8.1.3功率 （知识小站+例题精析+课堂练兵）（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 8.1.3功率 （知识小站+例题精析+课堂练兵）（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 89.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-04-13 19:01:39 | ||
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文档简介
高中物理人教版（2019）必修第二册同步讲练测
第八章 机械能守恒定律
8.1.3功率
知识点1：功率
1.功率的定义：功W与完成这些功所用时间t之比叫做功率。
2.公式：P=Wt，P为时间t内的平均功率。
3.功率的单位：瓦特，简称瓦，符号为W；1W=1J/s=1N?m/s。
4.功率的物理意义：功率是反应力做功快慢的物理量。
5.功率的另一种表达式：P=Wt=Flcosαt=Fvcosα，其中若v为平均速度，则P为平均功率；若v为瞬时速度，则P为瞬时功率。
知识点2：公式false中，P、F、v的对应关系
1.同时性：P、F、v三个量中任意一个物理量都是可以变化的，但应用false时，三者一定对应于同一时刻。
2.同体性：P、F、v是对应于同一物体的三个物理量。
3.同向性：false应用的前提条件是false同向，否则要应用false来进行计算。
4.注意事项：应用false时要注意明确计算的是哪个力的功率；且当false中某个量不变时，另外两个量的关系是相互制约的。
例1.发动机的额定功率是汽车长时间行驶时所能输出的最大功率。某型号汽车发动机的额定功率是60kW，在水平路面上的行驶时所受的阻力为1800N，求发动机在额定功率下汽车匀速行驶的速度。假定汽车行驶速度为54Km/h，时受到的阻力不变，此时发动机输出的实际功率是多少？
【解析】 解：发动机在额定功率下汽车匀速行驶的牵引力 F=f=1800Ｎ ①
再根据功率公式 P=Fv=60kw ②
联立①②式解得 v=120km/h
当汽车行驶速度为 v′=54km/h ③
汽车受到的阻力不变，且牵引力等于阻力，再由公式 P′=Fv′ ④
联立①③④式解得 P′=27kW
例2.一台电动机工作时的输出功率是10 kW ，要用它匀速提升 2.7×104kg 的货物，提升的速度将是多大？
【解析】 解：匀速提升货物，则拉力与重力平衡，根据功率公式 P=Fv 得 v=PF=Pmg=100002.7×104×9.8m/s=0.038m/s
1.关于实际功率和额定功率，下列说法不正确的是（?? ）
A.?动力机械铭牌上标明的是该机械的额定功率???????
B.?在较短的时间内，实际功率可以大于额定功率
C.?在较长的时间内，实际功率可以小于额定功率????
D.?额定功率是动力机械工作时必须保持的稳定功率
2.一辆汽车在平直公路上以恒定功率P0匀速行驶，行驶的速度为v0 ． 由于前方出现险情，汽车要减速慢行，驾驶员在tl时刻将发动机的功率减半，以 P02 的恒定功率行驶到t2时刻通过险情区，驾驶员立即将功率增大到P0 ， 以恒定功率P0继续向前行驶到t3时刻，则0～t3这段时间内，汽车的速度随时间变化的关系图象可能是(???? )
A.?????????????????????????????B.?
C.?????????????????????????D.?
3.关于功率，下列说法中正确的是 ( ??)
