人教版高一物理必修二第七章机械能守恒定律7.3 功率习题课 （共17张PPT）

(共17张PPT)
7.3功率 习题课
复
习
（F与v方向不共线）
用于平抛、物体沿斜面下滑等重力的功率问题
常用于机车牵引力功率问题
重点
功 率
（F与v共线）
（定义式）
（导出式）
理解
基础
例题1：质量为m等于0.5kg的物体，从高处以水平初速度v0=5m/s抛出,则;
（1）2s内重力对物体做的功是多少？
（2）2s内重力对物体做功的平均功率是多少？
（3）2s末重力对物体做功的瞬时功率是多少？(g=10m/s2)
类型一：平均功率与瞬时功率
解：
（1）2s内物体下落的高度为：
（2）2s内重力对物体做功的平均功率：
（3）2s末重力对物体做功的瞬时功率为：
将上述问题中的2s改成3s，请同学们练习一下。
（1）225J
（2）75W
（3）150W：
练习1.质量为1.5kg的玩具汽车在平直的导轨上运动，其v-t图像如图所示。求：
（1）0~10s内合外力做的功的功率；
（2）8s末合外力做的功的功率；
（3）15s~25s合外力做的功功率。
10
0
30
20
v/(m?s2)
t/s
5
10
15
20
25
解：
0~10s小汽车的加速度为:a1=2m/s2
小汽车的合外力:F合1=ma1=1.5×2N=3N
合外力:F合2=ma2=1.5×1N=1.5N
（1）0~10s内合外力做的功
（2）8s末瞬时速度v2=10m/s,
（3）15~25s内加速度a2=1m/s2
合力做功：
P2=F合v2=3×16W=48W
练习2.质量是5×103kg的汽车在水平路面上由静止开始，以2.2m/s2的加速度做匀加速直线运动，所受阻力是1.0×103N，则汽车启动后第1s末发动机的瞬时功率是（ ）
A.2kW B.11kW C.20kW D.26.4kW
D
解：
练习3.一小球以初速度v0水平抛出，不计空气阻力，小球在空中运动的过程中，重力做功的功率P随时间t变化的图像是( )
A
O
P
t
B
O
P
t
D
O
P
t
C
O
P
t
A
A正确，BCD错误。
解：
例题2：农田灌溉需要水泵抽水，每分钟用水380kg，所用水需从14m深的井里抽出，则水泵的额定功率至少是多少？(保留整数)
类型二：额定功率和实际功率
解：
水泵每分钟做的功：
水泵的功率：
如果井的深度为30m,水泵的额定功率至少多大？
P=1900W
W=1.14×105J
练习4.在平直公路上以一定速度(约为5m/s)行驶的自行车所受阻力为车和人总重力的1/50，(车和人的总质量约为100kg)，如图所示，则骑车人的功率最接近于( )
A.0.1kW B.1×103kW C.1kW D.10kW
A
解：
人骑自行车匀速运动时，牵引力F和阻力Ff平衡。
骑车人的实际功率为：
A正确
例题3:汽车质量为2×103kg，汽车发动机的额定功率为80kW，它在平直公路上行驶的最大速度可达20m/s，让汽车在公路上由静止开始2m/s2的加速度做匀加速直线运动，若汽车所受的阻力恒定，则
（1）汽车所受的阻力是多大？
（2）这个匀加速过程可以维持多长时间？
（3）开始运动后3s末，汽车发动机的瞬时功率为多大？
类型三：机车启动问题
解：
（1）汽车所受的阻力:
（2）匀加速过程中汽车的牵引力为F1
可以维持的时间为t
汽车匀加速可以达到的速度:
（3）开始运动后3s末，汽车发动机的瞬时功率：
练习5.质量m为5.0×106kg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v2=10m/s时加速度a2=0.1m/s2，假设列车所受阻力大小不变。
（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？
当P一定时，
列车的最大速度：
（2）列车的功率：
解：
1.(多选）关于功率公式P=Fv，下列说法正确的是( )
A.当F是恒力，v是平均速度时，对应的P是平均功率
B.当v是瞬时速度时，对应的P是瞬时功率
C.只适用于物体做匀速直线运动的情况
D.只适用于F与v同方向的情况
2.（多选）关于功率下列各种说法正确的是( )
A.物体做的功越多，说明功率越大
B.功率的大小表示做功快慢
C.由P=W/t可知机械做功越多，其功率越大
D.单位时间内物体做功越多，其功率越大
巩固练习
ABD
BD
3.一个质量为m的木块静止在光滑水平地面上，从t等于0开始将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上，在t=t1时刻拉力F的功率是( )
木块的加速度为：
t1时刻木块的速度为：
t1时刻拉力的功率为：
4.(多选)设匀速行驶的汽车，发动机的功率保持不变则( )
A.路面越粗糙，汽车行驶的越慢
B.路面越粗糙，汽车行驶的越快
C.在同一路面上，汽车不载货比载货时行驶的快
D.在同一路面上，汽车不载货比载货时行驶的慢
C
路面越粗糙，摩擦阻力大，牵引力大，达到的最大速度小些，
汽车不载货时对地面的压力小，阻力小，达到的最大速度大。
AC
解：
5.（多选）一汽车在水平公路上行驶，设汽车在行驶过程中所受阻力不变，汽车的发动机始终以额定功率输出，关于牵引力和汽车速度的下列说法正确的是( )
A.汽车加速行驶时牵引力不变，速度增大
B.汽车加速行驶时牵引力增大，速度增大
C.汽车加速行驶时，牵引力减小，速度增大
D.当牵引力等于阻力时，速度达到最大值
CD
P一定，v增大时，F减小，
当F=F阻时，a=0,v最大，
AB错误，C正确
D正确
解：
6.某车以相同的功率在两种不同的水平路面上行驶，受到的阻力分别为车重的k1和k2倍，最大速率分别为v1和v2，则( )
B
解：
B正确
7.一起重机的钢绳由静止开始匀加速提升质量为m的重物，当物体的速度为v1时，起重机的有用功率达到最大值P，以后起重机保持该功率不变，继续提升重物至到以最大速度v2匀速上升为止。则整个过程中，下列说法不正确的是（ ）
解：
匀加速运动时钢绳的拉力最大。
匀速运动时钢绳的拉力F=mg,此时速度最大，
8.将一质量为m的小球以初速度v0从倾角为 的斜坡顶向外水平抛出，并落在斜坡上，那么当它击中斜坡时重力做功的功率是（ ）
解：
x
y
v0
vy
9.静止在水平面上的滑块，从t=0时刻开始受到水平拉力的作用，滑块的速度―时间图像和水平拉力的功率―时间图像分别如图甲、乙所示,（g=10m/s2) 则（ ）
0
5
v/(m?s-1)
t/s
2
5
0
10
P/W
t/s
2
5
20
A.在0~2s内滑块所受的拉力为2N
B.在0~5s内拉力所做的功为40J
C.滑块与水平面间的动摩擦因数为0.5
D.滑块的质量为0.8kg
解：