第2节 功率-【金版新学案】2025-2026学年高中物理必修第二册同步课堂高效讲义配套课件（鲁科版）

第2节　功　率 　　　　 第1章 功和机械能 素养目标 物理观念 理解功率概念及额定功率和实际功率的定义。 科学思维 从功率概念的定义，体会用比值方法建立物理概念的方法。 科学态度与责任 通过功率概念建立的探究过程，培养学生敢于发表自己观点，坚持原则、善于合作的良好习惯及学以致用的思想。 新知导学 1 合作探究 2 随堂演练 3 内容索引 课时测评 4 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 新知导学 返回 知识梳理 一、功率的含义 1.定义：力所做的功W与完成这些功所用的时间t______。 2.定义式：P＝___。 3.单位：在国际单位制中，功率的单位为______，简称____，符号是W。1 W＝1 J/s，1 kW＝103 W。 之比 瓦特 瓦 二、常见机械的功率 1.额定功率：动力机械可以________工作的最大允许功率。 2.实际功率：机械工作时__________的功率。 长时间 实际输出 三、功率与力、速度的关系 1.关系：一个沿着物体位移方向的力对物体做功的功率，等于这个力与物体速度的乘积。 2.公式：P＝_____。 (1)若v是平均速度，则对应的功率P＝Fv是t时间内的__________。 (2)若v是瞬时速度，则对应的功率P＝Fv是该时刻的__________。 3.应用：由公式P＝Fv可知，当功率P一定时，力F与物体运动的速率v成______。例如，机械正常工作时的功率通常是一定的。车床在切削硬的工件时需要用较大的力，因此要降低车床的运转______。当速度v一定时，力F与功率P成正比。例如，汽车上坡时、司机可通过加大油门，提高发动机的输出功率来增大________。 Fv 平均功率 瞬时功率 反比 速度 牵引力 1.判断正误 (1)功率大表示做功快，做的功一定多。 ( ) (2)功率小的机器做功慢。 ( ) (3)速度大的运动物体功率一定大。 ( ) (4)汽车的速度越大，功率一定越大。 ( ) (5)机械发动机铭牌上的功率指实际功率。 ( ) (6)机车发动机的功率是指牵引力的功率。 ( ) 自主检测 × √ × × × √ 2.链接实景 如图，泰山挑山工和缆车将相同的货物运至山顶，两者对货物做的功相同吗？做功的快慢相同吗？ 提示：做功相同，做功的快慢不相同 返回 合作探究 返回 师生互动 知识点一　对功率的理解 如图所示，某部队正用吊车将一台坦克车从码头上吊起装上舰船。 (1)将质量为m的坦克车以速度v匀速吊起，坦克车在t时间内匀速上升h高度。怎样计算吊车的功率？其瞬时功率是多少？ 提示：吊车对坦克车做的功W＝mgh，功率P＝＝；P瞬＝Fv＝mgv。 (2)若坦克车在相同的时间t内，从静止开始以加速度a匀加速上升高度h时，该过程中吊车的平均功率是多少？其瞬时功率是多少？ 提示：该过程中吊车的平均功率为P＝＝＝；其瞬时功率为P瞬＝Fv＝(mg＋ma)at。 要点归纳 1.公式P＝和P＝Fv的比较 项目 P＝ P＝Fv 适用条件 (1)功率的定义式，适用于任何情况下功率的计算，一般用来求平均功率 (2)当时间t→0时，可由定义式确定瞬时功率 (1)功率的计算式，仅适用于F与v同向的情况，一般用来求瞬时功率 (2)当v为平均速度时，所求功率为平均功率 联系 公式P＝Fv是P＝的推论 2.应用公式P＝Fv解题的技巧和要点 (1)若F的方向与v的方向的夹角为α，由W＝Fscos α、P＝得功率应为P＝Fvcos α。计算功率时必须考虑作用力F与物体运动方向v的夹角。 (2)公式P＝Fv一般用来计算瞬时功率，但如果F为恒力，v取平均速度，此式也可用来计算平均功率。 一台起重机将静止在地面上、质量为m＝1.0×103 kg的货物匀加速竖直吊起，在2 s末货物的速度v＝4 m/s。(g取10 m/s2，不计额外功)求： (1)起重机在这2 s内的平均功率； 例1 答案：2.4×104 W 设货物所受的拉力为F，加速度为a，则 由v＝at得，a＝2 m/s2 F＝mg＋ma＝1.0×103×10 N＋1.0×103×2 N＝1.2×104 N 2 s内货物上升的高度h＝at2＝4 m 起重机在这2 s内对货物所做的功 W＝F·h＝1.2×104×4 J＝4.8×104 J 起重机在这2 s内的平均功率 P＝＝＝2.4×104 W。 (2)起重机在2 s末的瞬时功率。 答案：4.8×104 W 起重机在2 s末的瞬时功率 P瞬＝Fv＝1.2×104×4.0 W＝4.8×104 W。 计算功率应该注意的问题 1.首先应该明确所求的功率是平均功率还是瞬时功率，计算平均功率与瞬时功率选择的公式不同。 2.求平均功率时，应明确是哪一段时间内的平均功率；求瞬时功率时，应明确是哪一时刻的瞬时功率。 3.应该明确是哪一个力对物体做功的功率，是动力还是阻力，是恒力还是变力等。不同情况应选择不同的公式。 规律总结 √ 针对练1.(多选)质量为3 kg的物体，从高45 m处自由落下(g取10 m/s2)，那么在下落的过程中 A.前2 s内重力做功的功率为300 W B.前2 s内重力做功的功率为675 W C.第2 s末重力做功的功率为600 W D.第2 s末重力做功的功率为900 W 前2 s物体下落h＝gt2＝20 m，重力做功的功率P1＝＝300 W，A正确，B错误；2 s末物体的速度v＝gt＝20 m/s，此时重力的功率P2＝mgv＝600 W，C正确，D错误。 √ 针对练2.如图所示，质量为m＝2 kg的木块在倾角为θ＝30°的斜面上由静止开始下滑，斜面足够长，木块与斜面间的动摩擦因数为μ＝，g＝10 m/s2。求： (1)前2 s内重力做的功； 答案：25 J 对木块由牛顿第二定律可得 mgsin θ－μmgcos θ＝ma 代入数据解得a＝1.25 m/s2 前2 s内的位移大小为 s＝at2＝××22 m＝2.5 m 前2 s内重力做的功 W＝mgssin 30°＝2×10×2.5×0.5 J＝25 J。 (2)前2 s内重力做功的平均功率； 答案：12.5 W 重力的平均功率为＝＝ W＝12.5 W。 (3)2 s末重力做功的瞬时功率。 答案：25 W 2 s末重力做功的瞬时功率P＝mgsin 30°×v 2 s末的速度为v＝at＝1.25×2 m/s＝2.5 m/s 联立可得P＝25 W。 师生互动 知识点二　机车的两种启动问题 　　机车启动通常有两种方式，即以恒定功率启动和以恒定加速度启动。分析的理论依据是机车功率P＝Fv。 (1)用公式P＝Fv研究汽车启动问题时，力F是什么力？ 提示：F是汽车的牵引力。 (2)以恒定功率启动时，汽车的加速度变化吗？做什么运动？ 提示：汽车以恒定功率启动，根据P＝Fv，v增大，F减小，加速度减小，故加速度变化，汽车做变加速运动。 (3)汽车匀加速启动的过程能否一直持续下去？ 提示：不能。汽车匀加速启动，F不变，v增大，P增大。当P＝P额时，匀加速运动结束。 要点归纳 1.两种启动方式的过程分析   以恒定功率启动 以恒定牵引力启动 P-t图像和v-t图像 OA段 过程分析 v↑⇒F＝↓⇒a＝↓ a＝不变⇒F不变P＝Fv↑直到P＝P额＝Fv1 运动性质 加速度减小的加速直线运动 匀加速直线运动，维持时间t0＝ AB段 过程分析 F＝F阻⇒a＝0⇒F阻＝ v↑⇒F＝↓⇒a＝↓ 运动性质 以vm做匀速直线运动 加速度减小的加速运动 BC段 无 F＝F阻⇒a＝0⇒F阻＝，以vm做匀速直线运动 2.机车启动问题中几个物理量的求法 (1)机车的最大速度vmax的求法：机车达到匀速前进时速度最大，此时牵引力F等于阻力F阻，故vmax＝＝。 (2)匀加速启动最长时间的求法：牵引力F＝ma＋F阻，匀加速的最后速度v1＝，时间t＝。 (3)瞬时加速度的求法：据F＝求出牵引力，则加速度a＝。 一辆质量m＝2.0×103 kg的新能源汽车在平直公路上行驶，发动机的额定功率P0＝80 kW，设汽车行驶过程中受到的阻力大小恒为f＝4.0× 103 N。 (1)在不超过额定功率的前提下，求该汽车所能达到的最大速度vm； 例2 答案：20 m/s 设汽车以额定功率启动后达到最大速度vm时牵引力为F0，汽车达到最大速度时有F0＝f＝4.0×103 N，而功率P0＝F0vm，代入数据解得vm＝ 20 m/s。 (2)如果汽车从静止开始做匀加速直线运动。加速度的大小为2.0 m/s2，求在发动机不超过额定功率的前提下，汽车维持匀加速运动的时间t。 