新人教版必修2高中物理第七章机械能守恒定律7.3功率课件
4．公式P＝Fv中三个量的制约关系 定值 各量间的关系 应用 汽车上坡时，要增大牵引 P一定 F与v成反比 力，应换低速挡减小速度 汽车上坡时，要使速度不 v一定 F与P成正比 变，应加大油门，增大输出 功率，获得较大牵引力 汽车在高速路上，加大油门 F一定 v与P成正比 增大输出功率，可以提高速 度
3．功
率
学习目标 (1)知道功率的物理意义、定义式、单位． (2)理解功率的导出式P＝F· v的物理意义，并会利用功率的 两个公式来解释现象和进行计算． (3)理解平均功率和瞬时功率，了解平均功率、瞬时功率、 额定功率、实际功率的区别与联系.
知识导图
课前自主学习 一、功率 阅读教材第60页“功率”部分，回答下列问题. W 1．定义：功W与完成这些功所用时间的比值，P＝ t . 2．单位：在国际单位制中，功率的单位是瓦特，简称瓦， 用W表示． 3．标矢性：功率是标量． 4．物理意义：表示物体做功快慢的物理量．
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，其功率也可能很大；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的物理量，而不是表示做功多少 的物理量
W 解析：功率P＝ t ，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，单纯只强调 两个因素中的一个，而不说明另一个因素情况的说法是错误 的，故A、B错误；如果W小，当t很小时，P也可能很大；如果 W W较大，当t很大时，P也可能较小，所以C正确；由P＝ t 可知P 是表示做功快慢的物理量，P越大反映的是单位时间内做功越 多，也就是做功越意的问题 (1)要明确所求功率是某物体各力的功率，还是合力的功 率．如汽车发动机的功率是指汽车牵引力的功率，起重机的功 率是指起重机钢丝绳拉力的功率． (2)要明确所求功率是平均功率还是瞬时功率． ①若求平均功率，还需明确是哪段时间内的平均功率，应 W 用公式P＝ t 或P＝F－ v 进行求解． ②若求瞬时功率，需明确对应状态的速度v，应用公式P＝ Fv求解．如果F、v不同向，则将它们先投影到同一方向上再进 行计算．
2 一台起重机从静止起匀加速地将质量m＝1.0×103 kg的货 物竖直吊起，在2 s末货物的速度v＝4.0 m/s.求起重机在这2 s内 的平均输出功率及2 s末的瞬时功率．(g＝10 m/s2)
v 4 解析：货物运动时的加速度a＝ t ＝2 m/s2＝2 m/s2 根据牛顿第二定律，计算起重机的拉力F－mg＝ma F＝m(g＋a)＝1.0×103×(10＋2) N＝1.2×104 N 1 2 货物上升的位移l＝2at ＝4 m 拉力做的功W＝Fl＝1.2×104×4 J＝4.8×104 J W P ＝ t ＝2.4×104 W 2 s末的瞬时功率P＝Fv＝1.2×104×4.0 W＝4.8×104 W 答案：2.4×104 W 4.8×104 W
[变式训练] 如图所示，质量为m＝2 kg的木块在倾角θ＝37° 的斜面上 由静止开始下滑，木块与斜面间的动摩擦因数为μ＝0.5，已 知：sin37° ＝0.6，cos37° ＝0.8， g取10 m/s2，求： (1)前2 s内重力做的功． (2)前2 s内重力的平均功率． (3)2 s末重力的瞬时功率．
判一判 (1)各种机械铭牌上所标功率一般是指额定功率．( √ ) (2)某机械工作时的实际功率一定比额定功率小．( × ) (3)物体的速度为v，则重力的功率一定是mgv.( × ) (4)汽车的速度越大，牵引力的功率也越大．( × )
课堂互动探究 知识点一 平均功率和瞬时功率的理解和计算
1．平均功率 平均功率表示在一段时间内做功的平均快慢．平均功率与 某一段时间(或过程)相关，计算时应明确是哪个力在哪段时间 (或过程)内做功的功率． W 关系式P＝ t 和P＝F－ v (F为恒力)中的P为平均功率．
☆思考：汽车上坡时，司机为什么要用“换挡”的办法减 小速度？而在平直公路上可以使用高速挡？
提示：汽车上坡时，需要的牵引力F较大，而汽车的额定功 率不变，由P＝Fv可知，只有减小速度v，才能得到较大的牵引 力F.在平直公路上，所需牵引力F较小，在汽车的额定功率不变 情况下，可以获得较大的速度，司机可以使用高速挡．
2．瞬时功率 瞬时功率与某一时刻(或状态)相对应，计算时应明确是哪 个力在哪个时刻(或状态)做功的功率．关系式P＝Fv中，v为瞬 时速度时P为瞬时功率． 3．公式P＝Fv的理解 (1)P为力F在速度v时的功率，与其他力无关． (2)若F、v间有一夹角α时，则P＝Fvcosα(即功率等于力与 沿力方向的速度乘积或速度方向的力与速度乘积)．
5．额定功率与实际功率
☆思考：功率是标量还是矢量？功率有负值吗？
提示：功率是标量．功率没有负值．
二、功率与速度 阅读教材第61～62页“功率与速度”部分，回答下列问题. 1．功率与速度的关系：当一个力与物体运动方向在同一条 直线上时，力对物体做功的功率，等于力与受力物体运动速度 的乘积． 2．公式：P＝Fv (1)若v是平均速度，则P＝Fv计算的是一段时间内的平均功 率． (2)若v是瞬时速度，则P＝Fv计算的是某一时刻的瞬时功 率． 3．应用：从P＝Fv可以看出，当发动机的功率一定时，牵 引力F与速度v成反比，要增大牵引力，就要减小速度．
解析：(1)木块所受的合外力F合＝mgsinθ－μmgcosθ＝ mg(sinθ－μcosθ)＝2×10×(0.6－0.5×0.8) N＝4 N. F合 4 木块的加速度α＝ m ＝2 m/s2＝2 m/s2. 1 2 1 前2 s内木块的位移l＝2at ＝2×2×22 m＝4 m. 所以，重力在前2 s内做的功为W＝mglsinθ＝2×10×4×0.6 J＝48 J.
