高中物理：7.3《功率》学案（新人教版必修2）.doc

第七章 机械能守恒定律第三节 功率班级 姓名 学号 使用时间 【学习目标】1理解功率的概念 2知道功率的定义和定义式，能够使用公式解答有关的问题 3区别理解额定功率、实际功率和最大功率【预习导航】1功率（power）是表示物体做功_的物理量，其定义式是P=_。功率的国际单位是瓦特（watt），符号是_。技术上常用_做功率的单位，1kw=_w。2动力机器长时间工作所能输出的最大功率叫做_，实际工作时输出的功率叫做_，一般_额定功率（填“大于”、“等于”、“小于”）。3功率和速度关系的表达式为P=_，可以看出，汽车、火车等交通工具发动机功率P一定时，牵引力F与速度v成_比，要增大牵引力，就要_速度。例题讲解或讨论例1 从空中以40m/s的初速度沿着水平方向抛出一个重为10N的物体，不计空气阻力，取g=10m/s2，求(1)在抛出后3s内重力的功率。(2)在抛出后3s时重力的功率(设3s时未落地)。精析 (1)3s内的功率是指平均功率，3s内重力做功，故。(2) 3s时的功率是指瞬时功率，应用求解，结合平抛知识得mggt=10103=300W。例2 一个质量为m的物体，从高度为h，长度为L的光滑斜面顶端由静止开始下滑，求物体到达斜面底端时重力做功的功率？2-3-1精析 本题所求重力做功的功率，应为瞬时功率 P=mgv cos，而速度v是沿着斜面向下的。如图2-3-1，设斜面的倾角为 ，根据 而（90），所以 例3 汽车质量5t，额定功率为60KW，当汽车在水平路面上行驶时，受到的阻力是车重的0.1倍，问：(1)汽车在此路面上行驶所能达到的最大速度是多少？(2)若汽车从静止开始，保持以0.5m/s2的加速度作匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？ 精析(1) 当汽车达到最大速度时，加速度a=0，此时 由、解得(2) 汽车作匀加速运动，故F牵-mg=ma，解得F牵=7.5103N。设汽车刚达到额定功率时的速度为v，则P = F牵v，得v=8m/s。设汽车作匀加速运动的时间为t，则v=at，得t=16s。例4. 质量是2000kg、额定功率为80kW的汽车，在平直公路上行驶中的最大速度为20m/s。若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为2m/s2，运动中的阻力不变。求：汽车所受阻力的大小。3s末汽车的瞬时功率。汽车做匀加速运动的时间。汽车在匀加速运动中牵引力所做的功。精析 所求的是运动中的阻力，若不注意“运动中的阻力不变”，则阻力不易求出。以最大速度行驶时，根据P=Fv，可求得F=4000N。而此时牵引力和阻力大小相等。 由于3s时的速度v=at=6m/s，而牵引力由FFf=ma得F=8000N，故此时的功率为P= Fv =4.8104W。 设匀加速运动的时间为t，则t时刻的速度为v=a t=2t，这时汽车的功率为额定功率。由P=Fv，将F=8000N和v=2 t代入得t=5s。 匀加速运动阶段牵引力为恒力，牵引力所做的功随堂练习1.对于功率的以下几个认识，正确的是（ ）A由可知功率越大的机器做的功W越多B由可知汽车发动机功率P越大，汽车的速度v越大C由可知单位时间内做功越多功率越大D由可知做功的力F越大功率越大2. 一个物体从光滑的斜面上下滑，关于重力做功功率的说法正确的是（ ）A重力不变，重力做功的功率也不变B重力做功的功率在下滑过程中不断增大C重力做功的功率等于重力和下滑速度的乘积D重力做功的功率小于重力和下滑速度的乘积2-3-63. 如图2-3-6所示，用细线悬挂一小铁块，将小铁块拉直到图示的水平位置，然后放手使小块从静止开始向下摆动，在小铁块摆向最低点的过程中，重力对小铁块做功的功率（ ）A保持不变 B不断变大 C不断变小 D先变大，后变小4. 汽车由静止开始运动，若要使汽车在开始运动一段时间内保持匀加速运动，则（ ） A. 不断减小牵引功率 B.不断增大牵引功率 C. 保持牵引功率不变 D.不能判断牵引功率的变化5.汽车从静止开始保持加速度a做匀加速运动的最大时间为tm，此后汽车的运动情况（ ）A加速度为零，速度恒定B加速度逐渐减小到零，速度也逐渐减小到零C加速度逐渐减小到零，速度逐渐增大到最大值后保持匀速D加速度逐渐增大到某一值后不变，速度逐渐增大到最后匀速6.质量为2kg的物体从静止开始自由下落，不计空气阻力，在3s末重力对物体做功的瞬时功率是(g取lOms2)()A.150WB.300WC.60WD.600W7.从t0=0时刻起，用竖直向上的恒力F将一个质量为m的物体从静止提起在t1t时刻，物体上升的高度为h，则在时刻t，力F的瞬时功率等于8.一质量为m的物体以速度v0在光滑平面上向右运动，现有一个大小为F的向右的水平恒力作用在这个物体上，当这个水平恒力做功的功率为P时，则该水平恒力的作用时间为( )A.tan/F;B.Pm2FC.(P+Fv0)mF2;D.(p-Fv0)mF2；2-3-79.汽船航行时所受水的阻力与它的速度平方成正比. 如果汽船以速度v水平匀速航行时, 发动机的功率为P, 则当汽船以速度2v水平匀速航行时, 发动机的功率为 10如图2-3-7所示，物体由静止开始沿倾角为的光滑斜面下滑，m、H已知，求：（1）物体滑到底端过程中重力的功率。（2）物体滑到斜面底端时重力的功率。11.一物体做自由落体运动在第1s内和第2s内，重力对该物体做的功之比为_；在第1s末和第2s末，重力做功的即时功率之比为_.12.一台起重机匀加速地将质量m=1.0103kg的货物竖直吊起，在2s末货物的速度v=4.0ms，取g=10m/s2，不计额外功，求：(1)起重机在这段时间内的平均输出功率(2)起重机在2s末的瞬时输出功率2-3-813.一个放在水平面上的物体质量为2.0kg，在沿水平方向的拉力作用下运动，其运动速度随时间变化的图象如图2-3-8所示.已知地面与物体之间的动摩擦因数为0.2，则在04.0s的时间内，拉力对物体所做的功为多少焦?在第4s末拉力对物体做功的瞬时功率为多少瓦?(g取10ms2)14，一物体置于水平粗糙的地面上，在水平力F的作用下运动，F为一变力，但其功率大小不变，当物体速度为2ms时，加速度为2ms2，当其速度为3 ms时，加速度为1ms2，试求物体运动的最大速度15.一杂技运动员骑摩托车沿一竖直圆轨道运动，若车速恒为20m/s，人与车的质量之和为200，轮胎与轨道间的动摩擦因数为0.1，车通过最低点A时，发动机的功率为20kw,求车通过最高点时发动机的功率。16汽车发动机的额定功率为P=6.0104