A.?功率是说明力做功多少的物理量?????????????????????????B.?功率是说明力做功快慢的物理量
C.?做功时间越长，功率一定小???????????????????????????? ???? D.?力做功越多，功率一定大
4.发动机的额定功率是汽车长时间行驶时所能输出的最大功率。某型号汽车发动机的额定功率为60kW，在水平路面上行驶时受到的阻力是1500N，则发动机在额定功率下汽车匀速行驶的速度的大小是（?? ）
A.?20m/s????????????????????????????????B.?30m/s????????????????????????????????C.?40m/s????????????????????????????????D.?50m/s
5.已知某车的质量为 m ，额定功率为 P ，运动过程中，若保持额定功率 P 不变，汽车所受的阻力大小恒定，汽车能达到的最大速度为 v 。若司机以 P2 的恒定功率启动，从静止开始加速做直线运动，当速度为 v4 时，汽车的加速度为 a1 ，当速度为 v3 时，汽车的加速度为 a2 ，则加速度的比值 a1a2 为（?? ）
A.?12???????????????????????????????????????????B.?1???????????????????????????????????????????C.?2???????????????????????????????????????????D.?4
6.某种型号汽车发动机的额定功率为60kW，设汽车在水平公路上行驶时受到的阻力恒定，大小为2000N。发动机在额定功率下，汽车匀速行驶的速度v=________m/s；当汽车以10m/s的速度匀速行驶时，发动机的实际功率P=________W。
7.质量为1 kg的物体从高处自由下落，经过4秒钟，（g = 10 m/s2）则物体在4秒内重力对物体做功的平均功率为________W，在4秒末重力做功的瞬时功率为________W。
参考答案
1.【答案】 D
【解析】A．动力机械铭牌上标明的是该机械的额定功率，A正确，不符合题意；
B．在较短的时间内，实际功率可以大于额定功率，B正确，不符合题意；
C．在较长的时间内，实际功率可以小于额定功率，C正确，不符合题意；
D．额定功率是动力机械长期工作的最大功率，不是工作时必须保持的稳定功率，D错误，符合题意。
故答案为：D。
2.【答案】 B
【解析】①0~t1时间段：汽车以功率P0、速度v0匀速行驶时，牵引力与阻力平衡，v-t图象为一段横线；②t1~t2时间段：当司机减小油门，汽车的功率减为 P02 的瞬间，速度v不变，由P=Fv可知，汽车的牵引力突然减小到原来的一半，阻力f没有变化，汽车的牵引力小于阻力，汽车开始做减速运动，速度v减小，由牛顿第二定律 f?P02v=ma 得知，汽车的加速度逐渐减小(即v-t图象的斜率逐渐减小)，汽车做加速度减小的减速运动，当汽车牵引力再次等于阻力，汽车再次匀速运动，由 P02=fv 得知此时汽车的速度为原来的一半 v02 ．③t2~t3时间段：当司机加油门汽车的功率恢复到P0的瞬间，速度为 v02 ，由P=Fv可知，汽车的牵引力大于阻力，汽车开始做加速运动，速度v增大，由牛顿第二定律 P0v?f=ma 得知，汽车的加速度逐渐减小(即v-t图象的斜率逐渐减小)，汽车做加速度减小的加速运动，当汽车牵引力等于阻力，汽车再次匀速运动，综合可知B图象正确，A、C、D图象错误；
故答案为：B．
3.【答案】 B
【解析】A．功率是说明物体单位时间做功多少的物理量，A不符合题意；
B．功率是说明力做功快慢的物理量，B符合题意；
C．根据 P=Wt ,故在做功一样时，做功时间越长，功率一定小，C不符合题意；
D．根据 P=Wt 可知， 力做功越多，功率不一定大，D不符合题意；
故答案为：B。
4.【答案】 C
【解析】发动机在额定功率下汽车匀速行驶时，牵引力等于阻力，所以匀速行驶的速度的大小 v=PF=Pf=60×1031500m/s=40m/s
故答案为：C。
5.【答案】 C
