2024-2025學(xué)年新教材高中物理第八章1功與功率教案新人教版必修2

PAGE1-功與功率概述概述本講作者適用學(xué)科中學(xué)物理適用年級中學(xué)一年級適用區(qū)域人教版區(qū)域課時時長（分鐘）120學(xué)問點(diǎn)1、 恒力做功計(jì)算方法2、 功率與機(jī)車啟動3、 知道功率的物理意義教學(xué)目標(biāo)1．學(xué)問與技能：（1）知道做機(jī)械功的兩個不行缺少的因素，知道做功和“工作”的區(qū)分；（2）知道當(dāng)力與位移方向的夾角大于90°時，力對物體做負(fù)功，或說物體克服這個力做了功。（3）知道功率是表示做功快慢的物理量。（4）知道功率的定義和定義式P=W／t；知道在國際單位制中，功率的單位是瓦特（W）。（5）知道公式P=Fv的物理意義。2．過程與方法：（1）讓學(xué)生了解探究學(xué)習(xí)的一般程序和方法，培育學(xué)生的分析推理實(shí)力。（2）培育學(xué)生試驗(yàn)探究驗(yàn)證物理規(guī)律的實(shí)力，培育學(xué)生的創(chuàng)建實(shí)力和創(chuàng)作性思維。3．情感、看法與價(jià)值觀：（1）讓學(xué)生體驗(yàn)社會，探究發(fā)覺物理規(guī)律，用物理規(guī)律去分析解決實(shí)際問題。（2）培育學(xué)生溝通合作、分析評價(jià)探究結(jié)果的實(shí)力。教學(xué)重點(diǎn)1、重點(diǎn)是使學(xué)生在理解力對物體做功的兩個要素的基礎(chǔ)上駕馭機(jī)械功的計(jì)算公式。2、功率的概念、功率的物理意義是本節(jié)的重點(diǎn)內(nèi)容，假如學(xué)生能懂得做功快慢表示的是能量轉(zhuǎn)化的快慢，自然能感悟出功率事實(shí)上是描述能量轉(zhuǎn)化快慢的物理量。教學(xué)難點(diǎn)1、物體在力的方向上的位移與物體運(yùn)動的位移簡潔混淆，這是難點(diǎn)。2、要使學(xué)生對負(fù)功的意義有所相識，也較困難，也是難點(diǎn)。教學(xué)過程教學(xué)過程一、導(dǎo)入一、導(dǎo)入在學(xué)生講解辨析的基礎(chǔ)上，啟發(fā)學(xué)生能否用物理語言（物理量）來表述作功快慢。引出功率的定義。通過設(shè)問：怎么樣來求解功率的大小呢？比較以下狀況中人和起重機(jī)做的功的快慢。一個人在1分鐘之內(nèi)將質(zhì)量為20kg的箱子提升到5m處。起重機(jī)在20s內(nèi)將質(zhì)量為1t的貨物提高10m,誰做功快?快多少倍?請學(xué)生自己定量計(jì)算課本中的比較人和起重機(jī)的功率例題，再作進(jìn)一步思索。得出功率的公式。功率(power)的定義：功W跟完成這些功所用時間t的比值，叫做功率。功率用P=eq\f(W,t)在SI制中功率的單位是w（瓦特）。功率的國際單位是瓦特，簡稱瓦(w)，由功率的定義易知：1w=1J/s其它功率單位有千瓦(KW)。其換算關(guān)系為：1kw＝1000w。二、學(xué)問講解二、學(xué)問講解學(xué)問點(diǎn)1功的計(jì)算學(xué)問點(diǎn)1功的計(jì)算計(jì)算變力做功方法一：代數(shù)求和1．無限分割取微元，把整個過程分成許多小段．2．化變力為恒力，把每一小段上的力看成恒力．3．分別計(jì)算后求和，W＝∑Wi.方法二：圖像法求面積如圖所示，F(xiàn)－s圖像下方從s1到s2的面積就是變力F從s1到s2段內(nèi)所做的功.1．功率：P＝eq\f(W,t)(1)意義：功率是表示物體做功快慢的物理量．