高一物理必修二7.3功率課件

1、思考與討論一,起重機甲在30s內(nèi)把1噸的貨物勻速提高了10m。另一臺起重機乙在 30s 內(nèi)把1噸的貨物勻速提高了5m,1、這兩個起重機對貨物做功的有什么關系,甲大于乙,2、這兩個起重機哪一個做功的快,甲比乙快,3、你是怎么比較它們做功快慢的,時間相同，做的功越多，做功越快,思考與討論二,1、這兩個起重機對貨物做的功有什么關系,相同,2、這兩個起重機哪一個做功的快,乙比甲快,3、你又是怎么比較它們做功快慢的,做功相同，時間越短，做功越快,兩球同時從不同高度作自由落體運動，如圖所示，若m1=0.5kg，m2=10kg，h1=20m，h2=5m，則重力對兩球做的功分別為多少?(g=10m/s2,如何

2、來比較做功的快慢,思考與討論三,第三節(jié) 功率,1、物理意義：是表示力對物體做功快慢的物理量,3、公式,比值定義法,4、功率是標量。功率表示做功過程中能量轉(zhuǎn)化的快慢,5、功率的單位,瓦特（W）常用單位： kW,一、功率的概念,2、定義：功W跟完成這些功所用時間t的比值,例題：一個質(zhì)量是1.0kg的物體，從地面上方20m高處開始做自由落體運動， (g取10m/s2) 第1s內(nèi)下落的位移是多少？ 這1s內(nèi)重力對物體做多少功？ 第2s內(nèi)物體下落的位移是多少？ 這1s內(nèi)重力對物體做多少功？ 前1s和后1s重力對物體做功的功率各是多大？ 這2s時間內(nèi)重力對物體做功的功率是多大,h1=5m,w1=50J,h

3、2=15m,w2=150J,P1=50W P2=150W,P3=100W,反思：通過以上的計算，說明了什么問題,說明：即使是同一個力做功，做功的功率也可能是變化的，在一段時間內(nèi)力對物體做功的功率，實際上是這段時間內(nèi)力對物體做功的平均功率,平均功率：描述一段時間內(nèi)做功的平均快慢,瞬時功率：表示在某一時刻做功的快慢,當 t 很短很短時，此式表示瞬時功率,當 t 表示一段時間時，此式表示平均功率,二、平均功率和瞬時功率,一個物體在水平恒力F的作用下，以速度v勻速直線運動了一段時間t，試求這段時間t內(nèi)恒力F做功的功率,若力F與水平成角呢,WFscos,PFvcos,PvFcos,PFvcos,三、功率

4、與速度的關系,功率與速度的關系,PF v cos,若v表示瞬時速度，則P 表示瞬時功率,若 v表示平均速度，則P 表示平均功率,對于公式 P = F v 1、當P 一定時，F(xiàn) 和 v 有什么關系？ 2、當F 一定時，P 和 v 有什么關系？ 3、當v 一定時，F(xiàn) 和 P 有什么關系,當F與v同方向時（0），PFv,反比,正比,正比,想一想,人力直接做功能否像起重機做功那樣快？ 汽車做功能否像飛機做功那樣快？人如果做功過快，會產(chǎn)生什么后果呢？汽車超負荷運轉(zhuǎn)會產(chǎn)生什么后果呢,奧運長跑運動員能否用100m短跑的速度來完成5000m的賽跑路程呢？為什么,人做功過快，會引起疲勞、甚至受傷、生病等，汽車超

5、負荷工作會造成發(fā)動機熄火或燒毀,人與機器一樣，不能長時間超負荷運動，短跑運動員在100m賽跑中，時間只是十幾秒，能以最大的速度跑完全程，此時運動員的輸出功率是正常時的數(shù)十倍。在5Km的長跑運動中，運動員不可能長時間超負荷運動,這種現(xiàn)象說明了什么呢,四、額定功率和實際功率,1、額定功率：是指機器在額定轉(zhuǎn)速下可以長時間工作的最大輸出功率，也就是機器銘牌上的標稱值。 2、實際功率：是指機器在工作中實際輸出的功率。 3、機器不一定在額定功率下工作，機器正常工作時實際功率總是小于或等于額定功率，機器只能在短暫時間內(nèi)實際功率略大于額定功率，但不允許長時間超過額定功率,說 明,在日常生活中，我們經(jīng)常說某臺機