【解析】汽车以额定功率启动时，当牵引力等于摩擦力时，汽车具有最大速度，即 v=Pf
当司机以 P2 的恒定功率启动，速度为 v4 时，此时牵引力 F1=P2v4=2Pv
由牛顿第二定律可知 F1?f=ma1
解得 a1=Pmv
速度为 v3 时，此时牵引力 F2=P2v3=3P2v
由牛顿第二定律可知 F2?f=ma2
解得 a2=P2mv
即 a1a2=2
C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C。
6.【答案】 30；2×104
【解析】根据P=Fv，当匀速行驶时F=f，则 v=Pf=600002000m/s=30m/s
当汽车以10m/s的速度匀速行驶时，发动机的牵引力为F′=f=2000N
则发动机的实际功率 P'=F'v'=fv'=2000×10W=20kW
7.【答案】 200；400
【解析】 4s 内位移 ?=12gt2=12×10×16m=80m
则重力做功 WG=mg?=10×80J=800J
则重力做功的平均功率 P=WGt=8004W=200W 。
4s 末的速度 v=gt=40m/s
则重力做功的瞬时功率 P=mgv=10×40W=400W
第八章 机械能守恒定律
8.1.3功率
知识点1：功率
1.功率的定义：功W与完成这些功所用时间t之比叫做功率。
2.公式：P=Wt，P为时间t内的平均功率。
3.功率的单位：瓦特，简称瓦，符号为W；1W=1J/s=1N?m/s。
4.功率的物理意义：功率是反应力做功快慢的物理量。
5.功率的另一种表达式：P=Wt=Flcosαt=Fvcosα，其中若v为平均速度，则P为平均功率；若v为瞬时速度，则P为瞬时功率。
知识点2：公式false中，P、F、v的对应关系
1.同时性：P、F、v三个量中任意一个物理量都是可以变化的，但应用false时，三者一定对应于同一时刻。
2.同体性：P、F、v是对应于同一物体的三个物理量。
3.同向性：false应用的前提条件是false同向，否则要应用false来进行计算。
4.注意事项：应用false时要注意明确计算的是哪个力的功率；且当false中某个量不变时，另外两个量的关系是相互制约的。
例1.发动机的额定功率是汽车长时间行驶时所能输出的最大功率。某型号汽车发动机的额定功率是60kW，在水平路面上的行驶时所受的阻力为1800N，求发动机在额定功率下汽车匀速行驶的速度。假定汽车行驶速度为54Km/h，时受到的阻力不变，此时发动机输出的实际功率是多少？
【解析】 解：发动机在额定功率下汽车匀速行驶的牵引力 F=f=1800Ｎ ①
再根据功率公式 P=Fv=60kw ②
联立①②式解得 v=120km/h
当汽车行驶速度为 v′=54km/h ③
汽车受到的阻力不变，且牵引力等于阻力，再由公式 P′=Fv′ ④
联立①③④式解得 P′=27kW
例2.一台电动机工作时的输出功率是10 kW ，要用它匀速提升 2.7×104kg 的货物，提升的速度将是多大？
【解析】 解：匀速提升货物，则拉力与重力平衡，根据功率公式 P=Fv 得 v=PF=Pmg=100002.7×104×9.8m/s=0.038m/s
1.关于实际功率和额定功率，下列说法不正确的是（?? ）
A.?动力机械铭牌上标明的是该机械的额定功率???????
B.?在较短的时间内，实际功率可以大于额定功率
C.?在较长的时间内，实际功率可以小于额定功率????
D.?额定功率是动力机械工作时必须保持的稳定功率
2.一辆汽车在平直公路上以恒定功率P0匀速行驶，行驶的速度为v0 ． 由于前方出现险情，汽车要减速慢行，驾驶员在tl时刻将发动机的功率减半，以 P02 的恒定功率行驶到t2时刻通过险情区，驾驶员立即将功率增大到P0 ， 以恒定功率P0继续向前行驶到t3时刻，则0～t3这段时间内，汽车的速度随时间变化的关系图象可能是(???? )
A.?????????????????????????????B.?
C.?????????????????????????D.?
3.关于功率，下列说法中正确的是 ( ??)
