20202021高中物理第1章功和功率章末總結(jié)學案魯科版必修2經(jīng)典實用

1、第1章 功和功率章末總結(jié)一、功和功率的計算1.功的計算方法(1)定義法求功。(2)利用動能定理或功能關(guān)系求功。(3)利用wpt求功。2.功率的計算方法(1)p：此式是功率的定義式，適用于任何情況下功率的計算，但常用于求解某段時間內(nèi)的平均功率。(2)pfvcos ：當v是瞬時速度時，此式計算的是f的瞬時功率；當v是平均速度時，此式計算的是f的平均功率。例1 質(zhì)量為m20 kg的物體，在大小恒定的水平外力f的作用下，沿水平面做直線運動。02 s內(nèi)f與運動方向相反，24 s內(nèi)f與運動方向相同，物體的vt圖象如圖1所示，g取10 m/s2，則()圖1a.拉力f的大小為100 nb.物體在4 s時拉力的

2、瞬時功率為120 wc.4 s內(nèi)拉力所做的功為480 jd.4 s內(nèi)物體克服摩擦力做的功為320 j解析由圖象可得：02 s內(nèi)物體做勻減速直線運動，加速度大小為a1 m/s25 m/s2，勻減速過程有ffma1。勻加速過程加速度大小為a2 m/s21 m/s2，有ffma2，聯(lián)立解得f40 n，f60 n，故a錯誤；物體在4 s時拉力的瞬時功率為pfv60×2 w120 w，故b正確；4 s內(nèi)物體通過的位移為s×2×10 m×2×2 m8 m，拉力做功為wfs480 j，故c錯誤；4 s內(nèi)物體通過的路程為l×2×10 m&#

3、215;2×2 m12 m，摩擦力做功為wff l40×12 j480 j，故d錯誤。答案b針對訓練1 (多選)如圖2所示，一質(zhì)量為1.2 kg的物體從一固定的傾角為30°、長度為10 m的光滑斜面頂端由靜止開始下滑。g取10 m/s2，則()圖2a.物體滑到斜面底端時重力做功的瞬時功率是60 wb.物體滑到斜面底端時重力做功的瞬時功率是120 wc.整個過程中重力做功的平均功率是30 wd.整個過程中重力做功的平均功率是60 w解析根據(jù)牛頓第二定律得mgsin 30°ma，由勻變速運動公式v22as，聯(lián)立解得v10 m/s，所以物體滑到斜面底端時的速度

4、為10 m/s，此時重力做功的瞬時功率為pmgvsin 30°1.2×10×10× w60 w，故a正確，b錯誤；物體下滑時做勻加速直線運動，其受力情況如圖所示。由牛頓第二定律得物體的加速度a10× m/s25 m/s2，物體下滑的時間t s2 s。物體下滑過程中重力做的功為wmgl·sin 30°1.2×10×10× j60 j。重力做功的平均功率p w30 w。故c正確，d錯誤。答案ac二、機車啟動問題1.處理好制約關(guān)系pfv由于發(fā)動機的輸出功率總是有限度的，發(fā)動機的功率達到額定功率后，其功

5、率p保持恒定，當汽車速度v繼續(xù)增加時，發(fā)動機所能提供的牽引力f就會減小。同理，當汽車由平路駛?cè)肷掀侣范蔚臅r候，由于需要更大的牽引力f，汽車的速度v會減小。2.兩種啟動模式的比較啟動模式恒定功率啟動恒定加速度啟動特點啟動過程中，保持發(fā)動機的功率不發(fā)生變化啟動過程中，保持機車加速度(牽引力)不發(fā)生變化基本公式pfvffmapt圖象vt圖象at圖象例2 汽車發(fā)動機的額定功率pm60 kw，汽車質(zhì)量m5 t，運動時與地面間的動摩擦因數(shù)0.1。求：(1)汽車所能達到的最大速度vm；(2)若汽車以a0.5 m/s2的加速度由靜止開始做勻加速直線運動。這一過程能維持多長時間(取g10 m/s2)?當速度v1

6、4 m/s時，汽車的加速度a1是多大？功率p1是多大？當速度v210 m/s時，汽車的加速度a2是多大？功率p2是多大？解析(1)汽車達到最大速度vm時，a0，牽引力f等于阻力f，即ffmg由pmfvm得最大速度大小vm聯(lián)立各式代入數(shù)據(jù)解得vm12 m/s(2)汽車從靜止開始勻加速啟動，牽引力f恒定，由牛頓第二定律得ffma得ffmamgma由于速度不斷增大，因此發(fā)動機功率p也不斷增大(因pfvv)，當功率增至額定功率pm時，勻加速運動結(jié)束，其勻加速運動階段的最大速度v勻加速運動維持的時間t聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得t16 s由于速度v14 m/s<v，因此汽車仍處于勻加速運動階段，故加速度a1

7、a0.5 m/s2功率：p1fv1(mgma)v130 kw 由于速度v210 m/s>v，且v2<vm，因此汽車做變加速運動，其功率p2pm60 kw由p2f2v2，得牽引力f2加速度a2代入數(shù)據(jù)解得a20.2 m/s2。答案(1)12 m/s(2)16 s0.5 m/s230 kw0.2 m/s260 kw汽車功率還沒有達到額定功率時，汽車維持勻加速運動，實際功率隨速度增大而增大；汽車實際功率達到額定功率以后，隨著速度的增大，汽車牽引力不斷減小，汽車做變加速運動，汽車加速度為零時，速度增至最大，此時所受合力為零，保持勻速運動。針對訓練2 下表是一輛電動車的部分技術(shù)指標，其中的額定車速是指電動車滿載的情況下，在平直道路上以額定功率勻速行駛時的速度。額定車速18 km/h電源輸出電壓36 v整車質(zhì)量40 kg充電時間68 h載重80 kg電動機的額定輸出功率180 w電源36 v/12 ah電動機的額定工作電壓/電流36 v/6 a請根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，完成下列問題(g取10 m/s2)。(1)在行駛的過程中，電動車受到的阻力是車重(包括載重)的k倍，假定k是定值，試推算k的大小；(2)若電動車以額定功率行駛，求速度為3 m/s時的加速度是多少？解析(1)由表可得到p出180 w，車速v18 km/h5 m/s，由p出fv，勻速直線運動時有ff