一功率描述做功快慢的物理量.ppt

1、功率,一.功率描述做功快慢的物理量,1.定义式： ，所求出的功率是时间t内 的平均功率。,2.计算式： ，其中是力与速度间的夹角。用该公式时，要求F为恒力。,（1）当v为即时速度时，对应的P为即时功率；,（2）当v为平均速度时，对应的P为平均功率。,（3）重力的功率可表示为 ，仅由重力及物体的竖直分运动的速度大小决定。,（4）若力和速度在一条直线上，上式可简化为 Pt=Fvt,例1：自由落体运动的物体下落t 秒时的即时功率为,P=mgvt=mggt=mg2t，,t 秒内的平均功率为：,（5）由公式P=Fvt可知，当功率一定时，即时速度越大，则作用力越小；反之，作用力越大，速度越小。汽车上坡时要

2、慢速行驶就是这个原因。,(6)发动机铭牌上的额定功率，指的是该机正常工作的最大 输出功率，而实际功率是指非正常工作时消耗的功率.,例2.关于功率，下列说法正确的是( ) A.只要知道W和t就可由P=W/t计算t时刻的功率 B.由P=Fv可知汽车发动机的功率一定与F和v的乘积成正比 C.当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比 D.要提高汽车行驶的最大速度，一定要提高发动机的额定功率,例3、从空中以40m/s的初速度平抛一重为10N的物体物体在空中运动3s落地，不计空气阻力，取g=10m/s2，则物体落地时，重力的瞬时功率为( ) A.400W B.300W C.500W D.700W,例4、

3、 质量为m=80kg 的人站在质量为MA=240kg 的船上，用80N 的力拉一根足够长的水平绳子，不计水的阻力，从静止起经过t=10 秒钟，下列两种情况下，人做功的平均功率和瞬时功率各多少？ （1）绳的另一端系在岸边的树上， （2）绳的另一端系在质量为MB=400kg 的船上,解：（1）a=F/（m+MA）= 0.25 m/s2,SA=1/2at2=12.5 m,vAt=at=2.5m/s,P1=F vAt =200W,（2） aB=F/ MB= 0.2 m/s2,SB=1/2aBt2=10 m vBt= aBt = 2m/s,W2=F（SA+ SB ）=1800J,P2=F（vt + vB

4、t ）= 360W,例5.做自由落体运动的物体在前一半位移内重力做功的平均功率与后一半位移内重力做功的平均功率之比为( ) A.15 B.14 C.1( -1) D.1( +1),D,例6、一跳绳运动员质量m=50kg,1min跳N=180次，假设每次跳跃中，脚与地面的接触时间占跳跃一次所用时间的2/5，试估算该运动员跳绳时克服重力做功的平均功率多大?,例7、正常人心脏在一次搏动中泵出血液70 mL，推动血液流动的平均压强为1.6104Pa，设心脏主动脉的内径约2.5cm，每分钟搏动75次，求：心脏推动血液流动的平均功率是多大？,例8某地强风的风速v=20 m/s，设空气密度 =1.3 kg/

5、m3如果把通过横截面积为S=20 m2的 风的动能全部转化为电能，则利用上述已知量计算 电功率的公式应为P=_，大小约为_ W （取一位有效数字）,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= F1 v ,P=P额 不变 v F = P额 / v a=(F-f )/m,P=P额 不变 F2 = P额/vm =f a=0 v= vm,汽车一恒定的加速度启动的过程分析:,P=P额不变 F2 = P额/vm =f a=0 v= vm,汽车以恒定功率运动,例9、一列火车在机车牵引下沿水平轨道行驶,经过时间t,其速度由0增大到v.已知列车总质量为M,机车功率P保持不

6、变,列车所受阻力f为恒力.求（1）汽车的最大速度？（2）当车速为最大速度一半时，车的加速度为多少？（3）这段时间内列车通过的路程.,解：根据动能定理：,Ptfs = 1/2 mv2,例10、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：（1）汽车所受阻力的大小。（2）汽车做匀加速运动的时间。（3）汽车匀加速时的末速度。（4） 3s末汽车的瞬时功率。（5）汽车在匀加速运动中牵引力所做的功。,例11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，

7、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,C D,提示: 由动能定理 Pt fs =1/2m(vm2 - v02 ) f=F=P/vm 联列解之,A C D,练习. 列车在恒定功率机车的牵引下，从车站出发行驶5分钟，速度达到20m/s，那么在这段时间内，列车行驶的路程（ ） A.一定小于3km B.一定等于3km C.一定大于3km D.不能确定,解：画出运动的v-t图象如图示，,若为匀变速运动，则图象如图示， 位移为3km，故选C,C,2.下列关于汽车运动的论述，不正确的是( ) A.汽车以额定功率启动后做变加速运动，速度、加速度均逐渐增大 B.汽车以额定功率启动后做变加速运动，速度逐渐增大；加速度逐渐减小，加速度为0时，速度最大 C.汽车匀速行驶时最大允许速度受发动机额定功率限制，要提高最大允许速度，必须增大发动机的额定功率 D.汽车在水平路面上以额定功率P行驶，则当牵引力F与阻力f平衡时，汽车的最大速度vm=P/f,A,【例2】质量为m=4000kg的卡车，额定输出功率为P=60kW,当它从静止出发沿坡路前进时每行驶100m，升高5m，所受阻力大小为车重的0.1倍，取g=10m/s2试求： (1)卡车能否保持牵引