A.?功率是说明力做功多少的物理量?????????????????????????B.?功率是说明力做功快慢的物理量
C.?做功时间越长，功率一定小???????????????????????????? ???? D.?力做功越多，功率一定大
4.发动机的额定功率是汽车长时间行驶时所能输出的最大功率。某型号汽车发动机的额定功率为60kW，在水平路面上行驶时受到的阻力是1500N，则发动机在额定功率下汽车匀速行驶的速度的大小是（?? ）
A.?20m/s????????????????????????????????B.?30m/s????????????????????????????????C.?40m/s????????????????????????????????D.?50m/s
5.已知某车的质量为 m ，额定功率为 P ，运动过程中，若保持额定功率 P 不变，汽车所受的阻力大小恒定，汽车能达到的最大速度为 v 。若司机以 P2 的恒定功率启动，从静止开始加速做直线运动，当速度为 v4 时，汽车的加速度为 a1 ，当速度为 v3 时，汽车的加速度为 a2 ，则加速度的比值 a1a2 为（?? ）
A.?12???????????????????????????????????????????B.?1???????????????????????????????????????????C.?2???????????????????????????????????????????D.?4
6.某种型号汽车发动机的额定功率为60kW，设汽车在水平公路上行驶时受到的阻力恒定，大小为2000N。发动机在额定功率下，汽车匀速行驶的速度v=________m/s；当汽车以10m/s的速度匀速行驶时，发动机的实际功率P=________W。
7.质量为1 kg的物体从高处自由下落，经过4秒钟，（g = 10 m/s2）则物体在4秒内重力对物体做功的平均功率为________W，在4秒末重力做功的瞬时功率为________W。
参考答案
1.【答案】 D
【解析】A．动力机械铭牌上标明的是该机械的额定功率，A正确，不符合题意；
B．在较短的时间内，实际功率可以大于额定功率，B正确，不符合题意；
C．在较长的时间内，实际功率可以小于额定功率，C正确，不符合题意；
D．额定功率是动力机械长期工作的最大功率，不是工作时必须保持的稳定功率，D错误，符合题意。
故答案为：D。
2.【答案】 B
【解析】①0~t1时间段：汽车以功率P0、速度v0匀速行驶时，牵引力与阻力平衡，v-t图象为一段横线；②t1~t2时间段：当司机减小油门，汽车的功率减为 P02 的瞬间，速度v不变，由P=Fv可知，汽车的牵引力突然减小到原来的一半，阻力f没有变化，汽车的牵引力小于阻力，汽车开始做减速运动，速度v减小，由牛顿第二定律 f?P02v=ma 得知，汽车的加速度逐渐减小(即v-t图象的斜率逐渐减小)，汽车做加速度减小的减速运动，当汽车牵引力再次等于阻力，汽车再次匀速运动，由 P02=fv 得知此时汽车的速度为原来的一半 v02 ．③t2~t3时间段：当司机加油门汽车的功率恢复到P0的瞬间，速度为 v02 ，由P=Fv可知，汽车的牵引力大于阻力，汽车开始做加速运动，速度v增大，由牛顿第二定律 P0v?f=ma 得知，汽车的加速度逐渐减小(即v-t图象的斜率逐渐减小)，汽车做加速度减小的加速运动，当汽车牵引力等于阻力，汽车再次匀速运动，综合可知B图象正确，A、C、D图象错误；
故答案为：B．
3.【答案】 B
【解析】A．功率是说明物体单位时间做功多少的物理量，A不符合题意；
B．功率是说明力做功快慢的物理量，B符合题意；
C．根据 P=Wt ,故在做功一样时，做功时间越长，功率一定小，C不符合题意；
D．根据 P=Wt 可知， 力做功越多，功率不一定大，D不符合题意；
故答案为：B。
4.【答案】 C
【解析】发动机在额定功率下汽车匀速行驶时，牵引力等于阻力，所以匀速行驶的速度的大小 v=PF=Pf=60×1031500m/s=40m/s
故答案为：C。
5.【答案】 C
【解析】汽车以额定功率启动时，当牵引力等于摩擦力时，汽车具有最大速度，即 v=Pf
当司机以 P2 的恒定功率启动，速度为 v4 时，此时牵引力 F1=P2v4=2Pv
由牛顿第二定律可知 F1?f=ma1
解得 a1=Pmv
速度为 v3 时，此时牵引力 F2=P2v3=3P2v
由牛顿第二定律可知 F2?f=ma2
解得 a2=P2mv
即 a1a2=2
C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C。
6.【答案】 30；2×104
【解析】根据P=Fv，当匀速行驶时F=f，则 v=Pf=600002000m/s=30m/s
当汽车以10m/s的速度匀速行驶时，发动机的牵引力为F′=f=2000N
则发动机的实际功率 P'=F'v'=fv'=2000×10W=20kW
7.【答案】 200；400
【解析】 4s 内位移 ?=12gt2=12×10×16m=80m
则重力做功 WG=mg?=10×80J=800J
则重力做功的平均功率 P=WGt=8004W=200W 。
4s 末的速度 v=gt=40m/s
则重力做功的瞬时功率 P=mgv=10×40W=400W