(2)普適性：此公式是功率的定義式，適用于任何狀況下功率的計(jì)算．2．額定功率和實(shí)際功率(1)額定功率是指動力機(jī)械長期正常工作時最大的輸出功率，是動力機(jī)械重要的性能指標(biāo)．一個動力機(jī)械的額定功率是肯定的，通常都在銘牌上標(biāo)明．機(jī)械工作時必需受額定功率的限制．(2)實(shí)際功率是機(jī)械工作時實(shí)際輸出的功率，也就是發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的牽引力所做功的功率，實(shí)際功率可以小于、也可以等于額定功率，但實(shí)際功率大于額定功率會損壞機(jī)械．(3)額定功率和實(shí)際功率的關(guān)系：實(shí)際功率往往小于額定功率，但也可以在很短時間內(nèi)大于額定功率，若較長時間保持實(shí)際功率大于額定功率會損壞機(jī)械(以上橫線上填“大于”或“小于”)．1．功率與速度的關(guān)系：P＝Fv(當(dāng)F與v有夾角α?xí)r，P＝Fvcosα)2．三個量的制約關(guān)系：(1)P肯定時，F(xiàn)與v成反比，如汽車上坡時減小速度來增大牽引力．(2)v肯定時，F(xiàn)與P成正比，如汽車速度不變時，加大油門可以增大牽引力．(3)F肯定時，P與v成正比，如汽車勻加速行駛時，速度增大，功率也增大．3．平均功率和瞬時功率(1)平均功率：時間t內(nèi)功率的平均值，計(jì)算公式有：eq\x\to(P)＝eq\f(W,t)和eq\x\to(P)＝Feq\x\to(v).瞬時功率：某一時刻功率的瞬時值，能精確地描述做功的快慢，計(jì)算公式有：P＝Fv，其中v為瞬時速度，當(dāng)F與v夾角為α?xí)r，P＝Fvcosα.學(xué)問點(diǎn)2功率學(xué)問點(diǎn)2功率一、功率1．定義：功W與完成這些功所用時間t的比值，P＝eq\f(W,t).2．單位：在國際單位制中，功率的單位是瓦特，簡稱瓦，用W表示．3．標(biāo)矢性：功率是標(biāo)量．二、功率與速度1．功率與速度的關(guān)系：P＝Fv(F與v方向相同)．2．推導(dǎo)功率定義式：P＝eq\f(W,t)eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(功的計(jì)算式：W＝Fs,位移：s＝vt))?P＝Fv學(xué)問點(diǎn)3學(xué)問點(diǎn)3機(jī)車啟動兩種方式1．機(jī)車以恒定功率啟動的運(yùn)動過程分析所以機(jī)車達(dá)到最大速度時a＝0，F(xiàn)＝f，P＝Fvm＝fvm，這一啟動過程的v－t圖像如圖1所示，其中vm＝eq\f(P,f).2．機(jī)車以恒定加速度啟動的運(yùn)動過程分析所以機(jī)車在勻加速運(yùn)動中達(dá)到最大速度v0時，F(xiàn)＝f＋ma，P＝Fv0，v0＝eq\f(P,f＋ma)<eq\f(P,f)＝vm，v0接著增大到vm，加速度漸漸減小到零，最終仍有vm＝eq\f(P,f)，做勻速運(yùn)動．這一運(yùn)動過程的v－t圖像如圖所示．留意(1)以恒定加速度啟動時，勻加速結(jié)束時速度并未達(dá)到最大速度vm.兩種啟動方式最終最大速度的計(jì)算均為vm＝eq\f(P,f).總結(jié)：通過本節(jié)的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生能夠明確功的定義以及功的計(jì)算方法，特殊須要留意的是功的計(jì)算式中的位移是物體在力的方向上的位移，是對地位移，而且利用公式只能干脆計(jì)算恒力對物體做的功，對于變力做的功，須要依據(jù)動能定理來計(jì)算和分析.