高三物理第一轮复习集体备课（必修二）附习题！全国通用功和能功率wt.ppt

功率 一 功率的定义 功跟完成这些功所用时间的比值叫做功率 它表示物体做功的快慢 二 单位 瓦 w 千瓦 kw 三 是标量 四 公式 p w t fv 1 p w t所求的是这段时间内平均功率 2 p fv当v为瞬时值时为瞬时功率 3 p fv应用时 f v必须同向 否则应分解f或v 使二者同向 这里的p fv实际上是fvcos 为f v夹角 4 我们处理问题时必须清楚是哪一个力的功率 如一个机械的功率为p 这里指的是牵引力的功率 不可认为是机械所受合外力的功率 5 注意额定功率 实际功率 输出功率的区别 一 平均功率和瞬时功率的计算 例1 质量m 5t的汽车在水平公路上由静止开始以2 2 s2的加速度做匀加速直线运动 所属阻力f1 1000n试求 1 汽车启动后第2s末发动机的功率 2 汽车启动后2s内发动机做功的平均功率 练习1 竖直上抛一球 球又落回原处 计空气阻力 则 abd a 上升过程中克服重力做功等于下降过程中重力做的功b 上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力做的功平均功率c 刚抛出瞬间的重力功率等于落回原处时的重力功率d 全程重力平均功率为零 练2 一个小孩站在船头 按应当为图中两种情况用同样大小力拉绳 经过相同的时间t 船未碰撞 小孩所做的功w1 w2及在时间t内小孩拉绳的功率p1 p2的关系为 a w1 w2 p1 p2b w1 w2 p1 p2c w1 w2 p1 p2d w1 w2 p1 p2 解 两种情况中拉力对人做的功一样 第二种情况拉力除对人做功外 又对另一只小船也做了功 所以w2 w1 由于所用时间一样 所以p2 p1 c 例2 跳绳是一种健身运动 设某运动员的质量是50kg 他一分钟跳绳180次 假定在每次跳跃中 脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间的2 5 则该运动员跳绳时克服重力做功的平均功率是 g取10m s2 解析 把运动员每次跳跃转换成质点做竖直上抛运动模型 每次跳跃总时间t 60 180 1 3s 每次腾空的时间t 0 02s 每次腾空高度 h g t 2 2 10 0 02 2 2 0 05m 每次腾空上升时克服重力做的功 w mgh 50 10 0 05 25j 把每次跳跃总时间t内的触地过程 下落过程舍弃 简化成在t内就是单一竖直上升克服重力做功的过程 故可解出p w t 25 1 3 75w 二 解决实际问题 练3 若某人的心脏每分钟跳动75次 心脏收缩压为135mmhg lmmhg 133 322pa 收缩一次输出血量平均为70ml 那么心脏收缩时的平均功率有多大 心脏收缩一次做功 w p v p 135mmhg 1 8 104pa v 70ml 7 10 5m3 w 1 8 104pa 7 10 5m3 1 26j 每分钟 心脏做功w 75 1 26 94 5j 心脏收缩时平均功率为 94 5 60 1 6w 三 汽车起动问题分析恒p恒a 1 当以恒定功率运动时 做加速度越来越小的变加速直线运动 当f牵 f时 加速度a 0 此时的速度为最大速度 所以vm p f 以后机车做匀速直线运动 2 欲使汽车从静止开始做匀加速直线运动 一开始不能用额定功率 功率必须随着速度增加而增加 使p v f恒定 这种运动持续一段时间后 汽车又做加速度越来越小的加速运动 最后 加速度a 0 f牵 f 达到最大速度vm p p额不变f2 p额 vm fa 0v vm 解f p额 v p额 0 5vm 2fa f f m f m 汽车以恒定功率运动 汽车先做匀加速运动 再做变加速运动 a f1 f m不变v at p f1v p p额不变v f p额 v a f f m p p额不变f2 p额 vm fa 0v vm 练4 按额定功率行驶的汽车 所受地面的阻力保持不变 则 a 汽车加速行驶时 牵引力不变 速度增大b 汽车可以做匀加速运动c 汽车加速行驶时 加速度逐渐减小速度逐渐增大d 汽车达到最大速度时 所受合力为零 练5 快艇在水上行驶 所受水的阻力和艇的速度平方成正比 若快艇以速度v行驶时 发动机的功率为p 当快艇的速度为3v时 发动机的功率应为 a 3p b 9p c 27p d 81p 练6 一列火车在恒定功率的牵引下由静止从车站出发 沿直轨道运动 行驶5min后速度达到20m s 设列车所受阻力恒定 则可以判定列车在这段时间内行驶的距离 a 一定大于3km b 可能等于3km c 一定小于3km d 以上说法都不对 练7 汽车发动机的额定功率为60kw 满载时在水平直路上最大的行驶速度可达20m s 这时汽车所受阻力为 n 若汽车实际速度保持15m s的速度不变 则汽车发动机实际功率是 kw