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一、功率
1.平均功率:物体在做变速运动时,力在某段时间内
的功率
2.瞬时功率:力对物体在某一时刻做功的功率叫瞬时
功率
①P=W/t(定义式):
v是这段时间内的平均速度
②P=Fvcosα:
可计算直线和曲线运动的功率
通常用于计算直线运动的功率
v是变速运动中某一时刻的瞬时速率
P=Fvcosα
功率及机车启动问题
【例1】质量为0.5kg的物体从高处自由下落,在下落的
前2s内重力对物体做的功是多少?这2s内重力对
物体做功的平均功率是多少?2s末,重力对物体
做功的即时功率是多少?( g=10m/s2 )
【变式1】跳绳是一种健身运动。设某运动员的质量是
50kg ,他一分钟跳绳180次,假定在每次跳跃
中,脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间
的2/5,则该运动员跳绳时克服重力做功的平均
功率是多少。(g=10m/s2)
【变式2】如下图所示,在倾角为θ的固定斜面上,以速度
v0水平抛出一个质量为m的小球
(斜面足够长
,重力加速度为g,空气阻力不计)在小球从开始
运到小球离开斜面最大距离的过程中,小球运
动时间t=___。重力的平均功率P=____。
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【变式3】如图所示,质量相同的两物体处于同一高度,A
沿固定在地面上的光滑斜面下滑,B自由下落,
最后到达同一水平面,则
A.重力对两物体做功相同
B.重力的平均功率相同
C.到达底端时重力的瞬时功率PA<PB
D.到达底端时两物体的速度相同
【变式4】一轻绳子一端固定在O点,另一端拴一只小球,
拉起小球使轻绳子处于水平,如图所示。然后无
初速释放小球,小球从开始运动到轻绳子达到竖
直位置的过程中,小球重力的即时功率的变化情
况是( )
A.一直增大
B.一直减小
C.先增大,后减小
D.先减小,后增大
【变式5】水平地面上有一木箱,木箱与地面之间的动摩
擦因数为μ。现对木箱施加一拉力F,使木箱做
匀速直线运动。设F的方向与水平面夹角为θ,
如图,在θ从0逐渐增大到90°的过程中,木箱
的速度保持不变,则( )
A.F先减小后增大
B.F一直增大
C.F的功率减小
D.F的功率不变
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匀加速运动阶段
发动机做的功只能用W=F · s计算,不能用W=P · t计
算(因为P为变功率)
【例2】飞机飞行中所受阻力与其速度的平方成正比,若
飞机以速度v匀速飞行,其发动机功率为P,则飞
机以2v匀速飞行时,其发动机的功率为
A.2P
B.4P
C.8P
D.无法确定
【变式1】质量为m的汽车,启动后沿平直路面行驶,如果发
动机的功率恒为P,且行驶过程中受到的摩擦力大
小一定,汽车速度能够达到最大值为v,那么,当汽
车的车速为v/4时,汽车的瞬时加速度的大小为
A.p/mv
B.2p/mv
C.3p/mv
D.4p/mv
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【变式2】汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶,发动机
功率为P,牵引力为F0。t1时刻,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,到t2时刻,汽车又恢复了匀速直线运
动(设整个过程中汽车所受的阻力不变)。
【变式4】质量是2000kg、额定功率为80kW的汽车,在平
直公路上行驶中的最大速度为20m/s。若汽车从
静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为
2m/s2,运动中的阻力不变。求:
①汽车所受阻力的大小。
②汽车做匀加速运动的时间。
③3s末汽车的瞬时功率。
④汽车在匀加速运动中牵引力所做的功。
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