對于功率的理解，要把握其定義和物理意義，并留意區(qū)分平均功率和瞬時功率的計(jì)算方式，能夠理解機(jī)車功率P=Fv中各量的物理意義，并能夠分析解決機(jī)車啟動問題.三、例題精析三、例題精析【教學(xué)建議】此處內(nèi)容主要用于老師課堂的精講，每個題目結(jié)合試題本身、答案和解析部分，老師有的放矢的進(jìn)行講授或與學(xué)生互動練習(xí)。例題1例題1【題干】如圖表示物體在力F的作用下在水平面上發(fā)生了一段位移s，這四種情形下力F和位移s的大小都是一樣的，則力對物體做正功的是()【答案】AC【解析】解析A、C中力與位移(速度)方向的夾角為銳角，故力對物體做正功，B、D中力與位移(速度)方向的夾角為鈍角，故力對物體做負(fù)功．例題2例題2【題干】如圖所示，電梯由質(zhì)量為的轎廂、質(zhì)量為的配重、定滑輪和鋼纜織成，轎廂和配重分別系在一根繞過定滑輪的鋼纜兩端，在與定滑輪同軸的電動機(jī)驅(qū)動下電梯正常工作，定滑輪與鋼纜的質(zhì)量可忽視不計(jì)，重力加速度，在轎廂由靜止起先以的加速度向上運(yùn)行的過程中，電動機(jī)對電梯共做功為（）A． B． C． D．【答案】B【解析】對于轎廂，依據(jù)牛頓其次定律得：解得：靜止起先以的加速度向上運(yùn)行1s的過程中，發(fā)生位移為：則電動機(jī)對轎廂做正功：對于配重，依據(jù)牛頓其次定律得：解得：因此起重機(jī)對配重做負(fù)功：所以電動機(jī)對電梯共做功為：電例題3例題3【題干】如圖所示，一個人用與水平方向成60°角的力F＝40N拉一個木箱，在水平地面上沿直線勻速前進(jìn)了8m，求：(1)拉力F對木箱所做的功；(2)摩擦力對木箱所做的功；(3)外力對木箱所做的總功．【答案】(1)160J(2)－160J(3)0【解析】如圖所示，木箱受到重力、支持力、拉力和摩擦力的作用．其中重力和支持力的方向與位移的方向垂直，所以只有拉力和摩擦力對木箱做功．由于木箱做勻速直線運(yùn)動，所以摩擦力跟拉力在水平方向上的分力大小相等、方向相反，拉力做正功，摩擦力做負(fù)功．依據(jù)W＝Fscosα可得(1)拉力對木箱所做的功為W1＝Fscos60°＝40×8×0.5J＝160J(2)摩擦力f對木箱所做的功為W2＝fscos180°＝(Fcos60°)scos180°＝40×0.5×8×(－1)J＝－160J(3)外力對木箱所做的總功為W＝W1＋W2＝0例題4例題4【題干】關(guān)于功率，下列說法正確的是()A．功率是描述力對物體做功多少的物理量B．力做功時間越長，力的功率肯定越小C．力對物體做功越快，力的功率肯定越大D．力F越大，速度v越大，瞬時功率就越大【答案】C【解析】功率是描述力對物體做功快慢的物理量，做功越快，功率越大，A錯誤，C正確；力對物體做功時間長，未必做功慢，B錯誤；瞬時功率與力、速度及它們的夾角三個因素有關(guān)，力F越大，速度v越大，瞬時功率不肯定越大，D錯誤．例題5例題5【題干】在時刻，將一小球以肯定的初速度水平拋出，重力對該小球做功的功率為P，不計(jì)阻力，則P—t關(guān)系圖像是A． B．C． D．【答案】A【解析】將小球以肯定的初速度水平拋出，不計(jì)阻力，物體做平拋運(yùn)動，速度為：；故ts秒時重力的功率為：；故說明P與時間成正比，故A正確，BCD錯誤；四、課堂運(yùn)用四、課堂運(yùn)用【教學(xué)建議】在對課堂學(xué)問講解完，把握了重點(diǎn)突破了難點(diǎn)以及練習(xí)精講了之后，再用練習(xí)進(jìn)行課堂檢測，依據(jù)學(xué)生狀況建議分3個難度層次：易，中，難?