高中物理第7章機械能守恒定律第3節(jié)功率課件新人教版必修

03功率題型1

對功率概念的理解解析第3節(jié)功率刷基礎(chǔ)汽車甲比汽車乙實際消耗的功率大，根據(jù)P＝＝Fv可知，甲做功比乙快，但是甲的速率和牽引力其中之一不一定比乙的大，選項C正確，A、B錯誤；由W＝Pt可知，由于時間不確定，甲做功不一定比乙多，選項D錯誤．C解析刷基礎(chǔ)由功率公式P＝可知，在相同時間內(nèi)，做功多的機器，功率一定大，選項A無“相同時間”這一條件，故A錯誤；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速度成反比，故B錯誤，D正確；公式P＝求的是一段時間內(nèi)的平均功率，故C錯誤．第3節(jié)功率D解析刷基礎(chǔ)C第3節(jié)功率題型2

平均功率和瞬時功率的計算解析刷基礎(chǔ)4．在空中某點，將三個相同小球以相同大小的初速度v0分別水平拋出、豎直上拋、豎直下拋，不計空氣阻力，則從拋出到落地，下列說法正確的是()A．小球落地時的速度相同B．小球重力做功的平均功率相同C．小球重力做功相同D．小球落地時重力的瞬時功率相同設(shè)拋出點離地面的高度為h，小球以初速度v0水平拋出，由平拋運動規(guī)律得小球落地的速度大小為v＝，方向和水平面有一定的夾角；小球以初速度v0豎直上拋、豎直下拋，落地速度大小也是v＝，方向均豎直向下．綜上所述，小球落地的速度大小相等，但是方向不同，故A錯誤．根據(jù)W＝mgh知，初、末位置的高度差相同，則重力做功相同，豎直下拋運動的時間最短，重力做功的平均功率最大，豎直上拋運動的時間最長，重力做功的平均功率最小，故B錯誤，C正確．小球落地的速度大小相等，方向不同，根據(jù)P＝mgvy知，水平拋出時落地的瞬時功率與豎直上拋和下拋的瞬時功率不相等，故D錯誤．C第3節(jié)功率刷基礎(chǔ)第2s內(nèi)物體做勻速運動，拉力等于摩擦力，即f＝F2，v－t圖線的斜率表示加速度，第1s內(nèi)物體的加速度為a1＝＝2m/s2，根據(jù)牛頓第二定律可得F1－f＝2F2－f＝ma1，解得F2＝f＝2N，F(xiàn)1＝2F2＝4N．v－t圖像中，圖線與時間軸所圍面積表示物體的位移，第1s內(nèi)位移為x1＝×2×1m＝1m，第2s內(nèi)位移為x2＝2×1m＝2m，第3s內(nèi)位移為x3＝×1m＝1.5m，在0～3s時間內(nèi)，物體位移大小為x＝x1＋x2＋x2m；第1s內(nèi)拉力做功為W1＝F1x1＝4J，第2s內(nèi)拉力做功W2＝F2x2＝4J，在0～3s時間內(nèi)，克服摩擦力做功為Wf＝fx＝9J，故A、B錯誤，C正確．第3s內(nèi)加速度大小為a3＝＝1m/s2，根據(jù)牛頓第二定律可得F3－f＝－ma3，解得第3s內(nèi)拉力為F3＝1N，則第3s末，拉力的功率為P＝F3·v3＝1W，故D正確．CD解析第3節(jié)功率解析刷基礎(chǔ)6．某地遭受大雨侵襲發(fā)生內(nèi)澇和泥石流災(zāi)害，某路段有一質(zhì)量為2.0×103kg的石塊隨著雨水由靜止開始沿傾角為30°的斜坡滑下，石塊滑至坡底時的速度大小為10m/s，g取10m/s2，則此時()A．石塊重力的瞬時功率為2×105WB．石塊重力的瞬時功率為1×105WC．石塊所受斜坡支持力的瞬時功率為5×104WD．