答案：5.0 s 设汽车在匀加速运动时牵引力为F，根据牛顿第二定律得F－f＝ma，解得F＝8.0×103 N，设保持匀加速的时间为t，匀加速达到的最大速度为v1，则有P0＝Fv1，解得v1＝10 m/s，而由匀加速运动规律有v1＝at，解得t＝5.0 s。 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vmax＝1.02 m/s的匀速运动。g取10 m/s2，不计额外功。求： (1)起重机允许的最大输出功率； 例3 答案：5.1×104 W 设起重机允许的最大输出功率为P0，重物达到最大速度时拉力F0等于重力，有P0＝F0vmax，F0＝mg 代入数据得P0＝5.1×104 W。 (2)重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2 s末的输出功率。 答案：5 s　2.04×104 W 匀加速运动结束时，起重机达到允许的最大输出功率，设此时重物受到的拉力为F，速度为v1，匀加速运动经历的时间为t1，有 P0＝Fv1，F－mg＝ma，v1＝at1 代入数据得t1＝5 s， t＝2 s时，重物处于匀加速运动阶段，设此时速度为v2，输出功率为P，有 v2＝at，P＝Fv2 代入数据得P＝2.04×104 W。 分析机车启动类问题时，必须注意以下三点 1.明确机车的启动方式，是以恒定功率启动，还是以恒定加速度启动。 2.抓住两个基本公式：功率P＝Fv(P是机车的实际功率，F是机车的牵引力，v是机车的速度)；根据牛顿第二定律有F－F阻＝ma(F阻是机车受到的阻力)。 3.正确分析机车启动过程中各物理量在各个阶段(如匀加速运动阶段、变加速运动阶段、匀速运动阶段)的变化情况。 规律总结 针对练1.汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P，快进入闹市区时，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶。汽车所受阻力大小不变，下面四个图中，哪个图像正确表示了从司机减小油门开始，汽车的速度与时间的关系 √ 汽车在匀速行驶时牵引力等于阻力，而当功率减半时速度不变，由此可知牵引力减半，故阻力大于牵引力，车将减速，因功率恒定，故做变减速运动，而牵引力变大，由a＝知加速度逐渐减小，当牵引力等于阻力后，汽车将做匀速运动，由以上分析可知C正确。 针对练2.在水平路面上运动的汽车的额定功率为100 kW，质量为10 t，设阻力恒定，且为车重的0.1，(g取10 m/s2) (1)求汽车在运动过程中所能达到的最大速度。 答案：10 m/s 当汽车速度最大时，a1＝0，F1＝F阻，P＝P额 故vmax＝＝ m/s＝10 m/s。 (2)若汽车以0.5 m/s2的加速度从静止开始做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？ 答案：13.4 s 汽车从静止开始做匀加速直线运动的过程中，a2不变，v变大，P也变大，当P＝P额时，此过程结束。 F2＝F阻＋ma2＝(0.1×104×10＋104×0.5) N＝1.5×104 N v2＝＝ m/s≈6.7 m/s 则t＝＝ s＝13.4 s。 (3)若汽车以额定功率从静止启动后，当汽车的加速度为2 m/s2时，速度 多大？ 答案：3.3 m/s F3＝F阻＋ma3＝(0.1×104×10＋104×2) N＝3×104 N v3＝＝ m/s≈3.3 m/s。 返回 随堂演练 返回 √ 1.关于功率，下列说法正确的是 A.由P＝Fv可知，物体运动越快，功率越大 B.由P＝Fvcos θ可知，某一时刻，力大、速率也大，而功率不一定大 C.由P＝可知，力做功越多，功率就越大 D.由W＝Pt可知，功率越大，力做功越多 功率由物体运动的速度、力以及力与速度方向夹角的余弦共同决定，可知，物体运动越快，即速率越大，功率不一定越大，故A错误；由P＝Fvcos θ可知，某一时刻，力大、速率也大，若夹角的余弦很小，功率也可能很小，即功率不一定大，故B正确；由P＝可知，力做功越多，功率不一定就越大，还与时间有关，故C错误；由W＝Pt可知，功率越大，力做功不一定越多，还与时间有关，故D错误。