；A(chǔ)基礎(chǔ)1．一滑塊在水平地面上沿直線滑行，t＝0時其速度為1m/s，從今刻起先滑塊運(yùn)動方向上再施加一水平力F，力F和滑塊的速度v隨時間的變更規(guī)律分別如圖(a)、(b)所示．設(shè)在第1秒內(nèi)、第2秒內(nèi)、第3秒內(nèi)力F對滑塊做的功分別為W1、W2、W3，則以下關(guān)系正確的是()A．W1＝W2＝W3 B．W1＜W2＜W3C．W1＜W3＜W2 D．W1＝W2＜W3【答案】B【解析】由速度圖像可知，第1s、2s、3s內(nèi)的位移分別為0.5m、0.5m、1m，由F－t圖像及功的公式W＝Fscosα，可求知：W1＝0.5J，W2＝1.5J，W3＝2J．故本題中A、C、D錯，B正確．2．(功率的計(jì)算)一個質(zhì)量為m的小球做自由落體運(yùn)動，那么，在前t秒內(nèi)重力對它做功的平均功率eq\x\to(P)及在t秒末重力做功的瞬時功率P分別為(t秒末小球未著地)()A.eq\x\to(P)＝mg2t2，P＝eq\f(1,2)mg2t2B.eq\x\to(P)＝mg2t2，P＝mg2t2C.eq\x\to(P)＝eq\f(1,2)mg2t，P＝mg2tD.eq\x\to(P)＝mg2t，P＝2mg2t【答案】C【解析】前t秒內(nèi)重力做功的平均功率eq\x\to(P)＝eq\f(W,t)＝eq\f(mg·\f(1,2)gt2,t)＝eq\f(1,2)mg2tt秒末重力做功的瞬時功率P＝Fv＝mg·gt＝mg2t.故C正確．3．如圖所示，光滑斜面放在水平面上，斜面上用固定的豎直擋板攔住一個光滑的重球。在整個裝置沿水平面對左減速的過程中，關(guān)于重球所受各力做功狀況說法正確的是A．斜面對球的彈力肯定做負(fù)功B．擋板對球的彈力可能不做功C．擋板對球的彈力肯定做負(fù)功D．小球所受彈力的合力不做功【答案】C【解析】對小球進(jìn)行受力分析如圖：小球受到豎直向下的重力mg，斜面的垂直斜面對上的彈力N2，擋板對它水平向左的彈力N1，而小球位移方向?yàn)樗较蜃?，所以只有重力方向與位移方向垂直，其他力都不垂直，故只有重力不做功，其它兩個力都做功。A.由于整個裝置向左減速運(yùn)動，加速度水平向右，豎直方向受力平衡，則得N2≠0，且N2與位移的夾角為銳角，斜面對球的彈力肯定做正功。故A錯誤。BC.設(shè)加速度為a，斜面的傾角為，依據(jù)牛頓其次定律，豎直方向：N2cos-mg=0水平方向：N1-N2sin=ma由上分析得知，N2不變，N1≠0，因?yàn)閾醢鍖η虻膹椓1的方向與位移方向相反，所以N1肯定做負(fù)功。故B錯誤，C正確。D.因重力不做功，而球的動能在減小，則兩個彈力的合力做負(fù)功，故D錯誤。鞏固鞏固1．(摩擦力做功的特點(diǎn)與計(jì)算)如圖所示，水平傳送帶以速度v順時針運(yùn)轉(zhuǎn)，兩傳動輪M、N之間的距離為s＝10m，若在M的正上方，將一質(zhì)量為m＝3kg的物體輕放在傳送帶上，已知物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ＝0.3，在以下兩種狀況下，物體由M處傳送到N處的過程中，傳送帶對物體的摩擦力做了多少功？(g取10m/s2)(1)傳送帶速度v＝6m/s；(2)傳送帶速度v＝9m/s.【答案】(1)54J(2)90J【解析】物體在傳送帶上加速運(yùn)動時a＝μg＝3m/s2.