高中物理第7章机械能守恒定律第3节功率课件新人教版必修

03功率题型1

对功率概念的理解解析第3节功率刷基础汽车甲比汽车乙实际消耗的功率大，根据P＝＝Fv可知，甲做功比乙快，但是甲的速率和牵引力其中之一不一定比乙的大，选项C正确，A、B错误；由W＝Pt可知，由于时间不确定，甲做功不一定比乙多，选项D错误．C解析刷基础由功率公式P＝可知，在相同时间内，做功多的机器，功率一定大，选项A无“相同时间”这一条件，故A错误；根据P＝Fv可知，发动机功率一定时，交通工具的牵引力与速度成反比，故B错误，D正确；公式P＝求的是一段时间内的平均功率，故C错误．第3节功率D解析刷基础C第3节功率题型2

平均功率和瞬时功率的计算解析刷基础4．在空中某点，将三个相同小球以相同大小的初速度v0分别水平抛出、竖直上抛、竖直下抛，不计空气阻力，则从抛出到落地，下列说法正确的是()A．小球落地时的速度相同B．小球重力做功的平均功率相同C．小球重力做功相同D．小球落地时重力的瞬时功率相同设抛出点离地面的高度为h，小球以初速度v0水平抛出，由平抛运动规律得小球落地的速度大小为v＝，方向和水平面有一定的夹角；小球以初速度v0竖直上抛、竖直下抛，落地速度大小也是v＝，方向均竖直向下．综上所述，小球落地的速度大小相等，但是方向不同，故A错误．根据W＝mgh知，初、末位置的高度差相同，则重力做功相同，竖直下抛运动的时间最短，重力做功的平均功率最大，竖直上抛运动的时间最长，重力做功的平均功率最小，故B错误，C正确．小球落地的速度大小相等，方向不同，根据P＝mgvy知，水平抛出时落地的瞬时功率与竖直上抛和下抛的瞬时功率不相等，故D错误．C第3节功率刷基础第2s内物体做匀速运动，拉力等于摩擦力，即f＝F2，v－t图线的斜率表示加速度，第1s内物体的加速度为a1＝＝2m/s2，根据牛顿第二定律可得F1－f＝2F2－f＝ma1，解得F2＝f＝2N，F1＝2F2＝4N．v－t图像中，图线与时间轴所围面积表示物体的位移，第1s内位移为x1＝×2×1m＝1m，第2s内位移为x2＝2×1m＝2m，第3s内位移为x3＝×1m＝1.5m，在0～3s时间内，物体位移大小为x＝x1＋x2＋x2m；第1s内拉力做功为W1＝F1x1＝4J，第2s内拉力做功W2＝F2x2＝4J，在0～3s时间内，克服摩擦力做功为Wf＝fx＝9J，故A、B错误，C正确．第3s内加速度大小为a3＝＝1m/s2，根据牛顿第二定律可得F3－f＝－ma3，解得第3s内拉力为F3＝1N，则第3s末，拉力的功率为P＝F3·v3＝1W，故D正确．CD解析第3节功率解析刷基础6．某地遭受大雨侵袭发生内涝和泥石流灾害，某路段有一质量为2.0×103kg的石块随着雨水由静止开始沿倾角为30°的斜坡滑下，石块滑至坡底时的速度大小为10m/s，g取10m/s2，则此时()A．石块重力的瞬时功率为2×105WB．石块重力的瞬时功率为1×105WC．石块所受斜坡支持力的瞬时功率为5×104WD．石块所受斜坡支持力的瞬时功率为×105W石块重力的瞬时功率PG＝mg·v·sin30°＝2.0×103×10×10×W＝1×105W，故A错误，B正确；石块所受斜坡支持力与石块速度方向垂直，故石块所受斜坡支持力的瞬时功率为零，故C、D错误.CB第3节功率题型3机械做功的功率解析第3节功率刷基础7．[河南省洛阳一高2019高一下月考]如图所示，以恒定功率行驶的汽车，由水平路面驶上斜坡后，速度逐渐减小，则汽车在斜面上行驶时，()A．牵引力增大，加速度增大B．牵引力增大，加速度减小C．牵引力减小，加速度增大D．牵引力减小，加速度减小由于汽车以恒定功率行驶，所以根据公式P＝Fv，可知速度减小时，汽车的牵引力逐渐增大，汽车的加速度方向沿斜坡向下，沿斜坡方向对汽车进行受力分析，汽车受到重力沿斜坡向下的分力、牵引力、阻力Ff.设斜坡与水平路面间的夹角为θ，由牛顿第二定律得mgsinθ＋Ff－F＝ma，随F增大，a逐渐减小，B正确．B解析8．小明同学骑电动自行车沿平直公路行驶，因电瓶“没电”，故改用脚蹬骑车匀速前行．设小明与车的总质量为100kg，人与车的速度恒为5m/s，骑行过程中所受阻力约为车和人总重的2%，g取10m/s2，小明骑此电动车做功的功率约为()A．10WB．100WC．1000WD．10000W小明骑车的速度大小为5m/s，匀速行驶时，人和车受力平衡，阻力的大小为f＝0.02mg＝0.02×100×10N＝20N，小明骑此电动车做功的功率为P＝Fv＝fv＝20×5W＝100W，所以B正确．B第3节功率刷基础解析刷易错9．(多选)质量为m的物体由固定在地面上的斜面体顶端匀速滑到斜面底端，斜面倾角为θ，物体下滑速度为v，如图所示，则以下说法中正确的是()A．