机械能守恒定律——功率.doc

黑龙江省实验中学 2015届高三一轮同步学案 第六章 机械能守恒定律——功率 编者：赵浩
第六章 机械能守恒定律——功率
【知识回顾】
一、功率
1．定义：功跟完成这些功 _______________的比值叫做功率。
2．意义：功率是表示做功______________的物理量.

3．平均功率 P＝______________=______________ ，瞬时功率P＝______________
4．单位：_____________，符号：______________
5. 额定功率与实际功率．
(1)额定功率：机械长时间_________而不损坏机械的_______输出功率．
(2)实际功率：机械__________时的输出功率，实际功率可以小于或等于____________
二、机车的两种启动方式
1．恒定功率启动

2．恒定加速度启动

【知识要点】
一、功率的计算方法
【例1】从距地面相同高度处，水平抛出两个质量相同的小球A和B，抛出A球的初速度为v0，抛出B球的初速度为2v0，若两球运动到落地的过程中重力的平均功率分别为和，落地时重力的瞬时功率分别为PA和PB，则（ ）
A. ；PA＜PB B. ；PA＜PB
C. ；PA＝PB D. ；PA＝PB
【例2】如图所示，质量相同的两物体处于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最后到达同一水平面，则（ ）
A．重力对两物体做功相同 B．重力的平均功率相同
C．到达底端时重力的瞬时功率PA＜PB D．到达底端时两物体的速度相同
【例3】如图，分别用力F1、F2、F3将质量为m的物体由静止沿同一固定光滑斜面以相同的加速度从斜面底端拉到斜面的顶端，在此过程中，F1、F2、F3做功的功率大小关系是（ ）
A．P1=P2=P3 B．P1＞P2=P3
C．P3＞P2＞P1 D．P1＞P2＞P3
【例4】0
t0
3F0
F0
3t0
F
2t0
t
质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t=0时刻开始受到水平力的作用。力的大小F与时间t的关系如图所示，力的方向保持不变，则（ ）
A．3t0时刻的瞬时功率为 B．3t0时刻的瞬时功率为
C．在t=0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为
D．在t=0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为
[针对训练]一质量为1 kg的质点静止于光滑水平面上，从t＝0时起，第1 s内受到2 N的水平外力作用，第2 s内受到同方向的1 N的外力作用．下列判断正确的是(　　)
A．0～2 s内外力的平均功率是 W B．第2 s内外力所做的功是 J
C．第2 s末外力的瞬时功率最大 D．第1 s内与第2 s内质点动能增加量的比值是
【例5】如图所示，将质量为m的小球以初速度v0从A点水平抛出，正好垂直于斜面落在斜面上B点．已知斜面的倾角为
(1)小球落到斜面上B点时重力做功的瞬时功率是多少？
(2)小球从A到B过程中重力做功的平均功率是多少？

二、机车的两种启动方式
【例6】某种型号轿车净重1500kg，发动机的额定功率为140kW，最高时速可达252km/h。右图为车中用于改变车速的挡位，手推变速杆到达不同挡位可获得不同的运行速度，从“1”～“5”速度逐渐增大，R是倒车挡，则 （ ）
A．轿车要以最大动力上坡，变速杆应推至“1”挡
B．轿车要以最大动力上坡，变速杆应推至“5”挡
C．在额定功率下以最高速度行驶时，轿车的牵引力为2000N
D．在额定功率下以最高速度行驶时，轿车的牵引力为15000N
【例7】我国自行研制的新一代轮式装甲车已达到西方国家第三代战车的水平，将成为中国军方快速部署型轻装甲部队的主力装备。设该装甲车的质量为m，若在平直的公路上从静止开始加速，前进较短的距离s速度便可达到最大值vm。设在加速过程中发动机的功率恒定为P，坦克所受阻力恒为f，当速度为v（vm>v）时，所受牵引力为F。以下说法正确的是( )
A．坦克速度为v时，坦克的牵引力做功为Fs B．坦克的最大速度
C．坦克速度为v时加速度为 D．坦克从静止开始达到最大速度vm所用时间
【例8】为减少二氧化碳排放，我市已推出新型节能环保电动车。在检测某款电动车性能的实验中，质量8×102 kg的电动车由静止开始沿平直公路行驶，达到的最大速度为15 m/s，利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v，并描绘出如图所示的图像（图中AB、BO均为直线），假设电动车行驶中所受阻力恒为车重的0．05倍，重力加速度取10m／s2。则（ ）
A．该车起动后，先做匀加速运动，然后做匀速运动
B．该车起动后，先做匀加速运动、然后做加速度减小的加速运动，接着做匀速运动
C．该车做匀加速运动的时间是1．2 s
D．该车加速度为0．25m/s2时，动能是4×l04 J
【例9】2012年9月25日，中国航母“辽宁舰”正式交付海军，这将极大提高我们中国海军的整体作战实力。如图所示是“歼—15飞机”在航母“辽宁舰”上的起降示意图。已知“歼—15飞机”的质量为m，它的发动机额定功率恒定，起飞前在航母上运动过程中所受的摩擦阻力为恒力。“歼—15飞机”以额定功率从静止开始沿航母做直线运动，到航母一端后起飞。设“歼—15飞机”经过时间t运动了位移s时，速度达到最大值v，此时刚好离开航母起飞。则“歼—15飞机”发动机在航母上运动过程所做的功为（ ）
A． B． C． D．
【例10】汽车发动机的额定功率为60 kW，汽车的质量为5×103 kg，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍(g取10 m/s2)，试求：(1)若汽车保持额定功率不变从静止启动，汽车所能达到的最大速度是多大？当汽车的加速度为2 m/s2时速度是多大？(2)若汽车从静止开始，保持以0.5 m/s2的加速度做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？

【例1】D 【例2】AC 【例3】A 【例4】BD [针对训练]AD 【例5】(1)mgv0cotα　(2)mgv0cotα
【例6】AC 【例7】BC 【例8】BD 【例9】AC 【例10】(1)12 m/s 4m/s (2)16s