剛好加速運(yùn)動10m時的速度v0＝eq\r(2as)＝eq\r(60)m/s＝2eq\r(15)m/s(1)由于v＝6m/s<v0＝2eq\r(15)m/s，所以物體從M處至N處的過程中是先加速運(yùn)動至6m/s再勻速運(yùn)動，加速過程的位移為s′＝eq\f(v2,2a)＝eq\f(36,2×3)m＝6m．此后物體與傳送帶相對靜止，傳送帶對物體的摩擦力做功W1＝fs′＝μmgs′＝0.3×3×10×6J＝54J.(2)由于v＝9m/s>v0＝2eq\r(15)m/s，所以物體從M處至N處的過程中始終加速，即加速過程的位移為s＝10m，摩擦力做功W2＝fs＝μmgs＝0.3×3×10×10J＝90J.2．(機(jī)車啟動問題)在水平路面上運(yùn)動的汽車的額定功率為100kW，質(zhì)量為10t，設(shè)阻力恒定，且為車重的0.1倍，求：(g取10m/s2)(1)汽車在運(yùn)動過程中所能達(dá)到的最大速度．(2)若汽車以0.5m/s2的加速度從靜止起先做勻加速直線運(yùn)動，這一過程能維持多長時間？(3)若汽車以不變的額定功率從靜止啟動，當(dāng)汽車的加速度為2m/s2時，速度為多大？【答案】(1)10m/s(2)13.3s(3)3.3m/s【解析】(1)當(dāng)汽車速度最大時，a1＝0，F(xiàn)1＝f，P＝P額，故vmax＝eq\f(P額,f)＝eq\f(100×103,0.1×10×103×10)m/s＝10m/s(2)汽車從靜止起先做勻加速直線運(yùn)動的過程中，a2不變，v變大，P也變大，當(dāng)P＝P額時，此過程結(jié)束．F2＝f＋ma2＝(0.1×104×10＋104×0.5)N＝1.5×104Nv2＝eq\f(P額,F2)＝eq\f(105,1.5×104)m/s＝eq\f(20,3)m/s，則t＝eq\f(v2,a2)＝eq\f(\f(20,3),0.5)s≈13.3s(3)F3＝f＋ma3＝(0.1×104×10＋104×2)N＝3×104Nv3＝eq\f(P額,F3)＝eq\f(105,3×104)m/s≈3.3m/s3．如圖所示，物塊在與水平方向成θ角的恒力F作用下，沿水平面對右運(yùn)動了一段距離x．在此過程中，恒力F對物塊做的功為A．Fxcosθ B．FxsinθC．Fx D．-Fxcosθ【答案】A【解析】由圖可知，利于位移之間的夾角為θ，故推力所做的功：拔高拔高1．輕質(zhì)繩子通過光滑定滑輪牽引物塊，沿著粗糙水平面，自很遠(yuǎn)的地方勻速靠近滑輪。若物塊與地面的動摩擦因數(shù)μ＜1，則在物塊勻速靠近的整個過程中，下列推斷正確的是A．繩子的拉力不斷減小B．地面對物塊的作用力不斷增大C．拉力的功率不斷減小D．地面對物塊的作用力的功率不斷增大【答案】C【解析】A.對物體受力分析，設(shè)繩子與水平方向的夾角為，依據(jù)平衡條件，水平方向有：豎直方向：又滑動摩擦力公式：聯(lián)立解得：其中則物體自很遠(yuǎn)的地方勻速靠近滑輪，則從0°起先增大且小于90°，則從45°起先增大且小于135°，則先增大后減小，拉力F先減小后增大，故A錯誤；B.地面對物塊的作用力與重力和拉力的合力大小相等，方向相反，由題知，重力不變，拉力先減小后增大，則兩者的合力是先減小后增大，所以地面對物塊的作用力也是先減小后增大，故B錯誤；C.依據(jù)化簡得：因從0°起先增大且小于90°，所以始終增大，則功率始終減小，故C正確；D.因支持力與速度方向垂直，所以地面對物塊作用力的功率等于摩擦力的功率，則有：又所以有故地面對物塊的作用力的功率不斷減小，故D錯誤。2、A、B兩物體用細(xì)繩連著，放在水平地面上，用水平力F拉A物體，使A和B一起以v=5m/s的速度勻速前進(jìn)，此時細(xì)繩的張力T＝20N，現(xiàn)在用水平力F’只拉A物體使它也以v=5m/s的速度前進(jìn)，這時F’的功率為200W，求F的功率應(yīng)為多大？