 两种机车启动方式 1 恒定功率启动模式机车运动过程受到的阻力f不变 启动过程分析如下 2 恒定加速度启动模式机车运动过程受到的阻力f不变 启动过程分析如下 一列火车总质量m 500t 机车发动机的额定功率p 6 105w 在水平轨道上行驶时 轨道对列车的阻力f是车重的0 01倍 g 10m s2 求 1 列车在水平轨道上行驶的最大速度 2 在水平轨道上 发动机以额定功率p工作 当行驶速度为v1 1m s时 列车的瞬时加速度a1 3 在水平轨道上以36km h速度匀速行驶时 发动机的实际功率p 4 若火车从静止开始 保持a 0 5m s2的加速度做匀加速运动 这一过程维持的最长时间 2 a1 1 1m s2 3 p 5 105w 4 t 4s 例2 当前我国 高铁 事业发展迅猛 假设一辆高速列车在机车牵引力和恒定阻力作用下 在水平轨道上由静止开始启动 其v t图象如图所示 已知在0 t1时段为过原点的倾斜直线 t1时刻达到额定功率p 此后保持功率p不变 在t3时刻达到最大速度v3 以后匀速运动 下述判断正确的是 d 变式题 完全相同的两辆汽车都拖着完全相同的拖车以相同的速度在平直公路上匀速齐头并进 某一时刻两拖车同时与汽车脱离之后 甲汽车保持原来的牵引力继续前进 乙汽车保持原来的功率继续前进 则一段时间后 假设均未达到最大功率 a 甲车在前 乙车在后b 乙车在前 甲车在后c 它们仍齐头并进d 甲车先超过乙车 后乙车又超过甲车 a 三 联系生活实际的功率计算 250w 变式题 人的心脏每跳动一次大约输送8 10 5m3的血液 正常人的血压 可看作心脏压送血液的压强 的平均值约为1 5 104pa 心跳每分钟70次 据此估算心脏工作的平均功率 1 4w 四 重力的平均功率和瞬时功率问题 1 如图所示 质量相同的两物体处于同一高度 a沿固定在地面上的光滑斜面下滑 b自由下落 最后到达同一水平面 则 a 重力对两物体做的功相同b 重力的平均功率相同c 到达底端时重力的瞬时功率pa pbd 到达底端时两物体的动能相同 速度相同 ac 汽车以不同的恒定功率在斜坡上的运动和受力问题 2 质量为m的汽车在平直公路上以恒定的加速度匀加速启动 汽车达到额定功率时速度大小为v 此时恰好开始下坡 司机立即调整发动机的功率为额定功率的一半 使汽车以大小为v的速度沿坡路匀速下滑 下滑一段路程后汽车又开足马力以额定功率加速下行 在坡路上加速t时间后 车速达到最大 且最大车速是刚下坡时速度的2倍 已知坡面倾角为 重力加速度为g 水平路面和坡面对车的阻力相同 在t时间内汽车沿坡路通过的距离为x 试求 1 汽车的额定功率 2 平直公路和坡面对车的阻力的大小 3 汽车在平直公路上匀加速行驶的加速度的大小 例 汽车发动机的额定功率为60kw 汽车的质量为5 103kg 汽车在水平路面上行驶时 阻力是车重的0 1倍 g取10m s2 试求 1 若汽车保持额定功率不变从静止起动 汽车所能达到的最大速度是多大 当汽车的加速度为2m s2时速度是多大 2 若汽车从静止开始 保持以0 5m s2的加速度做匀加速直线运动 这一过程能维持多长时间 1 12m s 4m s 2 16s 机车启动问题 变式 如图所示为牵引力f和车速倒数1 v的关系图象 若一汽车质量为2 103kg 它由静止开始沿平直公路行驶 且行驶中阻力恒定 设其中最大车速为30m s 则 a 汽车所受阻力为2 103nb 汽车在车速为15m s时 功率为6 104wc 汽车匀加速运动的加速度为3m s2d 汽车匀加速所需时间为5s abd 6 1功 17 垂直杆的方向上 x y 平行杆的方向上 总 18 1 220j 2 60j 一 功率的计算 二 额定功率与实际功率额定功率反映了机械做功能力或机械所能承担的 任务 机械运行时的实际功率可以小于额定功率 也可以等于额定功率 称满负荷运行 还可以在短时间内略大于额定功率 称超负荷运行 但机械不能长时间处于超负荷运转 那样会损坏机械 缩短其寿命 例1 如图所示 在外力作用下某质点运动的v t图象为正弦曲线 从图中可以判断 a 在0