6、器的功率，或某物體做功的功率，實際上是指某個力對物體做功的功率。 例如： 1、汽車的功率就是汽車牽引力的功率 2、起重機吊起貨物的功率就是鋼繩拉力 的功率,汽車以額定功率在平直公路行駛時，若前方遇到了一段較陡的上坡路段，汽車司機要做好什么調(diào)整，才能確保汽車駛到坡頂？為什么,對于公式 P = F v 1、當P 一定時，F(xiàn) 和 v 有什么關系？ 2、當F 一定時，P 和 v 有什么關系？ 3、當v 一定時，F(xiàn) 和 P 有什么關系,解,例題,由P =Fv 得,勻速行使時, 汽車的牽引力F =F阻= 1800N,某型號汽車發(fā)動機的額定功率為60kW,在水平路面上行使時受到的阻力是1800N,求發(fā)動機在

7、額定功率下汽車勻速行使的速度.在同樣的阻力下,如果勻速行使速度只有54km/h,發(fā)動機輸出的實際功率是多少,v=54km/h=15m/s,以較低的速度行使時,實際功率P =Fv =180015W=27kW,注意：汽車的功率就是汽車牽引力的功率,2、定義式,小結(jié),1、物理意義：表示做功快慢的物理量,3、計算式：P = F v cos,該式一般用于求平均功率,4、單位：在國際單位制中 瓦特 W,該式用于求瞬時功率、平均功率,練習題,1、關于功率，下列說法中正確的是（ ） A、功率是說明做功多少的物理量 B、功率是說明力做功快慢的物理量 C、做功時間越長，功率一定小 D、力做功越多，功率一定大,B,

8、2 關于功率以下說法中正確的是（） A、據(jù) P=W/t可知，機器做功越多，其功率就越大 B、據(jù) P=Fv可知，汽車牽引力一定與速度成反比 C、據(jù) P=W/t可知，只要知道時間t內(nèi)機器所做的功， 就可以求得這段時間內(nèi)任一時刻機器做功的功率 D、根據(jù) P=Fv可知，發(fā)動機功率一定時，交通工具的 牽引力與運動速度成反比,D,3.關于功率，下列說法正確的是（ ） A不同物體做相同的功，它們的功率一定相同 B物體做功越多，它的功率就越大 C物體做功越快，它的功率就越大 D發(fā)動機的額定功率與實際功率可能相等，也可能不相等,3CD,例題,4某人用同一水平恒力F先后兩次拉同一物體，第一次使此物體沿光滑水平面前

9、進s距離，第二次使此物體沿粗糙水平也前進s距離，若先后兩次拉力做的功為W1和W2，拉力做功的功率是P1和P2，則( ) A. W1=W2，P1=P2B. W1=W2，P1P2 C. W1W2，P1P2 D. W1W2，P1=P2,B,12.自動扶梯以恒定的速度v運轉(zhuǎn)，運送人員上樓.一個人第一次站到扶梯上后相對扶梯靜止不動，扶梯載他上樓過程中對他做功為W1，做功功率為P1.第二次這人在運動的扶梯上又以速度v相對扶梯同時勻速上走.這次扶梯對人做功為W2，做功功率為P2.以下說法中正確的是（ ） A.W1W2,P1PB.W1W2,P1=P2 C.W1=W2,P2P1D.W1=W2,P1=P2,解析：

10、選B.在這兩種情況下，電梯對人的作用力均等于人的重力，電梯的運行速度保持不變，由P=Fv可知，P1=P2,做功的時間，t1t2,由W=Pt可知，W1W2，故B正確,4 質(zhì)量為2 kg的物體，受到24 N豎直向上的拉力，由靜止開始運動，經(jīng)過5 s，求5 s內(nèi)拉力對物體所做的功是多少？5 s內(nèi)拉力的平均功率及5 s末拉力的瞬時功率各是多少？（g取10 m/s2,解析】對物體受力分析，如圖7-3-3所示由牛頓第二定律得,5 s內(nèi)物體的位移 x=1/2at2=1/2252 m=25 m, 其方向豎直向上. 5 s末物體的速度v=at=25 m/s=10 m/s, 其方向豎直向上. 故 5 s內(nèi)拉力的功