【答案】300W【解析】已知F’的功率為200W，速度為5m/s依據(jù)P=Fv，可得因?yàn)槲矬w作勻速運(yùn)動所以f＝F當(dāng)A、B連接時，兩個物體都作勻速運(yùn)動，對物體A來說在水平方向受三個力作用，F(xiàn)向左，f和T向右，因A作勻速運(yùn)動F=f+T=60N因兩個物體同樣以v=5m/s速度勻速運(yùn)動，所以F的功率為：P=Fv=300W。3.生活中有人常說在車廂內(nèi)推車是沒用的，如圖，在水平地面上運(yùn)動的汽車車廂內(nèi)一人用力推車，當(dāng)車在倒車時剎車的過程中 ()A．人對車做正功B．人對車做負(fù)功C．人對車不做功D．車對人的作用力方向水平向右解析倒車表示速度向右，剎車表示減速運(yùn)動，即a、v方向相反，加速度a向左，人與車具有相同的加速度，對人受力分析，受到重力和車對人的作用力，則車對人的作用力方向?yàn)樾毕蜃笊戏剑珼錯；那么人對車的作用力方向斜向右下方，人對車的作用力與車運(yùn)動位移方向成銳角，即人對車做正功(或?qū)θ擞蓜幽芏ɡ?，人的動能減小，車對人做負(fù)功，人對車做正功來推斷)，A對，B、C錯．答案A課堂小結(jié)課堂小結(jié)【教學(xué)建議】此處內(nèi)容主要用于老師對本節(jié)課重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)，一方面是對本節(jié)課的重點(diǎn)難點(diǎn)內(nèi)容的回顧，更重要的是針對這節(jié)課學(xué)生出現(xiàn)的問題再次進(jìn)行復(fù)習(xí)提問等，以達(dá)到讓學(xué)生課上駕馭的目的，同時可以對下節(jié)課內(nèi)容進(jìn)行簡潔的鋪墊，以體現(xiàn)出本節(jié)課內(nèi)容與下節(jié)課內(nèi)容之間的關(guān)系。通過本節(jié)的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生能夠明確功的定義以及功的計(jì)算方法，特殊須要留意的是功的計(jì)算式中的位移是物體在力的方向上的位移，是對地位移，而且利用公式只能干脆計(jì)算恒力對物體做的功，對于變力做的功，須要依據(jù)動能定理來計(jì)算和分析.對于功率的理解，要把握其定義和物理意義，并留意區(qū)分平均功率和瞬時功率的計(jì)算方式，能夠理解機(jī)車功率P=Fv中各量的物理意義，并能夠分析解決機(jī)車啟動問題.拓展延長拓展延長【教學(xué)建議】此處內(nèi)容主要用于老師依據(jù)學(xué)生駕馭狀況有針對性的進(jìn)行課后作業(yè)的布置，駕馭好的同學(xué)可以適當(dāng)?shù)牟贾秒y度大一些的作業(yè)，成果一般的同學(xué)可以以基礎(chǔ)題和鞏固題目為主，但是肯定要限制作業(yè)的數(shù)量，給學(xué)生布置的作業(yè)一般不要超過5題，這樣學(xué)生才能保證做題的質(zhì)量?；A(chǔ)基礎(chǔ)1．關(guān)于功的概念，以下說法正確的是()A．力是矢量，位移是矢量，所以功也是矢量B．功有正、負(fù)之分，若某個力對物體做負(fù)功，表明這個力對該物體的運(yùn)動起阻礙作用C．若某一個力對物體不做功，說明該物體肯定沒有位移D．合力的功等于各分力做的功的矢量和【答案】B【解析】功是標(biāo)量，沒有方向，A錯誤；某力做正功，表明這個力對物體的運(yùn)動起動力作用，某力做負(fù)功，表明這個力對該物體的運(yùn)動起阻礙作用，B正確；某個力對物體不做功，由W＝Fscosα知，物體的位移可能為零或者可實(shí)力與位移的夾角為90°，故C錯誤；功是標(biāo)量，所以合力的功等于各分力做功的代數(shù)和．