石塊所受斜坡支持力的瞬時功率為×105W石塊重力的瞬時功率PG＝mg·v·sin30°＝2.0×103×10×10×W＝1×105W，故A錯誤，B正確；石塊所受斜坡支持力與石塊速度方向垂直，故石塊所受斜坡支持力的瞬時功率為零，故C、D錯誤.CB第3節(jié)功率題型3機械做功的功率解析第3節(jié)功率刷基礎(chǔ)7．[河南省洛陽一高2019高一下月考]如圖所示，以恒定功率行駛的汽車，由水平路面駛上斜坡后，速度逐漸減小，則汽車在斜面上行駛時，()A．牽引力增大，加速度增大B．牽引力增大，加速度減小C．牽引力減小，加速度增大D．牽引力減小，加速度減小由于汽車以恒定功率行駛，所以根據(jù)公式P＝Fv，可知速度減小時，汽車的牽引力逐漸增大，汽車的加速度方向沿斜坡向下，沿斜坡方向?qū)ζ囘M行受力分析，汽車受到重力沿斜坡向下的分力、牽引力、阻力Ff.設(shè)斜坡與水平路面間的夾角為θ，由牛頓第二定律得mgsinθ＋Ff－F＝ma，隨F增大，a逐漸減小，B正確．B解析8．小明同學(xué)騎電動自行車沿平直公路行駛，因電瓶“沒電”，故改用腳蹬騎車勻速前行．設(shè)小明與車的總質(zhì)量為100kg，人與車的速度恒為5m/s，騎行過程中所受阻力約為車和人總重的2%，g取10m/s2，小明騎此電動車做功的功率約為()A．10WB．100WC．1000WD．10000W小明騎車的速度大小為5m/s，勻速行駛時，人和車受力平衡，阻力的大小為f＝0.02mg＝0.02×100×10N＝20N，小明騎此電動車做功的功率為P＝Fv＝fv＝20×5W＝100W，所以B正確．B第3節(jié)功率刷基礎(chǔ)解析刷易錯9．(多選)質(zhì)量為m的物體由固定在地面上的斜面體頂端勻速滑到斜面底端，斜面傾角為θ，物體下滑速度為v，如圖所示，則以下說法中正確的是()A．重力對物體做功的功率為mgvsinθB．重力對物體做功的功率為mgvC．物體克服摩擦力做功的功率為mgvsinθD．物體克服摩擦力做功的功率為mgv重力做功的瞬時功率P＝mgvcos(90°－θ)＝mgvsinθ，故A正確，B錯誤；根據(jù)物體受力平衡知，摩擦力的大小f＝mgsinθ，則克服摩擦力做功的功率P′＝fv＝mgvsinθ，故C正確，D錯誤．AC第3節(jié)功率易錯點沒有注意到瞬時功率公式P＝Fvcosθ中F與v的夾角θ求解功率問題首先應(yīng)注意求解的是瞬時值還是平均值．如果求瞬時值，應(yīng)使用普遍式P＝Fvcosθ(θ為F、v的夾角)．只有F、v同向時，瞬時功率才能等于Fv，而此題中重力與瞬時速度v不是同方向，所以求瞬時功率應(yīng)注意乘上F、v夾角的余弦值．本題易錯選B.易錯分析解析第3節(jié)功率刷提升小球從A點運動到B點過程中，速度逐漸增大，由向心力公式F＝可知，向心力增大，A錯誤；繩的拉力沿繩方向且和小球的速度方向保持垂直，故拉力對小球不做功，可知拉力功率為零，B錯誤，C正確；小球從A到B，剛開始小球重力的瞬時功率為零，到達B點的瞬時功率也為零，小球速度在豎直方向的分量先增大后減小，則重力對小球做功的功率應(yīng)先增大后減小，D正確．CD解析第3節(jié)功率刷提升2．[山東菏澤2018高一上期末]如圖所示，質(zhì)量為50kg的同學(xué)在做仰臥起坐．