11、為W=Fx=2425 J=600 J, 5 s內(nèi)拉力的平均功率為P=W/t=600/5W=120 W. 5 s末拉力的瞬時功率為P=Fv=2410 W=240 W,答案】600 J 120 W 240 W 【點評】在求解功率時應注意： （1）首先一定要明確是求哪一個力的功率，還是求合力的功率. （2）若求平均功率，還需明確是求哪段時間內(nèi)的平均功率，一般用公式P=W/t來計算. （3）若求瞬時功率，需明確是哪一時刻或哪一位置，再確定該時刻或該位置的速度，應用公式P=Fv，如果F、v不同向，則用P=Fvcos來計算,3.一質(zhì)量為m的物體，從傾角為的光滑斜面頂端由靜止下滑，下滑時離地面的高度為h，如

12、圖7-3-5所示，當物體滑到斜面底端時，重力的瞬時功率為（,A,B,sin,cos,sin2,C,D,選B,6、從空中以40m/s的初速度平拋一重為10N的物體物體在空中運動3s落地，不計空氣阻力，取g=10m/s2，則物體落地時，重力的瞬時功率為( ) A. 400W B. 300W C. 500W D. 700W,B,7.質(zhì)量相同的A、B兩球，分別從同一高度以不同的初速度水平拋出，A球初速度vA小于B球初速度vB，不計空氣阻力，則從拋出到落地過程中有（ ） A.重力對A球做功的平均功率小些 B.重力對A、B兩球做功的平均功率相同 C.落地時B球重力的瞬時功率較大 D.落地時A、B兩球重力的

13、瞬時功率相等,9一位高中三年級的男生在平直的公路上以較快的速度勻速騎自行車，所受的阻力為車和人總重力的0.05倍，則該男生的功率接近于（ ） A.40 W B.100 W C.250 W D.500 W,BD,C,A.保持不變 B.不斷變大 C.不斷變小 D.先變大，后變小,解析：選D.在最高點時，由于速度為零，重力對小球做功的功率為P=Fv=0. 在最低點時，由于速度與重力方向垂直，重力對小球做功的功率P=Fvcos90=0. 由此可見，選項D正確,13.關于功率公式P=W/t和P=Fv的說法正確的是（ ） A.由P=W/t可知，只要知道W和t就可求出任意時刻的功率 B.由P=Fv只能求某一

14、時刻的瞬時功率 C.由P=Fv知，汽車的功率和它的速度成正比 D.從P=Fv知，當汽車的發(fā)動機功率一定時，牽引力與速度成反比,解析：選D.P=W/t計算的是時間t內(nèi)的平均功率，P=Fv既可計算瞬時功率，也可計算平均功率，但由于涉及三個量，只有在一個量確定不變時，才能判斷另外兩個量之間的關系，故D正確,14.（2010年海口高一檢測）李華同學在坐公交車回家的路上發(fā)現(xiàn)：每當上坡時司機都要換擋（假設汽車以額定功率從水平路面上坡）.對司機換擋的目的他提出了以下幾種 說法，你認為正確的是（ ） A.增大速度，增大牽引力B.減小速度，減小牽引力 C.增大速度，減小牽引力D.減小速度，增大牽引力,解析：選D

15、.汽車在上坡時，汽車的牽引力除了需要克服阻力以外，還要克服重力在沿斜坡向下的分力，所以需要增大牽引力，由F引=P/v，在功率P不變時要增大牽引力F，必須減小速度 v,15.設汽車行駛時所受阻力與它的速度成正比，如果汽車以速度v勻速行駛時，發(fā)動機的功率為P.當汽車以速度2v勻速行駛時，汽車發(fā)動機的功率為（ ） A.P B.2P C.3P D.4P,解析：選D.這是一個變力做功的問題.由題意知汽車以速度v勻速行駛時，汽車的牽引力為F1=Ff=kv，此時汽車的功率為：P=F1v=kv 2 當汽車以速度2v勻速行駛時，汽車的牽引力變?yōu)镕2=Ff=k2v，此時汽車的功率變?yōu)椋?P2=F22v=4kv2