故选B。 √ 2.某热爱运动的同学质量为55 kg，在做俯卧撑运动的过程中可将她的身体视为一根直棒。已知重心在c点，其垂线与脚、两手连线中点间的距离Oa、Ob分别为1.0 m和0.5 m。若她在1分钟内做了36个俯卧撑，每次肩部上升的距离均为0.5 m，则她在1分钟内克服重力做功和相应的功率约为 A.3300 J，55 W B.4950 J，82.5 W C.6600 J，110 W D.9900 J，165 W 设每次重心上升的高度为h，根据几何关系有＝，解得h＝ m，她在1分钟内克服重力做功为W＝36mgh＝6 600 J，功率为P＝＝ W＝110 W。故选C。 √ 3.一质量为m的木块静止在光滑的水平地面上，大小为F、方向与水平面成θ角的恒力作用在该木块上，经过时间t，力F的瞬时功率为 A. B. C. D. 对木块受力分析可知，木块受重力、支持力和力F的作用，由牛顿第二定律可得，Fcos θ＝ma，所以a＝，t时刻的速度为v1＝at＝，所以瞬时功率P＝Fv1cos θ＝，A正确。 4.质量为2×103 kg 的汽车，发动机的额定功率为3×104 W。在水平公路上行驶受到阻力恒为车重的0.1，g取10 m/s2。 (1)求汽车行驶的最大速度。 答案：15 m/s 汽车行驶的最大速度： vmax＝＝ m/s＝15 m/s。 (2)若汽车从静止开始保持2 m/s2的加速度做匀加速直线运动，则这一过程能持续多长时间？ 答案：2.5 s 由F－F阻＝ma，代入数据得F＝6 000 N， 此时由P＝Fv得v＝5 m/s， 由v＝at得t＝2.5 s。 返回 课时测评 返回 √ 1.(多选)关于力对物体做功的功率，下面几种说法中正确的是 A.力对物体做功越多，这个力的功率就越大 B.力对物体做功的时间越短，这个力的功率就越大 C.力对物体做功少，其功率可能很大；力对物体做功多，其功率也可能 较小 D.功率是表示做功快慢而不是表示做功多少的物理量 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 功率P＝，表示单位时间内所做的功。当t一定时，W越大，P越大，当W一定时，t越小，P越大，可见P由W、t共同决定，只强调一个因素的说法是错误的，故A、B错误；如果W较小，但当t更小时，P就可能很大；如果W较大，但当t更大时，P就可能较小，故C正确；由P＝知P是表示做功快慢的物理量，P越大表示单位时间内 做功越多，即做功越快，故D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 √ 2.(多选)关于额定功率与实际功率，下列说法中正确的是 A.正常条件下可以长时间工作的功率叫额定功率 B.机器在工作时发动机实际输出的功率叫实际功率 C.实际功率可以小于额定功率，但绝不能大于额定功率 D.机器的实际功率可能会暂时超过额定功率，但不能长时间工作 √ √ 由额定功率和实际功率的定义可知A、B正确，实际功率通常比额定功率要小，但可能会短时间超过额定功率，故C错误，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 √ 3.如图所示，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，那么 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 由W＝Fs知，两种情况下，力F做功相等，但在光滑水平面上用时少，由P＝知，在光滑水平面上平均功率较大，故D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 √ 4.一小球由静止释放，不计空气阻力，小球在空中运动的过程中重力做功的功率P随时间t变化的图像是 设经过时间t速度大小为v，由功率公式P＝Fv知，此时重力的功率P＝mgv＝mg·gt＝mg2t，所以A正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 √ 5.