重力对物体做功的功率为mgvsinθB．重力对物体做功的功率为mgvC．物体克服摩擦力做功的功率为mgvsinθD．物体克服摩擦力做功的功率为mgv重力做功的瞬时功率P＝mgvcos(90°－θ)＝mgvsinθ，故A正确，B错误；根据物体受力平衡知，摩擦力的大小f＝mgsinθ，则克服摩擦力做功的功率P′＝fv＝mgvsinθ，故C正确，D错误．AC第3节功率易错点没有注意到瞬时功率公式P＝Fvcosθ中F与v的夹角θ求解功率问题首先应注意求解的是瞬时值还是平均值．如果求瞬时值，应使用普遍式P＝Fvcosθ(θ为F、v的夹角)．只有F、v同向时，瞬时功率才能等于Fv，而此题中重力与瞬时速度v不是同方向，所以求瞬时功率应注意乘上F、v夹角的余弦值．本题易错选B.易错分析解析第3节功率刷提升小球从A点运动到B点过程中，速度逐渐增大，由向心力公式F＝可知，向心力增大，A错误；绳的拉力沿绳方向且和小球的速度方向保持垂直，故拉力对小球不做功，可知拉力功率为零，B错误，C正确；小球从A到B，刚开始小球重力的瞬时功率为零，到达B点的瞬时功率也为零，小球速度在竖直方向的分量先增大后减小，则重力对小球做功的功率应先增大后减小，D正确．CD解析第3节功率刷提升2．[山东菏泽2018高一上期末]如图所示，质量为50kg的同学在做仰卧起坐．若该同学上半身的质量约为全身质量的，她在1min内做了50个仰卧起坐，每次上半身重心上升的距离均为0.3m，g取10m/s2，则她在1min内克服重力做的功W和相应的平均功率P约为()A．W＝4500JP＝75WB．W＝450JP＝7.5WC．W＝3600JP＝60WD．W＝360JP＝6W每次上半身重心上升的距离均为0.3m，上半身质量约为全身质量的，则她每一次克服重力做的功约为W′＝mgh＝×50×10×0.3＝90J；1分钟内克服重力所做的功约为W＝50W′＝50×90J＝4500J；相应的平均功率约为P＝＝W＝75W，故A正确，B、C、D错误．A解析第3节功率刷提升因小汽车起初做匀速直线运动，小汽车的初速度设为v0，则有P＝F0v＝F0(v0＋at)＝F0v0＋F0··t，故C正确．C解析第3节功率刷提升4.如图所示，分别用力F1、F2、F3将质量为m的物体，由静止沿同一光滑斜面以相同的加速度，从斜面底端拉到斜面的顶端，物体到达斜面顶端时，力F1、F2、F3的平均功率关系为()A．P1＝P2＝P3B．P1＞P2＝P3C．P3＞P2＞P1D．P1＞P2＞P3物体的加速度相同，说明物体受到的合力相同，即各力沿斜面方向的分力都相同；由于斜面的长度相同，根据功的公式W＝Fscosθ可得各力做的功相同，由于物体的加速度相同，所以物体运动的时间相同，所以拉力的平均功率相同，故A正确．A解析第3节功率刷提升5．如图所示，四个相同的小球A、B、C、D，其中A、B、C位于同一高度h处，A做自由落体运动，B沿光滑斜面由静止滑下，C做平抛运动，D从地面开始做斜抛运动，其运动的最大高度也为h.在每个小球落地的瞬间，其重力的功率分别为PA、PB、PC、PD.下列关系式正确的是()A．PA＝PC＝PD>PBB．PA＝PC>PB＝PDC．PA＝PB＝PC＝PDD．PA>PC＝PD>PBA做自由落体运动，C做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，故A、C落地时竖直方向的速度大小相同，故落地时重力的功率P＝mgv相同．D做斜抛运动，其运动的最大高度跟A下落时的高度相同，故D落地时竖直方向的速度跟A落地时的速度大小相同，重力的功率相同．B沿斜面下滑，下滑到斜面底端的速度的大小跟A落地时的速度大小相同，但速度方向与重力方向成一定的夹角，故功率小于A的功率，所以A选项是正确的.A解析第3节功率刷提升0～6s内物体的位移大小x＝×6m＝30m，故A正确．根据W＝Pt，由题图乙可知，在0～2s内拉力做的功为W1＝×30×2J＝30J．2～6s内拉力做的功W2＝10×4J＝40J，所以0～6s内拉力做的功为W总＝W1＋W2＝70J，故B正确．在2～6s内，物体做匀速运动，合力做零，则合外力在0～6s内做的功与0～2s内做的功相等，故C正确.在2～6s内，v＝6m/s，P＝10W，物体做匀速运动，摩擦力f＝F，得f＝F＝＝N＝N，故D错误．ABC解析第3节功率刷提升7.如图所示，传送带与地面的夹角θ＝37°，并以4m/s的速度顺时针转动，在传送带下端轻轻地放一个质量m＝1kg的物块，它与传送带间的动摩擦因数μ＝1，已知传送带从A到B的长度L＝6m，g取10m/s2.求物块从A到B过程中传送带克服物块摩擦力做功的平均功率．设物块刚放上传送带时的加速度为a，有μmgcosθ－mgsinθ＝ma，代入数据解