第4章 第2节 功率-课后达标检测-【优学精讲】2024-2025学年高中物理必修第二册教用课件(教科版)

该高中物理课件聚焦功率的理解与计算、机车启动问题，通过基础题组（功率概念辨析、瞬时功率计算）到综合题组（结合运动学与牛顿定律的功率应用），搭建从概念到应用的学习支架，帮助学生衔接功与功率、运动学公式的知识脉络。 其亮点在于分层设计与情境化问题，结合平抛运动中重力功率计算、机车启动v-t图像分析等实例，培养学生物理观念（能量观念）和科学思维（模型建构、科学推理）。采用实例教学法，学生能提升知识应用能力，教师可通过分层练习实现精准教学。

课后　达标检测 1 题组1　功率的理解和计算 1．关于功率，下列说法正确的是(　　) A．功率是描述力对物体做功多少的物理量 B．力做功时间越长，力的功率一定越小 C．力对物体做功越快，力的功率一定越大 D．力对物体做功越多，力的功率一定越大 √ 课后　达标检测 4 5 6 7 8 1 9 10 12 11 2 3 13 解析：功率是描述力对物体做功快慢的物理量，做功越快，功率越大，A错误，C正确； 力对物体做功时间长，未必做功慢，B错误； 力对物体做功多，未必做功快，D错误。 课后　达标检测 4 5 6 7 8 1 9 10 12 11 2 3 13 √ 2．如图所示，从空中以40 m/s的初速度平抛一所受重力为10 N的物体，物体在空中运动3 s落地，不计空气阻力，g取 10 m/s2，则物体落地前瞬间，重力的瞬时功率为(　　)   A．300 W B．400 W C．500 W D．700 W 解析：物体落地瞬间vy＝gt＝30 m/s，所以PG＝Gvy＝300 W，故A正确。 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后　达标检测 13 √ 3．(2023·吉林白山期末)质量为1 kg的物体做匀变速直线运动，其位移随时间变化的规律为x＝2t＋t2(m)。t＝2 s 时，该物体所受合力的功率为(　　) A．6 W B．8 W C．10 W D．12 W 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后　达标检测 13 √ 4.(2024·天津期末)如图所示，某同学到超市购物后由于赶时 间，用大小为20 N、方向与水平面成60°角斜向上的拉力 拉购物篮，以1 m/s2的加速度在水平地面上从静止开始匀加 速前进(加速时间大于3 s)，则(　　) A．前2 s内拉力所做的功为40 J B．前2 s内拉力的平均功率为20 W C．2 s末拉力做功的瞬时功率为20 W D．由于阻力大小未知，拉力的功率不能确定 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后　达标检测 13 2 s末购物篮的速度v＝at＝2 m/s，则2 s末拉力做功的瞬时功率P＝Fv cos 60°＝20 W，故C正确； 虽阻力大小未知，但拉力大小和拉力与运动方向的夹角已知，且运动速度和位移可算出，故拉力的功率可算出，故D错误。 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后　达标检测 13 √ 题组2　机车启动问题 5．质量为m的汽车在平直公路上从静止开始以加速度a做匀加速直线运动，发动机的牵引力恒为F，受到的阻力恒为f，则当汽车的速度为v时，发动机的功率为(　　) A．(F－f)v　 B．mav C．fv D．Fv 解析：根据功率的定义可知，发动机的功率指发动机的牵引力的功率，即P＝Fv。 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后　达标检测 13 √ 6．(2023·北师大附中高一期中)一辆汽车在平直公路上以额定功率行驶，设所受阻力不变。在汽车加速过程中(　　) A．牵引力减小，加速度增大 B．牵引力减小，加速度减小 C．牵引力增大，加速度增大 D．牵引力增大，加速度减小 解析：根据P＝Fv知，发动机的功率恒定，速度增大，牵引力减小，根据牛顿第二定律有F－f＝ma可知加速度减小，故B正确。 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后　达标检测 13 √ 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后　达标检测 13 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后　达标检测 13 √ 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后　达标检测 13 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后　达标检测 13 √ 9．(2023·广东深圳期末)质量为2 000 kg的汽车在水平路面上匀加速启动，阻力恒为 1 000 N，t＝20 s 时发动机达到额定功率，此后，功率保持不变，其运动的v－t图像如图，下列说法正确的是(　　) A．