第10讲 功率—人教版高一物理下册复习讲义（机构用）

1、第十讲 功率教学目标：1理解功率的概念，能运用功率的定义式进行有关的计算；2理解额定功率和实际功率的概念。3根据功率的定义推导P=Fv，并能用于分析、计算和解释现象；4能分析汽车发动机功率一定时，牵引力与速度的关系。重点难点：1理解功率的概念，并灵活应用功率的计算公式计算平均功率和瞬时功率；2正确区分平均功率和瞬时功率所表示的物理意义，并能够利用相关公式计算平均功率和瞬时功率。知识模块：模块一：功率1平均功率的计算(1)利用P。(2)利用PFvcos ，其中v为物体运动的平均速度。2瞬时功率的计算(1)利用公式PFvcos ，其中v为t时刻物体的瞬时速度。(2)利用公式PFvF，其中vF为物体

2、的速度v在力F方向上的分速度。(3)利用公式PFvv，其中Fv为物体受的外力F在速度v方向上的分力。3计算功率的3个注意(1)要弄清楚是平均功率还是瞬时功率。(2)平均功率与一段时间(或过程)相对应，计算时应明确是哪个力在哪段时间(或过程)内做功的平均功率。(3)瞬时功率计算时应明确是哪个力在哪个时刻(或状态)的功率。求解瞬时功率时，如果F与v不同向，可用力F乘以F方向的分速度，或速度v乘以速度方向的分力求解。1一个质量为m的物块，在几个共点力的作用下静止在光滑水平面上。现把其中一个水平方向的力从F突然增大到3F，并保持其他力不变，则从这时开始到t秒末，该力的瞬时功率是()A.B.C.D.2【

3、多选】v0hv0AB如图所示，小物体A沿高为h、倾角为的光滑斜面以初速度v0从顶端滑到底端，而相同的物体B以同样大小的初速度从同等高度处竖直上抛，则（ ）A两物体落地时速率相同B从开始至落地，重力对它们做功相同C两物体落地时重力的瞬时功率相同D从开始运动至落地过程中，重力对它们做功的平均功率相同答案：1、C 2、AB考点一机车启动问题题型一以恒定功率启动(1)运动过程分析(2)运动过程的速度时间图象如图所示。1一汽车在平直公路上行驶。从某时刻开始计时，发动机的功率P随时间t的变化如图甲所示。假定汽车所受阻力的大小Ff恒定不变。下列描述该汽车的速度v随时间t变化的图线中，可能正确的是()甲乙2多

4、选汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P，牵引力为F0，t1时刻，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半，并保持该功率继续行驶，到t2时刻，汽车又恢复了匀速直线运动。下列能正确表示这一过程中汽车牵引力F随时间t、速度v随时间t变化的图象是()答案：1、A 2、AD题型二以恒定加速度启动(1)运动过程分析(2)运动过程的速度时间图象如图所示。3一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5 s内做匀加速直线运动，5 s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v-t图象如图所示。已知汽车的质量为m=2103 kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，( 取g=10 m/s2)则（ ）A.

5、汽车在前5 s内的牵引力为4103 NB. 汽车在前5 s内的牵引力为6103 N C.汽车的额定功率为60 kWD.汽车的最大速度为20 m/s4质量为1.0103 kg的汽车，沿倾角为30的斜坡由静止开始运动，汽车在运动过程中所受摩擦阻力大小恒为2 000 N，汽车发动机的额定输出功率为5.6104 W，开始时以a1 m/s2的加速度做匀加速运动(g10 m/s2)。求：(1)汽车做匀加速运动的时间t1；(2)汽车所能达到的最大速率；(3)若斜坡长143.5 m，且认为汽车到达坡顶之前，已达到最大速率，则汽车从坡底到坡顶需多长时间？答案：3、BC 4、7s、8m/s、22s机车启动1.模型

6、特点物体在牵引力(受功率和速度制约)作用下,从静止开始克服一定的阻力,最后达到最大速度的整个加速过程,可看做“机车的启动”模型。2.机车启动过程满足的基本运动规律机车的功率P=Fv;机车的加速度a=;机车的最大速度vm=,此时有F=Ff,a=0。3.两种启动方式的比较课堂检测：1汽车以恒定功率P由静止出发，沿平直路面行驶，最大速度为v，则下列判断正确的是（ ）A汽车先做匀加速运动，最后做匀速运动B汽车先做加速度越来越大的加速运动，最后做匀速运动C汽车先做加速度越来越小的加速运动，最后做匀速运动D汽车先做加速运动，再做减速运动，最后做匀速运动2(多选)物体所受到的合外力为一恒力，由静止开始运动，

7、该力的作用时间越长，则（ ）A物体的瞬时速度越大 B物体的瞬时加速度越大C在单位时间内对物体所做的功越多 D该力的瞬时功率越大3质量为5kg的小车在光滑的水平面上做匀加速直线运动若它在2s内从静止开始速度增加到4m/s，则在这一段时间里外力对小车做功的平均功率是（ ）A40W B20W C10W D5W4质量为5t的汽车，在水平路面上以加速度a = 2m/s2起动，所受阻力为1.0103N，汽车起动后第1秒末的即时功率是（ ）A2kW B22kW C1.1kW D20kW5.质量相等的A、B两物体(均可视为质点)放在同一水平面上，分别受到水平恒力、的作用，同时由静止开始从同一位置出发沿同一直线