16、結(jié)合兩式可得P2=4P,類型1：機車以恒定功率 P 啟動,專題：機車啟動問題,PF v,發(fā)動機的實際功率,發(fā)動機的牽引力,機車的瞬時速度,當F=F阻時， a0 ，v達到最大,保持 vm 勻速,v,加速度逐漸減小的變加速直線運動,勻速直線運動,機車以恒定功率啟動的v t 圖,專題：機車啟動問題,先做加速度逐漸減小的變加速直線運動，最終以速度 做勻速直線運動,2010年鄭州高一檢測）質(zhì)量為m=5103 kg的汽車在水平公路上行駛，阻力是車重的0.1倍.讓車保持額定功率為60 kW,從靜止開始行駛，求（g取10 m/s2）： （1）汽車達到的最大速度vmax; （2）汽車車速v1=2 m/s時的加速

17、度,思路點撥】汽車的功率即為牽引力的功率，則P=Fv，當F=F阻時，速度為vmax；當汽車以額定功率啟動時P=P0不變，可由 求解不同速度對應的牽引力. 【解析】（1）由P=Fv=F阻vmax得： （2）由P=Fv得F=P/v,當v1=2 m/s時,由牛頓第二定律得F1-F阻=ma,所以 【答案】（1）12 m/s（2）5 m/s2 【點評】機車以額定功率啟動時，其運動可分為兩個過程：第一個過程是加速度逐漸減小的變加速直線運動，第二個過程就是勻速直線運動,2.列車在恒定功率的機車牽引下，從車站出發(fā)沿平直軌道行駛10 min，速度達到108 km/h的最大速度，那么這段時間內(nèi)列車行駛的距離（ ）

18、 A.等于18 km B.等于9 km C.一定小于9 km D.一定大于9 km，小于18 km,解析：選D.如圖所示列車以恒定功率做變加速運動，其位移為曲線下方的面積,若是勻加速運動則x1=108/21/6 km=9 km，若以vm勻速運動，則x2=1081/6 km=18 km，所以，以恒定功率行駛的距離x1xx2，即9 kmx18 km，故選D,6.（2010年吉林質(zhì)量檢測）質(zhì)量為2 t的汽車，發(fā)動機輸出的功率為30 kW，在水平公 路上能達到的最大速度為15 m/s，當汽車的速度為10 m/s時，其加速度為多大,0.5 m/s2,6.（2010年浙江寧波聯(lián)考）汽車在平直的公路上行駛，

19、某一段時間內(nèi)汽車的功率隨時間的變化如圖7-3-6所示，設汽車運動過程中受到的阻力不變，則在這一段時間內(nèi)汽車的運動情況可能 A.汽車做勻速直線運動 B.汽車做勻加速直線運動 C.汽車做加速度增加的加速直線運動 D.汽車做加速度減小的加速直線運動,答案：AD,類型2：機車以恒定加速度 a 啟動,當F= F阻時， a0 ，v達到最大,保持 vm 勻速,PF v,當P= P額時，保持P額繼續(xù)加速,機車以恒定加速度啟動的v t 圖,先做勻加速直線運動，再做加速度逐漸減小的變加速直線運動，最終以速度 做勻速直線運動,思路點撥】汽車從靜止開始的加速運動可以分為兩個階段. 第一階段中，汽車從靜止開始，以恒定加

20、速度a作勻加速直線運動.在這一個階段中，汽車發(fā)動機的牽引力為恒力，即F=ma+F阻，這里F阻為運動中受到的大小恒定的阻力.由于發(fā)動機功率P=Fv=(ma+F阻)v,汽車的速度從零逐漸增大，所以發(fā)動機的功率是從零逐漸增大到額定功率,第二階段中，由于發(fā)動機的功率已經(jīng)達到最大值，隨著運動速度不斷增大，牽引力逐漸變小，汽車的加速度也隨之變小.這一階段中汽車加速度逐漸減小而速度仍不斷增大.當發(fā)動機的牽引力等于阻力時，汽車有最大速度,解析】設汽車勻加速行駛時，汽車發(fā)動機牽引力為F，則根據(jù)牛頓第二定律F-F阻=ma 得F=ma+F阻=4.01030.5 N+2.0103 N =4.0103 N， 設汽車勻加