在t＝40 s时汽车达到最大速度 B．汽车的额定功率为20 000 W C．匀加速阶段，汽车的加速度大小为1 m/s2 D．加速过程中，汽车的牵引力一直在增大 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后　达标检测 13 解析：t＝20 s时发动机达到额定功率，t＝20 s 之后，汽车做加速度减小的加速运动，直到达到最大速度，由v－t 图像可知，在t＝40 s时汽车尚未达到最大速度，故A错误； 汽车达到额定功率后，牵引力大于阻力，速度还要继续增大，在功率保持不变的情况下，由P＝Fv知，随着速度的增大，牵引力要减小，直到汽车达到最大速度时，牵引力F＝f＝1 000 N，故D错误。 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后　达标检测 13 10.(多选)如图所示，一质量m＝2 kg 的小球，以v0＝15 m/s的 初速度，朝着一个倾角为θ＝37°的斜面平抛出去，它落到 斜面上时的速度方向刚好和斜面垂直，g取10 m/s2，则(　　) A．该小球落到斜面上的瞬间，重力对小球做功的瞬时功率为400 W B．该小球落到斜面上的瞬间，重力对小球做功的瞬时功率为200 W C．整个平抛运动过程中，重力对小球做功的平均功率为400 W D．整个平抛运动过程中，重力对小球做功的平均功率为200 W √ √ 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后　达标检测 13 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后　达标检测 13 11．(多选)(2024·四川月考)如图甲所示，某高架桥的引桥可视为一个倾角θ＝30°、长l＝500 m的斜面。一辆质量m＝2 000 kg的电动汽车从引桥底端由静止开始加速，其加速度a随速度变化的关系图像如图乙所示，电动汽车的速度达到1 m/s后，牵引力的功率保持恒定。已知行驶过程中电动汽车受到的阻力Ff(摩擦和空气阻力)不变，重力加速度g取10 m/s2。下列说法正确的是(　　) A．电动汽车所受阻力Ff＝2 000 N B．电动汽车的速度达到1 m/s后， 牵引力的功率P0＝14 kW C．第1 s内电动汽车牵引力的功率P与时间t满足P＝12 000 t D．第1 s内牵引力与阻力对电动汽车做的总功为6 000 J √ √ √ 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后　达标检测 13 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后　达标检测 13 由题图乙可知，在第1 s内，汽车做匀加速直线运动，有P＝Fv＝Fat，由上述分析可知F＝14 000 N，所以P＝14 000 t，故C错误； 设电动汽车在第 1 s 内的位移为x，有v2－0＝2ax，解得x＝0.5 m，牵引力做功为W1，有W1＝Fx，阻力做功为W2，有W2＝－Ffx，做功之和为W＝W1＋W2＝6 000 J，故D正确。 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后　达标检测 13 √ 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后　达标检测 13 平衡车运动过程中，根据牛顿第二定律有F－Ff＝ma0，当平衡车加速度为零时，平衡车的牵引力最小，平衡车运动过程中所需的最小牵引力F＝Ff，故B错误； 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后　达标检测 13 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后　达标检测 13 13．(2024·福建宁德期中)某公司对研制的某型号汽车进行测试，汽车总质量m＝2×103 kg，发动机的额定功率P0＝120 kW。测试过程中汽车在平直路段行驶的最大速度可达v m＝40 m/s，现在汽车在平直测试路段由静止开始以a＝2.5 m/s2的加速度做匀加速直线运动，若汽车运动过程中所受的阻力f恒定。求： (1)汽车所受阻力f的大小； 答案：3 000 N　 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 课后　达标检测 (2)汽车做匀加速运动持续的时间t1； 答案：6 s　 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 课后　达标检测 (3)汽车开始运动后，第4 s末的瞬时功率P。 解析：4 s末时汽车还处于匀加速运动状态，所以4 s末汽车速度v2＝at2＝10 m/s 4 s末汽车的瞬时功率P＝Fv2＝8 000×10 W＝80 000 W。 答案：80 000 W 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 课后　达标检测 $