若該同學(xué)上半身的質(zhì)量約為全身質(zhì)量的，她在1min內(nèi)做了50個仰臥起坐，每次上半身重心上升的距離均為0.3m，g取10m/s2，則她在1min內(nèi)克服重力做的功W和相應(yīng)的平均功率P約為()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離均為0.3m，上半身質(zhì)量約為全身質(zhì)量的，則她每一次克服重力做的功約為W′＝mgh＝×50×10×0.3＝90J；1分鐘內(nèi)克服重力所做的功約為W＝50W′＝50×90J＝4500J；相應(yīng)的平均功率約為P＝＝W＝75W，故A正確，B、C、D錯誤．A解析第3節(jié)功率刷提升因小汽車起初做勻速直線運動，小汽車的初速度設(shè)為v0，則有P＝F0v＝F0(v0＋at)＝F0v0＋F0··t，故C正確．C解析第3節(jié)功率刷提升4.如圖所示，分別用力F1、F2、F3將質(zhì)量為m的物體，由靜止沿同一光滑斜面以相同的加速度，從斜面底端拉到斜面的頂端，物體到達斜面頂端時，力F1、F2、F3的平均功率關(guān)系為()A．P1＝P2＝P3B．P1＞P2＝P3C．P3＞P2＞P1D．P1＞P2＞P3物體的加速度相同，說明物體受到的合力相同，即各力沿斜面方向的分力都相同；由于斜面的長度相同，根據(jù)功的公式W＝Fscosθ可得各力做的功相同，由于物體的加速度相同，所以物體運動的時間相同，所以拉力的平均功率相同，故A正確．A解析第3節(jié)功率刷提升5．如圖所示，四個相同的小球A、B、C、D，其中A、B、C位于同一高度h處，A做自由落體運動，B沿光滑斜面由靜止滑下，C做平拋運動，D從地面開始做斜拋運動，其運動的最大高度也為h.在每個小球落地的瞬間，其重力的功率分別為PA、PB、PC、PD.下列關(guān)系式正確的是()A．PA＝PC＝PD>PBB．PA＝PC>PB＝PDC．PA＝PB＝PC＝PDD．PA>PC＝PD>PBA做自由落體運動，C做平拋運動，豎直方向做自由落體運動，故A、C落地時豎直方向的速度大小相同，故落地時重力的功率P＝mgv相同．D做斜拋運動，其運動的最大高度跟A下落時的高度相同，故D落地時豎直方向的速度跟A落地時的速度大小相同，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落地時的速度大小相同，但速度方向與重力方向成一定的夾角，故功率小于A的功率，所以A選項是正確的.A解析第3節(jié)功率刷提升0～6s內(nèi)物體的位移大小x＝×6m＝30m，故A正確．根據(jù)W＝Pt，由題圖乙可知，在0～2s內(nèi)拉力做的功為W1＝×30×2J＝30J．2～6s內(nèi)拉力做的功W2＝10×4J＝40J，所以0～6s內(nèi)拉力做的功為W總＝W1＋W2＝70J，故B正確．在2～6s內(nèi)，物體做勻速運動，合力做零，則合外力在0～6s內(nèi)做的功與0～2s內(nèi)做的功相等，故C正確.在2～6s內(nèi)，v＝6m/s，P＝10W，物體做勻速運動，摩擦力f＝F，得f＝F＝＝N＝N，故D錯誤．ABC解析第3節(jié)功率刷提升7.如圖所示，傳送帶與地面的夾角θ＝37°，并以4m/s的速度順時針轉(zhuǎn)動，在傳送帶下端輕輕地放一個質(zhì)量m＝1kg的物塊，它與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ＝1，已知傳送帶從A到B的長度L＝6m，g取10m/s2.求物塊從A到B過程中傳送帶克服物塊摩擦力做功的平均功率．設(shè)物塊剛放上傳送帶時的加速度為a，有μmgcosθ－mgsinθ＝ma，代入數(shù)據(jù)解