21、速運動過程的末速度為v, 由P=Fv得 根據(jù)運動學公式v=at,有,當汽車加速度為零時，汽車有最大速度vmax, 此時，牽引力F=F阻， 則 【答案】20 s 20 m/s 【點評】把汽車在勻加速運動過程中的末速度當成汽車運動過程中可能達到的最大速度 是解答本題時易犯的錯誤,8.一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動，在前5 s內(nèi)做勻加速直線運動，5 s末達到額定功率，之后保持額定功率運動，其vt圖象如圖7-3-7所示.已知汽車的質(zhì)量為m=2000 kg，汽車受到地面的阻力為車重的0.1倍，則（ ） A.汽車在前5 s內(nèi)的牽引力為4000 N B.汽車在前5 s內(nèi)的牽引力為6000N C.汽車的額定

22、功率為60 kW D.汽車的最大速度為30 m/s,選BCD,9.質(zhì)量為m、發(fā)動機的額定功率為P0的汽車沿平直公路行駛，當它的加速度為a時，速度為v，測得發(fā)動機的實際功率為P1，假設運動過程中所受阻力恒定，則它在平直公路上勻速行駛的最大速度是（,A.v B.P1/ma C,D,11.某汽車發(fā)動機的額定功率為P=60000W，汽車的質(zhì)量為m=5000kg，該車在水平路面上沿直線行駛時，阻力是車重的0.1倍，g取10 m/s2，若汽車從靜止開始且保持以a=0.5 m/s2的加速度做勻加速運動，這一過程能維持多長時間,16 s,12.（2010年金華十校聯(lián)考）2010年4月份青海玉樹發(fā)生7.1級大地

23、震，破壞性巨大，山崩地裂，房屋倒塌，道路中斷，給抗災搶險工作帶來很大難度，大型機械一旦進入現(xiàn)場，其作用非常巨大.一起重機由靜止開始勻加速豎直提起質(zhì)量為m的重物，當重物的速度為v1時，起重機的有用功率達到最大值P，以后起重機保持該功率不變，繼續(xù)提升重物，直到以最大速度勻速上升為止，重力加速度為g,空氣阻力不計. （1）試對重物上升的整個過程進行運動性質(zhì)分析. （2）求鋼繩的最大拉力為多大？ （3）求重物的最大速度為多大,解析：（1）起重機達到最大功率之前，重物做勻加速直線運動，拉力F不變，達到最大功率P之后，由于速度繼續(xù)增大，由P=Fv知，F(xiàn)逐漸減小，加速度減小，重物做加速度越來越小的加速直線運

24、動.最后達到勻速直線運動時，重物的速度最大. （2）重物做勻加速運動時，拉力F最大，F(xiàn)m=P/v1. （3）重物做勻速上升時，速度達到最大值vm，此時F=mg.故由P=Fv得，vm=P/F=P/mg. 答案：（1）見解析（2）P/v1（3）P/mg,3.質(zhì)量為100 t的機車從停車場出發(fā)，做勻加速直線運動，經(jīng)225 m后速度達到54 km/h.此時司機關閉發(fā)動機，讓機車做勻減速直線運動進站，機車又行駛了125 m才停在站臺上.設機車在運動過程中所受阻力不變，求：機車關閉發(fā)動機前所受的牽引力,解析：在加速階段： 由牛頓第二定律得 F引-F阻=ma1=1001030.5 N=5104 N 減速階段