2．如圖甲所示，靜止在水平地面上的物塊A，受到水平向右的拉力F作用，F(xiàn)與時間t的關(guān)系圖象如圖乙所示；設(shè)物塊與地面間的靜摩擦力最大值Ffm與滑動摩擦力大小相等，則 ()A．0～t1時間內(nèi)F的功率漸漸增大B．t2時刻物塊A的加速度最大C．t3時刻物塊A的動能最大D．t1～t3時間內(nèi)F對物塊先做正功后做負(fù)功【答案】BC【解析】當(dāng)拉力小于最大靜摩擦力時，物塊靜止不動，靜摩擦力與拉力二力平衡，當(dāng)拉力大于最大靜摩擦力時，物塊起先加速，當(dāng)拉力重新小于最大靜摩擦力時，物塊由于慣性接著減速運(yùn)動．t1時刻前，拉力小于最大靜摩擦力，物塊靜止不動，靜摩擦力與拉力二力平衡，合力為零，力F的功率為零，故A錯誤；t1～t2，合力向前，物塊做加速度增大的加速運(yùn)動，t2時刻物塊A的加速度最大，故B正確；t3時刻之后合力向后，物塊由于慣性減速前進(jìn)，故t3時刻A的速度最大，動能最大，C正確；t1～t3時間內(nèi)物塊速度始終增大，動能始終增大，F(xiàn)對物塊A始終做正功，D錯誤；故選B、C.3．在高處的同一點(diǎn)將三個質(zhì)量相同的小球以大小相等的初速度v0分別上拋、平拋和下拋，不計(jì)空氣阻力，則（）A．從拋出到落地過程中，重力對它們做功相同B．從拋出到落地過程中，重力對它們的平均功率相同C．三個小球落地時，重力的瞬時功率相同D．三個小球落地時的動能相同E.從拋出到落地過程中,三個小球動量的變更都不相同【答案】ADE【解析】ABE．三個小球在整個過程中因?yàn)橄侣涓叨认嗤灾亓ψ龉ο嗟?，平拋運(yùn)動的時間等于自由落體運(yùn)動的時間，可知豎直上拋運(yùn)動的時間最長，豎直下拋運(yùn)動的時間最短，依據(jù)：知重力做功的平均功率不同；落地過程中速度變更量為：三個小球落地過程中的速度變更量不同，即動量變更也不同，故A正確，E正確，B錯誤；C．平拋運(yùn)動的物體落地時速度與豎直方向有夾角，依據(jù)：知平拋運(yùn)動的物體落地時重力的瞬時功率小于豎直上拋和下拋的物體．故C錯誤；D．依據(jù)動能定理：可知高度相同，初速度相同，則末速度大小相等；三個小球質(zhì)量相同，故落地時的動能相同.故D正確.鞏固鞏固1．質(zhì)量為m的汽車在平直的路面上啟動，啟動過程的速度—時間圖象如圖所示，其中OA段為直線，AB段為曲線，B點(diǎn)后為平行于橫軸的直線．已知從t1時刻起先汽車的功率保持不變，整個運(yùn)動過程中汽車所受阻力的大小恒為Ff，以下說法正確的是()A．0～t1時間內(nèi)，汽車的牽引力等于meq\f(v1,t1)B．t1～t2時間內(nèi)，汽車的功率等于(meq\f(v1,t1)＋Ff)v2C．t1～t2時間內(nèi)，汽車的平均速率小于eq\f(v1＋v2,2)D．汽車運(yùn)動的最大速率v2＝(eq\f(mv1,Fft1)＋1)v1【答案】D【解析】0～t1時間內(nèi)汽車的加速度大小為eq\f(v1,t1)，meq\f(v1,t1)為汽車所受的合外力大小，而不是牽引力大小，選項(xiàng)A錯誤；t1時刻汽車牽引力的功率為Fv1＝(meq\f(v1,t1)＋Ff)v1，之后汽車功率保持不變，選項(xiàng)B錯誤；t1～t2時間內(nèi)，汽車的平均速率大于eq\f(v1＋v2,2)，選項(xiàng)C錯誤；牽引力等于阻力時速度最大，即t2時刻汽車速率達(dá)到最大值，則有(meq\f(v1,t1)＋Ff)v1＝Ffv2，解得v2＝(eq\f(mv1,Fft1)＋1)v1，選項(xiàng)D正確．