高中物理功率典型例题分析教案粤教版必修2

1、功率典型例题分析例 1、如图甲所示，质量为m的物块沿斜面匀速下滑，试分析各力做功情况。如图乙，若物块相对斜面静止，使斜面沿水平面匀速移动L，试分析各力做功的情况。如图丙，若不计一切摩擦，滑块沿斜面下滑的过程中支持力N做功否？ 解析：（1）依力做功的两个因素可知，滑块的摩擦力对滑块做负功，重力做正功，支持力不做功。 （2）重力不做功，因在重力方向上无位移。 摩擦力水平向左的分量 fx 做负功 Wf=fxL=fcosL0. 斜面对物块的总功为零。 （3）当物块下滑时，如图滑块受支持力与斜面垂直，但由于对斜面压力 N 对斜面做正功，使斜面向左移动，反作用力对滑块做负功，即 N 与滑块位移 S 不垂直

2、，90，故斜面对滑块支持力N做负功。 例 2、一名高三男生快步从教学楼的一楼上到二楼，其发挥出的功率最接近下列哪一功率？ A200W B600W C1000W D1500W 解析：这为一个开放型问题，学生要凭生活经验了解按层高度大约 h=4m ，高三男生质量大约 60kg ，从一楼快步上二楼历时至少 t=4s 5s 的时间，故平均功率，最接近 600W ，故 B 项正确。 答案： B 例 3、如图，质量相同的球先后沿光滑的倾角分别为=30，60斜面下滑，达到最低点时，重力的即时功率是否相等？（设初始高度相同） 解析： 由动力学公式可知，小球下滑的加速度 a=gsin，达到末端速度，可见，达到最

3、低点两球速度大小相同，但由于速度在重力方向上的分量不同，且vAsin60vBsin30，故重力功率PAPB. 若低点改为圆弧面，且弧面与水平面相切，则重力即时功率为零。 例 4、如图一滑块分别沿甲、乙两轨道滑过，且两轨道摩擦因数相同，不计甲轨道顶点的碰击，试比较两次滑块克服阻力所做的功。 解析：滑块在甲种情况下，重力先做负功，后做正功，其初末位移为零，故重力做功代数和为零，摩擦力一直做负功， Wf=mgcosL1mgcosL2=mgL，与无关，与无关. 故两次滑块克服摩擦阻力做功相等，故 v=v。 注意：若将平面或斜面改为曲面，由于向心力的存在，就不易比较。 例 5、质量m=4.0103kg的

4、汽车，发动机的额定功率为P=40kW，汽车从静止以加速度a=0.5m/s2匀加速行驶，行驶时所受阻力恒为F1=2.0103N，则汽车匀加速行驶的最长时间为多少？汽车可能达到的最大速度为多少？ 精析：汽车从静止开始加速运动分为两个阶段： （1）第一阶段中，汽车以恒定的加速度作匀速直线运动。在这一阶段，发动机的牵引力恒定不变，即 F=maF1 ，由发动机的功率 P=Fv=（maF1 ） v 知：汽车的速度从零逐渐增大，发动机的输出功率是从零逐渐增大到额定功率。 （2）第二阶段中，由于发动机的功率已经达到了最大值（额定功率），随着运动速度不断增大，牵引力逐渐减小。这一阶段中，汽车的加速度逐渐减小，而速度仍不断增大，当发动机的牵引力减小到等于汽车受到的阻力时，汽车的速度最大。 汽车匀速行驶时发动机的牵引力为 F ，由牛顿第二定律有 FF1=ma. F=F1ma=2.01034.01030.5=4.0