内容正文:
第十一章 功和机械能
第2节 功率
教材考点梳理
一、功率(P)
1.定义:功与做功时间之比,它在数值上等于单位时间里完成的功。
2.物理意义:表示做功快慢的物理量。
3.公式:P=W/t 。
4.单位:(1)主单位:瓦特,简称瓦(W) 。
(2) 常用单位: 兆瓦(MW)、千瓦(kW )。
(3)进率: 1MW=106KW 。 1kW=103W 。
中学生跳绳的功率约为60 W。表示:中学生1s 内做功60J 。
5.求功率的两个方法:
(1)普遍公式:P=W/t 。
单位必须统一为主单位:瓦(W)、焦(J)、秒(S)。
(2)当物体作匀速直线运动时:
P=W/t=FS/t=FV
A. 单位必须统一为主单位:瓦(W)、牛(N)、米/秒(m/S)。
B.发动机的功率一般保持不变,所以F和V反比。减少车辆的速度就会使车辆的牵引力增大。
二、比较做功快慢的方法
1.相同时间比做功:相同时间内做功多的做功快。
2.相同做功比时间:做相同功用时短的做功快。
3.若做功或时间都不相同:比较单位时间内做的功。
(即:比较功与时间之比:功率)
重难点突破
1.(2023天津)第七届世界智能大会于2023年5月18日在天津开幕,大会上展示了可穿戴的“外骨骼”机器人。参观者戴上该设备,轻松地将50kg的物体匀速举高1m,用时2s,此过程中对物体做功______J,功率为______W。(g取10Nkg)
2.(2023山东滨州)如图所示,重为20N,棱长为10cm的正方体物块放在水平桌面上,在10N的水平拉力F作用下,5s内沿水平方向匀速移动了50cm,则物块对水平桌面的压强为 Pa,水平拉力F做功的功率为 W。
3.(2023广东广州)物体A重5N,如图1,A在水平拉力F1作用下,在水平面从M匀速直线运动到N用时3s;如图2,在A上放置一个钩码,A在水平拉力F2作用下,在另一水平面从Р匀速直线运动到Q用时2s。
(1)在MN,PQ段,A的速度分别为v1、v2,A所受摩擦力分别为f1、f2,则v1 v2,f1 f2;(均选填“>”“=”“<”)
(2)A从M运动到N,F1做的功为 J、功率为 W,A所受重力做的功为 J。
4.(2023·湖南长沙)如图,大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二楼,在这个过程中,下列说法正确的是( )
A.小孩对砖做功更多 B.小孩对砖做功更快
C.大人对砖做功更多 D.大人对砖做功更快
5.(2023·山东潍坊)(多选)如图甲所示,工人用推力F将重为1000N的箱子沿斜面推至水平车厢中,斜面长3m、高1.5m,F始终与箱子运动方向相同。箱子运动路程随时间变化关系如图乙所示,推力F随时间变化关系如图丙所示。下列分析正确的是( )
A.0~10s内,箱子做加速运动 B.0~10s内,箱子所受摩擦力为100N
C.10~20s内,推力F的功率为160W D.10~20s内,箱子所受摩擦力为200N
6.(2023四川内江)如图是当今世界上最新研发的“侦探猎犬”超音速汽车,最大车速能达到1.6×103km/h,它创造了短期内无法超越的世界纪录。在某次测试中,该超音速汽车以1.26×103km/h的速度在水平轨道上匀速直线行驶时,汽车受到水平方向的阻力为1.8×105N,求在这次测试中:
(1)汽车受到水平方向的牵引力;
(2)汽车牵引力的功率。
参考答案
1.【答案】500 250
【解析】将50kg的物体匀速举高1m,此过程中对物体做功
对物体做功用时2s,则功率
2.【答案】 1000 1
【解析】[1]在水平面上压力等于重力,即F=G=20N,物体对地面的压强
[2]拉力做的功W = Fs =10N × 50× 10-2m =5J,拉力做功的功率
3.【答案】 < > 0.3 0.1 0
【解析】(1)[1]在MN段,A的速度为,在PQ段,A的速度为,则。
[2]A在水平拉力F1作用下做匀速直线运动,由二力平衡可知,A在水平拉力F2作用下做匀速直线运动,由二力平衡可知,则。
(2)[3]F1做的功为
[4] F1的功率为
[5]A只在水平方向运动发生距离,竖直方向没有发生距离,所以A所受重力做的功为0J。
4.【答案】D
【解析】AC.大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二楼,根据W=Fs=Gh,可知,做功一样多,故AC错误;
BD.两人做功一样多,大人用时较短,根据可知,大人对砖做功更快,故B错误,D正确。
故选D。
5.【答案】BD
【解析】A.根据图乙可知,0~