2．(對功率的理解)關(guān)于功率，下列各種說法中正確的是()A．功率大說明物體做功多B．功率小說明物體做功慢C．單位時間內(nèi)做功越多，其功率越大D．由P＝Fv可知，機(jī)車運(yùn)動速度越大，功率肯定越大【答案】BC【解析】功率是描述力做功快慢的物理量，單位時間內(nèi)力做的功就是功率；只有當(dāng)F肯定時，功率P才與速度v成正比．3.如圖甲所示，一木塊放在水平地面上，在水平拉力F＝3N作用下向右運(yùn)動，水平地面AB段光滑，BC段粗糙，木塊從A點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)的v－t圖象如圖乙所示，則下列說法正確的是(g＝10m/s2)A．該木塊的質(zhì)量為3kgB．在t＝6s時，摩擦力的功率為6WC．拉力在AC段做功為57JD．木塊在AC段克服摩擦力做功的平均功率為5.25W【答案】BC【解析】A.0-2s內(nèi)物體的加速度：2-6s內(nèi)的加速度：依據(jù)牛頓其次定律得：代入數(shù)據(jù)解得：，故A錯誤；B.時，速度為4m/s，則摩擦力的功率：故B正確；C.依據(jù)速度時間圖線圍成的面積知，0-6s內(nèi)的位移：則拉力在段做功：故C正確；D.2-6s內(nèi)的位移：則木塊在段克服摩擦力做功：木塊在段克服摩擦力的平均功率為：故D錯誤。拔高拔高1．質(zhì)量為m的物體靜止在光滑水平面上，從t＝0時刻起先受到水平力的作用．力的大小F與時間t的關(guān)系如圖所示，力的方向保持不變，則 ()A．3t0時刻的瞬時功率為eq\f(5F\o\al(2,0)t0,m)B．3t0時刻的瞬時功率為eq\f(15F\o\al(2,0)t0,m)C．在t＝0到3t0這段時間內(nèi)，水平力的平均功率為eq\f(23F\o\al(2,0)t0,4m)D．在t＝0到3t0這段時間內(nèi)，水平力的平均功率為eq\f(25F\o\al(2,0)t0,6m)解析2t0時刻速度大小v2＝a1·2t0＝eq\f(2F0,m)t0.3t0時刻的速度大小為v3＝v2＋a2t0＝eq\f(F0,m)·2t0＋eq\f(3F0,m)·t0＝eq\f(5F0t0,m)，3t0時刻力F＝3F0，所以瞬時功率P＝3F0·v3＝eq\f(15F\o\al(2,0)t0,m)，A錯，B對；0～3t0時間段，水平力對物體做功W＝F0x1＋3F0x2＝F0×eq\f(1,2)·eq\f(F0,m)(2t0)2＋3F0·eq\f(v2＋v3,2)t0＝eq\f(25F\o\al(2,0)t\o\al(2,0),2m)，平均功率P＝eq\f(W,t)＝eq\f(25F\o\al(2,0)t0,6m)，C錯，D對．2.一起重機(jī)的鋼繩由靜止起先勻加速提起質(zhì)量為m的重物，當(dāng)重物的速度為v1時，起重機(jī)的有用功率達(dá)到最大值P，以后起重機(jī)保持該功率不變，接著提升重物，直到以最大速度v2勻速上升為止，則整個過程中，下列說法不正確的是 ()A．鋼繩的最大拉力為eq\f(P,v1)B．鋼繩的最大拉力為eq\f(P,v2)C．重物的最大速度為v2＝eq\f(P,mg)D．重物做勻加速直線運(yùn)動的時間為eq\f(mv\o\al(2,1),P－mgv1)答案B解析起重機(jī)達(dá)到最大功率后，鋼繩的拉力漸漸減小，所以勻加速運(yùn)動過程的拉力為最大拉力，F(xiàn)1＝eq\f(P,v1)，A正確，B錯誤；達(dá)到最大速度v2時，拉力F2＝mg，所以v2＝eq\f(P,F2)＝eq\f(P,mg)，C正確；重