8.1.2 功率 导学案 -2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

学校 课型 习题课 课时 1 课题 8.1.2功率（学案2） 年级 高一 学习目标 1． 知道功率的定义。 2． 理解功率与速度的关系，理解瞬时速度。 3．掌握机车启动问题。 基础知识 平均功率和瞬时功率 1．平均功率：时间t内功率的平均值，计算公式：P＝ 。 2．瞬时功率：某一时刻功率的瞬时值，能精确地描述做功的快慢，计算公式：P＝ ，其中v为瞬时速度；当F与v夹角为α时，P＝ 。 机车启动问题 1.达到最大速度时a＝0，此后机车做匀速直线运动，vmax＝。 2.先做匀加速直线运动，持续时间为t1＝＝＝， 习题C 一、单项选择题 1．(科技情境命题)我国自主研发的第一艘平流层飞艇“圆梦”号试飞成功。若飞艇在平流层水平匀速飞行时，所受空气阻力与飞行速度成正比。当匀速飞行速度为v时，动力系统的输出功率为P；当匀速飞行速度为2v时，动力系统的输出功率为( ) A.　　 　 B. C．2P　　 　 D．4P 2．(2020·江苏徐州期中)质量m＝5 kg的物体静止在光滑的水平面上，在水平方向的恒力F＝10 N的作用下，开始做匀加速直线运动，则t＝3 s末时力F对物体做功的瞬时功率为( ) A．20 W B．40 W C．60 W D．80 W 3.如图所示，某同学进行体能训练，用了100 s时间跑上20 m高的高楼，试估测她登楼的平均功率最接近的数值是( ) A．10 W B．100 W C．1 kW D．10 kW 4．一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物，当重物的速度为v1时，起重机达到额定功率P。以后起重机保持该功率不变，继续提升重物，直到达到最大速度v2为止，则整个过程中，下列说法正确的是(重力加速度为g)( ) A．钢绳的最大拉力为mg B．钢绳的最大拉力为 C．重物的平均速度大小为 D．重物匀加速运动的加速度为－g 二、多项选择题 5.如图所示，在外力作用下某质点运动的v­t图像为正弦曲线，从图中可以判断( ) A．在0～t1时间内，外力的功率先增大后减小 B．在0～t1时间内，外力的功率逐渐减小为零 C．在t2时刻，外力的功率为零 D．在t3时刻，外力的功率最大 6.一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5 s内做匀加速直线运动，5 s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v－t图像如图所示。已知汽车的质量为m＝2×103 kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，g取10 m/s2 ，则( ) A．汽车在前5 s内的牵引力为4×103 N B．汽车在前5 s内的牵引力为6×103 N C．汽车的额定功率为60 kW D．汽车的最大速度为30 m/s 三、非选择题 7．(科技情境命题)如图所示为修建高层建筑常用的塔式起重机。在起重机将质量m＝5×103 kg的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上做匀加速直线运动，加速度a＝0.2 m/s2，当起重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率直到重物做vm＝1.02 m/s的匀速运动。g取10 m/s2，不计额外功。求： (1)起重机允许输出的最大功率； (2)重物做匀加速运动所经历的时间； (3)起重机在第2 s末的输出功率。 8.如图所示，位于水平面上的物体A，在斜向上的恒定拉力F作用下，由静止开始向右做匀加速直线运动。已知物体质量为10 kg，F的大小为100 N，方向与速度v的夹角为37°，物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，g取10 m/s2。(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)求： (1)第2 s末，拉力F对物体做功的功率； (2)从开始运动到物体前进12 m的过程中拉力对物体做功的平均功率。 课堂小结 习题B 培优　功率与图像问题 8．(多选)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F的大小与时间t的关系如图所示，力的方向保持不变，则( ) A．3t0时刻水平力做功的瞬时功率为 B．3t0时刻水平力做功的瞬时功率为t0 C．在0～3t0这段时间内，水平力做功的平均功率为 D．在0～3t0这段时间内，水平力做功的平均功率为 9．(多选)如图所示为汽车在水平路面上启动过程的v­t图像，Oa段为过原点的倾斜直线，ab段表示以额定功率行驶时的加速阶段，bc段是与ab段相切的水平直线，汽车受到的阻力恒定，则下列说法正确的是( ) A．0～t1时间内汽车做匀加速运动且功率恒定 B．t1～t2时间内汽车牵引力逐渐减小 C．t1～t2时间内汽车的平均速度为(v1＋v2) D．t1时刻汽车的牵引力及其功率都是最大值，t2～t3时间