8、做匀加速运动。经过时间和4速度分别达到2和时分别撤去和，以后物体维续做匀减速运动直至停止。两物体速度随时间变化的图线如图所示。对于上述过程下列说法中正确的是( )A.和的大小之比为8：1B.A、B的位移大小之比为2：1C.在2和3间的某一时刻B追上AD.和做的功大小之比为6：56从距地面相同高度处，水平抛出两个质量相同的球A和B，抛出A球的初速为v0，抛出B球的初速为2v0，则两球运动到落地的过程中（ ）A重力的平均功率相同，落地时重力的即时功率相同B重力的平均功率相同，落地时重力的即时功率不同C重力的平均功率不同，落地时重力的即时功率相同D重力的平均功率不同，落地时重力的即时功率不同7（多选

9、）如图所示，为一汽车在平直的公路上，由静止开始运动的速度图象，汽车所受阻力恒定图中OA为一段直线，AB为一曲线，BC为一平行于时间轴的直线，则()AOA段汽车发动机的功率是恒定的 BOA段汽车发动机的牵引力恒定CAB段汽车发动机的功率可能是恒定的DBC段汽车发动机的功率是恒定的8质量m为5.0106kg的列车以恒定不变的功率由静止沿平直轨道加速行驶，当速度增大到v1=2m/s时，加速度a1=0.9m/s2，当速度增大到v210m/s时，加速度a20.1m/s2如果列车所受阻力大小不变，求：（1）列车所受阻力是多少?（2）在该功率下列车的最大速度是多少？课后作业：1（多选）关于功率，下列说法正确

10、的是（ ）A由P=W/t知，力所做的功越多功率就越大；力做功所用的时间越短功率就越大。B由P=Fv知，物体在运动过程中所受的某个力越大且物体的速度越大，功率就越大。C汽车在做匀加速直线运动的过程中，牵引力的功率不变。D减小阻力和提高发动机的额定功率都可以提高机动车的运行速度。2质量为5t的汽车在水平路面上由静止以加速度a=2 m/s2开始做匀加速直线运动，所受的阻力是1.0103N，则汽车启动后第1s末发动机的瞬时功率是（ ）A2kW B.11kW C.20kW D.22kW3用电动轻质钢索将两个质量相同的攀岩运动员甲和乙匀速送上某个一定高度的岩顶，先后用较大的速度、较小的速度分别送甲、乙二人

11、，则两种情况相比较，电动机的（ ）A功率增加，总功不变。 B. 功率减小，总功不变。 C 功率不变，总功减小。 D. 功率减小，总功减小。4雨滴在空中运动时所受空气阻力大小与其速度的平方成正比，若有两个雨滴从高空中竖直下落，质量分别为m1、m2，落地之前均已做匀速运动，则它们匀速运动时重力的功率之比为p1:p2为（ ）A B. C. D.5设在平直的公路上一位高一学生以一般速度骑自行车（大约5m/s），所受的阻力约为车、人总重力的0.02倍，则骑车人的功率最接近于（ ）A10-1kw B10-3kw C.1kw D.10kw6如图所示，在光滑水平面上放着一个质量为10kg的木箱，拉力F与水平方

12、向成60角，F=2N，木箱从静止开始运动，4s末拉力的瞬时功率为（ ）A. 0.2WB. 0.4WC. 0.8WD. 1.6W7一个重10N的物体从高处自由下落的第3s内重力做功的平均功率为 ,第3s末重力瞬时功率为 。8一起重机吊起重1000kg的物体，由静止以2 m/s2的加速度上升10s，求起重机的额定功率至少为多大？9汽车质量为1000汽车发动机的额定功率是60kW，它在平直公路上行驶的最大速度可达30m/s，现在汽车在该公路上由静止开始以2m/s的加速度做匀加速直线运动，若汽车运动中所受的阻力是恒定的，问：(1)汽车所受阻力是多大?(2)这个匀加速过程可以维持多长时间?(3)开始运动

13、后的第3s末，汽车的瞬时功率多太?图2010 . 两轮平衡车（如图20所示）广受年轻人的喜爱。它的动力系统由电池驱动，能够输出的最大功率为P0。小明驾驶平衡车在水平路面上沿直线运动时，受到的阻力恒为f，已知小明和平衡车的总质量为m，在以下讨论中，忽略小明身体姿态调整引起的重心位置的变化，并忽略小明对系统做的功。（1）求平衡车能达到的最大行驶速度vm； （2）假设启动过程是由静止开始的加速度为a的匀加速运动，平衡车达到最大功率所用的时间t为多少？（3）小明想研究此平衡车在一定条件下的续航里程。他设想以某一恒定速度行驶直至能量耗尽，若忽略启动和停止过程平衡车的能量消耗及位移，则可由平衡车行驶的速度和时间，利用公式x=vt估算出平衡车单次行驶的最大距离x。除此之外，请你再提供一种估算的方法，说明还需要哪些物理量，并给出最大距离的表达式。（注意：需要用到题目中没有给出的物理量，请在解答过程中做必要的说明）课堂检测：1-5 C、ACD、B、B、D 6、A 7、BCD 8、 5105N，1107W，20 ms课后作业：1-5 BD、D、B、D、A 6、B 7、250W、300W 8、 240kw9.（1）2N（2）7.5s（3）24kW10 （1）当牵引力F等于阻力且功率最大时，平衡车以最大速度vm做匀速直线运动，此时，f=F