25、：初速度v1=15 m/s末速度v2=0位移x2=125 m 由v2t-v20=2ax得 加速度a2=-v21/2x2= -0.9 m/s2,負號表示a2方向與v1方向相反 由牛頓第二定律得 F阻=-ma2=-105（-0.9） N=9104 N 由得：機車的牽引力F引=1.4105 N. 答案：1.4105 N,變式練習3 一輛汽車質(zhì)量為1103 kg,最大功率為2104 W,在水平路面上由靜止開始做直線運動,最大速度為v2,運動中汽車所受阻力恒定.發(fā)動機的最大牽引力為3103 N,其行駛過程中牽引力F與車速的倒數(shù) 的關系如圖4所示.試求,圖4,1)根據(jù)圖線ABC判斷汽車做什么運動？ (2)

26、v2的大小. (3)整個運動中的最大加速度. (4)當汽車的速度為10 m/s時發(fā)動機的功率為多大？ 解析 (1)圖線AB表示牽引力F不變,阻力Ff不變,汽 車做勻加速直線運動,圖線BC的斜率表示汽車的功率 P不變,汽車做加速度減小的加速運動,直至達到最大速度v2,此后汽車做勻速直線運動. (2)汽車速度為v2時,牽引力為F=1103 N,3)汽車做勻加速直線運動時的加速度最大 (4)與B點對應的速度為 當汽車的速度為10 m/s時處于圖線BC段,故此時的 功率為最大功率Pm=2104 W 答案 (1)見解析 (2)20 m/s (3)2 m/s2 (4)2104 W,3.豎直上拋一個小球,小

27、球又落回原處,已知空氣 阻力的大小正比于小球的速度,則下列說法正確 的是( ) A.上升過程中克服重力做的功大于下降過程中 重力做的功 B.上升過程中克服重力做的功小于下降過程中 重力做的功 C.上升過程中克服重力做功的平均功率大于下 降過程中重力做功的平均功率 D.上升過程中克服重力做功的平均功率小于下 降過程中重力做功的平均功率,解析 小球在上升過程中克服重力做的功和下降 過程中重力做的功均為W=mgh,而小球克服重力做 功的平均功率或重力做功的平均功率 又 由于空氣阻力做負功,小球落地時的速度小于拋出 時的速度,即v下P下. 答案 C,5.一根質(zhì)量為M的直木棒,懸掛在O點,有 一只質(zhì)量為

28、m的猴子抓著木棒,如圖8所 示.剪斷懸掛木棒的細繩,木棒開始下落, 同時猴子開始沿木棒向上爬.設在一段時 間內(nèi)木棒沿豎直方向下落,猴子對地的高度保持 不變,忽略空氣阻力,則下列的四個圖中能正確 反映在這段時間內(nèi)猴子做功的功率隨時間變化 的關系的是(,圖8,解析 猴子對地的高度不變,所以猴子受力平衡. 設猴子的質(zhì)量為m,木棒對猴子的摩擦力為F,則有 F=mg.設木棒重力為Mg,則木棒受合外力為F+Mg =mg+Mg,根據(jù)牛頓第二定律,Mg+mg=Ma,可見a是 恒量,t時刻木棒速度v=at.猴子做功的功率P=mgv= mgat,P與t為正比例關系,故B正確. 答案 B,6.下表是一輛電動自行車的

29、部分技術指標,其中額 定車速是指自行車滿載的情況下在平直道路上 以額定功率勻速行駛的速度,假設行駛過程中電 能轉(zhuǎn)化為機械能的效率為100%,請參考表中數(shù)據(jù), 完成下列問題:(g取10 m/s2,sin 5=0.07,1)將你計算的“額定功率”和“續(xù)行里程”填入 上表中(無須寫出計算過程). (2)在行駛過程中電動自行車受到的阻力是車重 (包括載重)的k倍,試推算k的大小. (3)電動自行車在坡度為5的坡上勻速爬坡時,車 速約為多少,解析 (1)已知每行駛100 km消耗電能1度,即 3.6106 J的電能,車的行駛速度為v=5 m/s, 所以行駛100 km所需時間 即電動機功率 電池儲存的電