质量为5×103 kg的汽车由静止开始沿水平公路直线行驶，当速度达到某数值后关闭发动机滑行，汽车的速度与时间的关系图像如图所示，汽车关闭发动机前瞬间牵引力的功率为 A.150 kW B.100 kW C.75 kW D.50 kW 根据v-t图像可得关闭发动机后的加速度大小a2＝ m/s2＝0.5 m/s2，根据牛顿第二定律可得汽车受到的阻力f＝ma2＝2.5×103 N，汽车加速阶段的加速度大小a1＝ m/s2＝1 m/s2，根据牛顿第二定律得F－f＝ma1，解得汽车的牵引力F＝7.5×103 N，汽车关闭发动机前瞬间牵引力的功率P＝Fv＝1.5×105 W＝150 kW。故选A。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 √ 6.质量为1 kg的柚子由静止释放，经2 s到达地面，不计空气阻力，g取 10 m/s2。则 A.落地时重力的瞬时功率为100 W B.落地时重力的瞬时功率为200 W C.2 s内重力的平均功率为50 W D.2 s内重力的平均功率为150 W 柚子由静止释放，做自由落体运动，2 s时速度v2＝gt＝20 m/s，瞬时功率为P＝mgv2＝200 W，故A错误，B正确；2 s内重力做功W＝mgh＝mg·gt2＝200 J，平均功率为P＝＝100 W，故C、D错误。故选B。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 √ 7.质量为1.5×103 kg的汽车以某一恒定功率启动后沿平直路面行驶，且行驶过程中受到的阻力恒定，汽车能够达到的最大速度为30 m/s。若汽车的速度大小为10 m/s时的加速度大小为4 m/s2，则该恒定功率为 A.90 kW　　 B.75 kW　　 C.60 kW　　 D.4 kW 汽车以恒定的功率启动，由牛顿第二定律F－F阻＝ma和功率Pmax＝Fv联立可得－F阻＝ma，当速度为10 m/s时的加速度大小为4 m/s2，即：－F阻＝4 m，而汽车达到最大速度时加速度为零，有：＝F阻，联立两式解得：Pmax＝60m＝60×1.5×103 W＝90 kW，故A正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 √ √ 8.(多选)一辆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，汽车受到阻力为车重的0.1，g取 10 m/s2，则 A.汽车在前5 s内的牵引力为3×103 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60 m/s 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 汽车受到的阻力为F阻＝0.1×2×103×10 N＝2×103 N，前5 s内，由图知a＝2 m/s2，由牛顿第二定律可知F－F阻＝ma，求得汽车的牵引力为F＝F阻＋ma＝6×103 N，故B正确，A错误；t＝5 s末功率达到额定功率，汽车的额定功率为P＝Fv＝6×104 W＝60 kW，故C正确；当牵引力等于阻力时，汽车达最大速度，则最大速度vmax＝＝30 m/s，故D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 √ 9.(多选)一辆轿车质量为m，在平直公路上运行，开始阶段轿车牵引力保持不变，而后以额定功率继续行驶，经过一定时间，其速度由零增大到最大值vm，若所受阻力恒为f。则关于轿车的速度v、加速度a、牵引力F、功率P的图像正确的是 √ √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 由于汽车受到的牵引力不变，阻力不变，所以汽车在开始阶段做匀加速运动，根据P＝Fv，可知功率随v逐渐变大，当实际功率达到额定功率时，速度为v＝＝，此后功率保持不变，再增加速度，就须减小牵引力，当牵引力减小到等于阻力时，加速度等于零，速度达到最大值为vm＝。故选ACD。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 √ 10.(多选)通过质量为m的电动玩具小车在水平面上的运动来研究功率问题。