高考物理一轮复习课件功和能功率

高中物理解题模型高中物理

一轮复习功和能（3/6）1恒力做功2变力做功3功率高中物理

一轮复习4动能定理5机械能守恒6功能关系功和能（3/6）功和能—功率相关知识：1.基本内容：使用环境：P=WtW=FLcosθP=FvcosθP=Wt—平均功率平均速度—平均功率瞬时速度—瞬时功率P=Fvcosθ2.汽车恒定功率启动：tovvmtvm=PfPt-fs=mvm212加速过程：F↓=Pv↑匀速过程：F=f3.汽车恒定牵引力启动：v1=aⅠt1Ⅰ:F=f+maⅠt1时刻达到P额Ⅱ:aⅡ=(P额/v)-fmP额tⅡ-fs=mv22-mv121212Ⅲ:v2=P额fF=ftovv2t1t2v1ⅡⅢⅠ【例题1】（1）我国自主研制的绞吸挖泥船“天鲲号”，在某段时间内，输出功率恒为1×104kw，排泥量恒为3/s，排泥管横截面积为2；求：泥泵对排泥管的推力大小；总结：1.针对流体求功率，通常需建立圆柱体模型；2.熟练掌握平均功率的两种计算公式。功和能—变力做功（2）某地有一风力发电机，如图所示，它的叶片转动时可形成半径r=20m的圆面。某时间内该地的风速是v=6m/s，风向恰好跟叶片转动的圆面垂直。已知空气的密度为ρ3，若这个风力发电机能将此圆内10%的空气动能转化为电能。求：风力发电机的电功率；svtv=2m/sP=FvF=5×106Nsvt单位时间：m=ρsvt=9043kgP=16277.8w动能：Ek=mv2=162778J12【例题2】（1）“双摇跳绳”是指每次在双脚跳起后，绳连续绕身体两周的跳绳方法。体重为50kg的运动员1min内摇轻绳240圈，跳绳过程脚与地面接触的时间约为总时间的2/5；求：在整个跳绳过程中功率大约为多少；总结：1.题1注意时间取值是每次跳跃的总时间，本题时间的计算是关键；2.题2中瞬时功率的计算可理解为力和力方向速度的乘积。功和能—变力做功（2）某同学将质量为3kg的铅球以8m/s的速度斜向上抛出，抛出后铅球上升后到达最高点，抛出点离地；求：重力在此过程中的平均功率及落地时的瞬时功率；v00.8m1.65m每次跳跃时间：t总=0.5s每次腾空时间：t空=0.3s腾空高度：h=g()2=0.1125m12t空2上升过程克服重力做功：W=mgh=56.25JP==112.5wWt总平均功率：t上==0.4s2h上gt下==0.7s2h下g平均功率：t总=1.1sW=mgh=49.5J瞬时功率：vy=2gh下=7m/sP=mgvy=210wP==45wWt总【例题3】（1）汽车从静止匀加速启动，最后做匀速运动；分别画出：v-t图像、F-v图像、P-v图像及F-1/v图像；总结：1.图像问题是高考的热点问题，正确辨别图像坐标轴含义，列出相关函数解析式是解决问题关键所在；2.汽车启动问题，当坐标轴为1/v时，要逆向看图才表示速度逐渐增加。功和能—变力做功（2）一辆汽车质量为1×103kg，最大功率为2×104w，在水平路面由静止开始做直线运动，最大速度为v2，运动中汽车所受阻力恒定．发动机的最大牵引力为3×103N，F与1/v关系如图所示；求：当汽车的速度为10m/s时发动机的功率和加速度；voFFv1v2fⅠⅡⅢ1/voFF1/v21/v1fⅠⅡvoPP额v1v2ⅠⅡⅢtovv2t1t2v1ⅡⅢⅠaⅡ=(P额/v)-fmFⅡ=P额vFⅢ=fPⅠ=FvⅠ=FatⅠFⅡ=P额v1/v（s/m）oF（×103N）31/v21/v11ⅠⅡv2==20m/sP额fP额=Fv1=fv2v1=m/s203v1<v<v2a==1m/s2(P额/v)-fmP额=2×104w功和能—变力做功例题1例题2例题3【例题1】（1）我国自主研制的绞吸挖泥船“天鲲号”，在某段时间内，输出功率恒为1×104kw，排泥量恒为1.4m3/s，排泥管横截面积为0.7m2；求：泥泵对排泥管的推力大小；（2）某地有一风力发电机，如图所示，它的叶片转动时可形成半径r=20m的圆面。某时间内该地的风速是v=6m/s，风向恰好跟叶片转动的圆面垂直。已知空气的密度为ρ=1.2kg/m3，若这个风力发电机能将此圆内10%的空气动能转化为电能。求：风力发电机的电功率；svtv=2m/sP=FvF=5×106Nsvt单位时间：m=ρsvt=9043kgP=16277.8w动能：Ek=mv2=162778J12功和能—变力做功例题1例题2例题3【例题2】（1）“双摇跳绳”是指每次在双脚跳起后，绳连续绕身体两周的跳绳方法。体重为50kg的运动员1min内摇轻绳240圈，跳绳过程脚与地面接触的时间约为总时间的2/5；求：在整个跳绳过程中功率大约为多少；（2）某同学将质量为3kg的铅球以8m/s的速度斜向上抛出，抛出后铅球上升0.8m后到达最高点，抛出点离地1.65m；求：重力在此过程中的平均功率及落地时的瞬时功率；v00.8m1.65m每次跳跃时间：t总=0.5s每次腾空时间：t空=0.3s腾空高度：h=g()2=0.1125m12t空2上升过程克服重力做功：W=mgh=56.25JP==112.5wWt空平均功率：t上==0.4s2h上gt下==0.7s2h下g平均功率：t总=1.1sW=mgh=73.5J瞬时功率：vy=2gh下=7m/sP=mgvy=210wP==67wWt总功和能—变力做功例题1例题2例题3【例题3】（1）汽车从静止匀加速启动，最后做匀速运动；分别画出：v-t图像、F-v图像、P-v图像及F-1/v图像；（2）一辆汽车质量为1×103kg，最大功率为2×104w，在水平路面由静止开始做直线运动，最大速度为v2，运动中汽车所受阻力恒定．发动机的最大牵引力为3×103N，F与1/v关系如图所示；求：当汽车的速度为10m/s时发动机的功率和加速度；voFFv1v2fⅠⅡⅢ1/voFF1/v21/v1fⅠⅡvoPP额v1v2ⅠⅡⅢtovv2t1t2v1ⅡⅢⅠaⅡ=(P额/v)-fmFⅡ=P额vFⅢ=fPⅠ=FvⅠ=FatⅠFⅡ=P额v1/v（s/m）oF（×103N）31/v21/v11ⅠⅡv2==20m/sP额fP额=Fv1=fv2v1=m/s203v1<v<v2a==1m/s2(P额/v)-fmP额=2×104w本节重点：4.汽车恒定牵引力启动：2.流体求功率：通常需建立圆柱体模型；功和能—变力做功1.基本表达式：P=WtP=Fvcosθ；3.汽车恒定功率启动：vm=PfPt-fs=mvm2；12voFFv1v2fⅠⅡⅢ1/voFF1/v21/v1fⅠⅡvoPP额v1