2023学年完整公开课版功和功率

第1讲功和功率考点1变力做功的计算变力做功的计算方法＝50g的物体，如图6所示，开始绳与水平方向夹角为60°，当人匀速提起重物由A点沿水平方向运动s＝2m而到达B点，此时绳与水平方向成30°角，已知重力加速度g＝10m/s2，求人对绳的拉力做了多少功？图6解析设滑轮距A、B点的高度为h，则：hcot30°－cot60°＝s答案732J转换对象法将变力做功转化为恒力做功1定义：功与完成这些功所用时间的______。2物理意义：描述力对物体做功的_______。3公式 Fvcosα比值快慢平均功率平均功率瞬时功率考点2功率的理解与计算4额定功率与实际功率1额定功率：动力机械___________时输出的______功率。2实际功率：动力机械__________时输出的功率，要求___________额定功率。正常工作最大实际工作小于或等于【典例】多选2018·全国卷Ⅲ，19地下矿井中的矿石装在矿车中，用电机通过竖井运送到地面。某竖井中矿车提升的速度大小v随时间t的变化关系如图7所示，其中图线①②分别描述两次不同的提升过程，它们变速阶段加速度的大小都相同；两次提升的高度相同，提升的质量相等。不考虑摩擦阻力和空气阻力。对于第①次和第②次提升过程图7A矿车上升所用的时间之比为4∶5B电机的最大牵引力之比为2∶1C电机输出的最大功率之比为2∶1D电机所做的功之比为4∶5答案AC12019·山东日照联考汽车发动机的额定功率是60W，汽车的质量为2×103g，在平直路面上行驶，受到的阻力是车重的01倍。若汽车从静止出发，以05m/s2的加速度做匀加速运动，则出发50s时，汽车发动机的实际功率为取g＝10m/s2A25W B50WC60W D75W解析汽车受到的阻力f＝＝2000N，汽车以05m/s2的加速度做匀加速运动，由牛顿第二定律有F－f＝ma，解得F＝3000N；若50s内车是匀加速运动，则v＝at＝25m/s，所以50s末汽车功率P＝Fv＝75000W＝75W；但汽车发动机的额定功率是60W，则50s内车不是匀加速运动，而是先匀加速后变加速；故出发50s时，汽车发动机的实际功率为60W，选项C正确。答案C22018·天津理综，10我国自行研制、具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机C919首飞成功后，拉开了全面试验试飞的新征程。假设飞机在水平跑道上的滑跑是初速度为零的匀加速直线运动，当位移＝16×103m时才能达到起飞所要求的速度v＝80m/s。已知飞机质量m＝70×104g，滑跑时受到的阻力为自身重力的01倍，重力加速度g＝10m/s2。求飞机滑跑过程中图81加速度a的大小；2牵引力的平均功率P。解析1飞机滑跑过程中做初速度为零的匀加速直线运动，有v2＝2a①代入数据解得a＝2m/s2②2设飞机滑跑受到的阻力为F阻，依题意有F阻＝③设发动机的牵引力为F，根据牛顿第二定律有F－F阻＝ma④联立②③④⑤⑥式得/s2284×106W1模型一以恒定功率启动1此过程中，机车的速度v、牵引力F和机车的加速度a的变化情况如下。2P－t图象和v－t图象2模型二以恒定加速度启动1动态变化过程如下2P－t图象和v－t图象1机车的最大速度vm的求法:2机车以恒定加速度启动时，匀加速过程结束时功率达到最大，但速度不是最大，即3匀加速启动时，做匀加速直线运动的时间t0的求法:3机车启动问题的五个重要关系式4瞬时加速度a的求法:5机车以恒定功率运行时，牵引力做的功W＝Pt，由动能定理得Pt－F阻＝ΔE。

1[人教版必修2·的汽车在平直公路上行驶，阻力F保持不变。当它以速度v、加速度a加速前进时，发动机的实际功率正好等于额定功率，从此时开始，发动机始终在额定功率下工作。教材引领1汽车的加速度和速度将如何变化？说出理由。2如果公路足够长，汽车最后的速度是多大？拓展提升2多选2019·江西赣中南五校模拟质量为m的汽车在平直路面上启动，启动过程的速度—时间图象如图9所示。从t1时刻起汽车的功率保持不变，整个运动过程中汽车所受阻力恒为Ff，则图9答案BC3汽车发动机的额定功率为60W，汽车的质量为5×103g，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重力的01倍g取10m/s2，试求： 1若汽车保持额定功率不变从静止启动，汽车所能达到的最大速度是多大？当汽车的加速度为2m/s2时速度是多大？ 2若汽车从静止开始，保持以05m/s2的加速度做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？解析汽车运动中所受阻力大小为Ff＝①1当a＝0时速度最大，牵引力F等于Ff的大小，联立①②解得vma＝12m/s。设汽车加速度为2m/s2时牵引力为F1，由牛顿第二定律得F1－Ff＝ma③联立③④并代入数据得v1＝4m/s。2当汽车以加速度a′＝05m/s2匀加速运动时，设牵引力为F2，由牛顿第二定律得F2－Ff＝ma′⑤答案112m/s4m/s216s真题闯关42015全国卷Ⅱ，17一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10所示。假定汽车所受阻力的大小f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，可能正确的是图10答案A5多选2016·天津理综，8我国高铁技术处于世界领先水平，和谐号动车组是由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车。假设动车组各车厢质量均相等，动车的额定功率都相同，动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比，某列动车组由8节车厢组成，其中第1、5节车厢为动车，其余为拖车，则该动车组图1