小车刚达到额定功率开始计时，且此后小车功率不变，小车的v-t图像如图甲所示，t0时刻小车的速度达到最大速度的，小车速度由v0增加到最大值过程小车的牵引力与速度的关系图像如图乙所示，且F-v图线是双曲线的一部分，运动过程中小车所受阻力恒定，下列说法正确的是 A.小车的额定功率为F0v0 B.小车的最大速度为10v0 C.小车速度达到最大速度的一半时，加速度大小为 D.小车速度达到最大速度的一半时，加速度大小为26 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 12 计时开始后小车一直以额定功率运动，P额＝Fv，分析图像可知，在t＝0时，F＝10F0，v＝v0，则小车的额定功率P额＝10F0v0，故A错误；当小车以最大速度匀速运动时，F＝F0且F＝f，P额＝fvm，代入P额＝10F0v0，解得vm＝10v0，故B正确；速度为时，小车的牵引力F＝＝＝2F0，由牛顿第二定律可知此时小车的加速度大小为a＝＝＝，故C错误，D正确。故选BD。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 12 11. (10分)近年来流行的翼装飞行惊险而又刺激，被称为极限运动中的极限。如图是一名质量为60 kg的翼装飞行员从距离地面2 000 m的高空以v0＝5 m/s 的速度水平飞出，飞行员飞行一段时间后，在距离地面还有100 m高处打开降落伞，最后飞行员以4 m/s 的速度匀速运动着地，着地时速度方向与水平方向的夹角为30°。重力加速度g＝10 m/s2。求： (1)整个飞行过程中飞行员所受重力做的功。 答案：1.2×106 J 重力做的功WG＝mgh＝60×10×2 000 J＝1.2×106 J。 2 3 4 5 6 7 8 9 11 12 1 10 (2)飞行员着地前瞬间重力的瞬时功率。 答案：1 200 W 着地前瞬间重力的瞬时功率P＝mgvcos θ＝60×10×4×cos (90°－30°)＝1 200 W。 2 3 4 5 6 7 8 9 11 12 1 10 12. (10分)近年来，被称为“绿色环保车”的电动车成了不少市民购买的首选，电动车在出厂时都要进行检测，在检测某款电动车性能的实验中，质量为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F-图像，如图所示(图中AB、BO均为直线)。假设电动车行驶中所受阻力恒定，求此过程中： (1)电动车的额定功率； 答案：6 000 W 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 由F-图像知，AB段对应电动车加速过程中保持牵引力F＝2 000 N恒定不变，即做匀加速直线运动；BO段中直线的斜率k＝＝Fv保持恒定不变，对应电动车在这一阶段以额定功率加速行驶。 当电动车达到最大速度vmax＝15 m/s时，电动车的 牵引力F＝F阻＝400 N，其中F阻为地面对电动车的 阻力。 所以电动车的额定功率P＝F阻vmax＝400×15 W＝6 000 W。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 (2)电动车由静止开始运动，经过多长时间， 速度达到2 m/s？ 答案：1 s 由F-图像知，AB段对应电动车加速过程中保持牵引力F＝2 000 N恒定不变，即做匀加速直线运动；BO段中直线的斜率k＝＝Fv保持恒定不变，对应电动车在这一阶段以额定功率加速行驶。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 返回 电动车匀加速行驶过程中的加速度a＝＝ m/s2＝2 m/s2， 电动车刚达到额定功率时其速度v＝＝ m/s ＝3 m/s，之后它将做加速度减小的变加速运动。 故当电动车的速度v'＝2 m/s时，正处于匀加速 阶段，则这一过程所用时间t＝＝ s＝1 s。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 谢 谢 观 看 第1章 功和机械能 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 $