30、能E=UIt=36123 600 J 所以續(xù)行里程,2)由P=Fv,得 阻力 所以 (3)在上坡時,車受到的阻力 Ff=k(m+M)g+(m+M)gsin 5=0.11 200 N= 120 N 所以 答案 (1)180 43.2 (2)0.03 (3)1.5 m/s,7.如圖9所示,質(zhì)量為M的汽車通過質(zhì)量不計的繩索拖 著質(zhì)量為m的車廂(可視為質(zhì)點)在水平地面上由靜 止開始做直線運動.已知汽車和車廂與水平地面間 的動摩擦因數(shù)均為,汽車和車廂之間的繩索與水 平地面間的夾角為,汽車的額定功率為P,重力加速 度為g,不計空氣阻力.為使汽車能盡快地加速到最 大速度又能使汽車和車廂始終保持相對靜止,問,

31、圖9,1)汽車所能達到的最大速度為多少? (2)汽車能達到的最大加速度為多少? (3)汽車以最大加速度行駛的時間為多少? 解析 (1)當汽車達到最大速度時汽車的功率為P, 且牽引力與汽車和車廂所受摩擦力大小相等,即F =Ff由于在整個運動過程中汽車和車廂保持相對靜 止,所以汽車和車廂所受的摩擦力為Ff=(m+M)g 又P=Fv 由上述三式可知汽車的最大速度為,2)要保持汽車和車廂相對靜止,就應使車廂在整 個運動過程中不脫離地面.考慮臨界情況為車廂剛 好未脫離地面,此時車廂受到的力為車廂重力和繩 索對車廂的拉力FT,設此時車廂的最大加速度為a, 則有: 水平方向FTcos =ma 豎直方向FTs

32、in =mg 由上兩式得:a=gcot (3)因為汽車作勻加速運動,所以 F-Ff=(M+m)a Ff=(m+M)g(用隔離法同樣可得) 即F=(+cot )(M+m)g,因為汽車達到勻加速最大速度時汽車的功率恰好 達到額定功率,根據(jù)P=Fva 由題意知,汽車一開始就做加速度最大的勻加速運 動,勻加速的最大速度為va=at 所以最大加速度勻加速的時間為: 答案,1某物體同時受到三個力作用而做勻減速直線運動，其中F1與加速度a的方 向相同，F(xiàn)2與速度v的方向相同，F(xiàn)3與速度v的方向相反，則() AF1對物體做正功 BF2對物體做正功 CF3對物體做負功 D合外力對物體做負功 解析：因物體做勻減速

33、運動，a的方向與v的方向相反，故F1對物體做負功，A錯；F2與速度v方向相同做正功，B正確；F3與v方向相反做負功，C正確；合外力的方向與運動方向相反做負功，故D正確 答案：BCD,2起重機以1 m/s2的加速度將質(zhì)量為1 000 kg的貨物由靜止開始勻加速向上提 升，若g取10 m/s2，則在1 s內(nèi)起重機對貨物所做的功是() A500 J B4 500 J C5 000 J D5 500 J 解析：貨物的加速度向上，由牛頓第二定律有Fmgma，起重機的拉力 Fmgma11 000 N，貨物的位移是x at20.5 m，做功為5 500 J. 答案：D,答案：A,例1】 圖511 一物體在水

34、平面上，受恒定的水平拉力和摩擦力作用沿直線運動，已知在 第1秒內(nèi)合力對物體做的功為45 J，在第1秒末撤去拉力，其vt圖象如圖 511所示，g取10 m/s2，則(,A物體的質(zhì)量為10 kg B物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.2 C第1秒內(nèi)摩擦力對物體做的功為60 J D第1秒內(nèi)拉力對物體做的功為60 J 解析：由動能定理，45 Jmv2/2，第1秒末速度v3 m/s，解出m10 kg，故A正確；撤去拉力后加速度的大小a m/s21 m/s2，摩擦Ffma10 N，又Ffmg，解出0.1，故B錯誤,第1秒內(nèi)物體的位移x1.5 m，第1秒內(nèi)摩擦力對物體做的功WFfx15 J，故C錯誤；第1秒內(nèi)加速度a1 m/s23 m/s2，設第1秒內(nèi)拉力為F，則FFfma1，第1秒內(nèi)拉力對物體做的功WFx60 J，故D正確 答案：AD,11分別對放在粗糙水平面