7.2.2 功率的计算 机车启动问题（备课件）-【上好课】2021-2022学年高一物理同步备课系列（沪科版2020 必修第二册）

第七章 机械能守恒定律 7.2.2 功率的计算 机车启动问题 沪科版（2020）高中物理必修第二册 主讲人：小k君. 1.功率的定义：功跟完成这些功所用时间的比值叫做功率 2.功率的公式：P=W/t（适用求平均功率） 3.功率的物理意义：功率是表示做功快慢的物理量 4.国际单位：瓦（w）功率常用单位：千瓦（kw）或焦/秒（J/s） 换算关系：1kw=1000w=1000J/s 5.功率与力、速度的关系的推导 6.公式：P=Fv （F与位移s或v同方向） 当v是平均速度，P是平均功率（F为恒力，且F与同向）； 当v是瞬时速度，P是瞬时功率 7.据P=Fv可得 a.F一定时，P∝v b.v一定时，P∝F c.P一定时，F∝ 1/v 知识回顾 热身训练 1. 物体A、B质量相同，A放在光滑的水平面上，B放在粗糙的水平面上，在相同的力F作用下，由静止开始都通过了相同的位移s，( ) A．力F对A做功较多，做功的平均功率也较大 B．力F对B做功较多，做功的平均功率也较大 C．力F对A、B做的功和做功的平均功率都相同 D．力F对A、B做功相等，但对A做功的平均功率较大 D 2.2021年东京奥运会中，中国女排小组赛虽然遗憾出局，但“中国女排精神”却影响激励着年轻人奋勇拼搏。假设在最后一场中国队对阵阿根廷队比赛中，阿根廷运动员将排球从A点水平击出，排球飞到B点刚要落地时，被朱婷救起，球又斜向上飞出后落到A点正下方的D点，D点与B点等高，轨迹的最高点C与A等高，假设两端轨迹在同一竖直平面内，不计空气阻力，排球可看做质点，下列说法正确的有（　　） A．排球两次飞行过程中重力对排球做的功相等 B．排球到达B点时的速率比离开B点时的速率大 C．排球从A下落到B点时重力的瞬时功率等于落到D点时重力的瞬时功率相等 D．排球在A点的速度大小是在C点速度大小的4倍 BC 物理量 P额：额定功率 P实： 实际功率 F： 牵引力 v： 瞬时速度 f： 阻力 机车启动 加速度逐渐减小的变加速运动 匀速直线运动 ① 以恒定功率启动 对关键时刻和关键位置进行图像分析： vm v t 0 P t 0 功率恒定不变 ② 恒定加速度启动 当P= P额时，功率不再变化 加速度逐渐减小的变加速运动 匀速直线运动 匀加速直线运动 v t 0 vm P t 0 功率先增大后不变 加速度减小的加速直线运动 运动性质 过程分析 OA段 P ­t图和v ­t图 以恒定加速度启动 以恒定功率启动 两种方式 机车的功率：牵引力的功率（发动机提供）P=FV 机车启动方式的比较 BC段 加速度减小的加速运动 以vm匀速直线运动 运动性质 过程分析 AB段 以恒定加速度启动 以恒定功率启动 两种方式 恒定功率下的加速度一定不是匀加速，这种加速过程发动机做的功可用W＝Pt计算，不能用W＝Fl计算(因为F为变力)． 以恒定牵引力加速时的功率一定不恒定，这种加速过程发动机做的功常用W＝Fl计算，不能用W＝Pt计算(因为功率P是变化的)． 三个重要关系式 例题精讲 1.下列关于汽车运动的论述，不正确的是( ) A.汽车以额定功率启动后做变加速运动，速度、加速度均逐渐增大 B.汽车以额定功率启动后做变加速运动，速度逐渐增大，加速度逐渐减小，加速度为0时，速度最大 C.汽车匀速行驶时最大允许速度受发动机额定功率的限制，要提高最大允许速度，必须增大发动机的额定功率 D.汽车在水平路面上以额定功率P行驶，当牵引力F与阻力f平衡时，汽车的最大速度vm=P/f A 2.(多选)如图甲所示,静止在水平面上的物体在竖直向上的拉力F作用下开始向上加速运动,拉力的功率恒定为P,运动过程中所受空气阻力大小不变,物体最终做匀速运动,物体运动速度的倒数与加速度a的关系如图乙所示。若重力加速度大小为g,下列说法正确的是(　　) 答案： ABD 3．放在粗糙水平面上的物体受到水平拉力的作用，在 内其速度与时间的图像和该拉力的功率与时间的图像分别如图甲、乙所示，下列说法错误的是（　　） A． 内物体的位移大小为 30m B． 内拉力做的功为 70J C．合外力在0-6s内做的功与0-2s内做的功相等 D．滑动摩擦力的大小为 5N D 当堂检测 1．汽车在平直公路上启动过程的v-t图象如图所示，Oa为过原点的倾斜直线，ab段汽车以额定功率加速，bc段与时间轴平行。整个启动过程中汽车受到的阻力恒定，下列说法正确的是（　　） A．0~t1时间内汽车的位移大于 B．0~t1时间内汽车的功率与时间成正比 C．t3时刻汽车的功率大于t1时刻的功率 D．0~t2时间内汽车的位移为 B 2.一辆质量为2.0×1