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人教版高中物理必修二课件 第七章 机械能守恒定律 7.3《功率》pdf优秀课件(2)
最终以速度
vm＝
0
P f阻
做匀速直线运动。
v
vm
0
t
例题1
汽车发动机的额定功率为60kW，汽车的质 量为5t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是 车重的0.1倍，g=10m/s2。汽车保持额定功 率不变从静止启动后:
①汽车所能达到的最大速度是多大？ 12m/s
②当汽车的加速度为2m/s2时速度多大？4m/s
P＝Fvcosα
F2
F
α
v
F1
P＝vFcosα
关于P=Fv的讨论
（1）为什么起重机吊同一物体匀速上升，速度 越大，起重机输出功率越大。
当力F一定时，P、v成正比。 （2）汽车从平路到上坡，若要保持速度不变， 为什么必须加大油门 呢？
当速度v一定时，P、F成正比。 （3）为什么同样一辆机动车，在满载时的行驶 速度一般比空载时小得多？
③当汽车的速度为6m/s时加速度多大？1m/s2
类型2：机车以恒定加速度 a 启动
a＝
F－f阻
m
F
v↑
P↑＝F v↑
当P= P额时，保 持P额继续加速
匀加速直线运动
v↑
F↓＝Pv↑额
a↓ ＝
F－f阻
m
当F= f阻时，
a＝0 ，v达到
最大
vm＝
P额 f阻
保持
vm
匀速
加速度逐渐减小的变 加速直线运动
匀速直 线运动
二、额定功率和实际功率
1、额定功率：是指机器 正常工作时的最大输出 功率，也就是机器铭牌 上的标称值。
2、实际功率：是指机器在工作中实际输出的功率。
注意：机器不一定在额定功率下工作，机器正常工作时实际功率总是小于或等 于额定功率，机器只能在短暂时间内实际功率略大于额定功率，但不允许 长时间超过额定功率。
高中物理第七章机械能守恒定律3功率课件新人教版必修2 (1)
二、功率与速度 1.功率与速度关系式：P＝ Fv (F与v方向相同). 2.应用：由功率速度关系知，汽车、火车等交通工具和各种起重机械， 当发动机的功率P一定时，牵引力F与速度v成 反比 (填“正比”或“反 比”)，要增大牵引力，就要 减小 速度.
[即学即用] 1.判断下列说法的正误. (1)由公式P＝W 知，做功越多，功率越大.( × )
答案
[知识深化] 1.功率表示的是物体做功的快慢，而不是做功的多少，功率大，做功 不一定多，反之亦然. 2.求解功率时，首先要明确求哪个力的功率，是某个力的功率，还是 物体所受合力的功率，其次还要注意求哪段时间(或哪个过程)的功率.
例1 某人用同一水平力F先后两次拉同一物体，第一次使此物体从静
止开始在光滑水平面上前进l距离，第二次使此物体从静止开始在粗糙
图1 (1)前2 s内重力做的功； 答案 48 J
解析 答案
(2)前2 s内重力的平均功率；
答案 24 W 解析 重力在前2 s内的平均功率为 P ＝Wt ＝428 W＝24 W.
解析 答案
(3)2 s末重力的瞬时功率.
答案 48 W 解析 木块在2 s末的速度v＝at＝2×2 m/s＝4 m/s 2 s末重力的瞬时功率 P＝mgsin θ·v＝2×10×0.6×4 W＝48 W.
水平面上前进l距离.若先后两次拉力做的功分别为W1和W2，拉力做功
的平均功率分别为P1和P2，则
A.W1＝W2，P1＝P2
√ B.W1＝W2，P1＞P2
C.W1＞W2，P1＞P2
D.W1＞W2，P1＝P2
解析 两次拉物体用的力都是F，物体的位移都是l.由W＝Flcos α可知
W1＝W2.物体在粗糙水平面上前进时，加速度a较小，由l＝12at2 时较长，再由P＝Wt 可知P1>P2，选项B正确.
高一物理7.3《功率》课件3(新人教版必修2)
2019/6/11
0.75
• 第一种情况： 汽车以恒定功率启动
v
• 第二种情况： 汽车以恒定加速度启动
v
vm
vm
t
t
2019/6/11
发动机做的功只能用W=Pt计算，不
201能9/6/11用W=Fs计算（因为F为变力）
第一种情况：汽车以恒定功率启动
F=f 时，a=0
vm
Pm F
Pm f
F f ma
FP v
2019/6/11
P f a v
m
• 第二种情况：汽车以恒定加速度启动
a 恒定Βιβλιοθήκη a F牵 f mf 恒定
(1) P f ma 用以分析加速度或功
v
率的变化
(2)vm
P F
P f
用以求匀速行驶的 最大速度
2019/6/11
一轮船以最大速度航行时，所 受阻力为1.2107牛，发动机的输 出功率等于它的额定功率1.7105 千瓦，轮船最大航行速度是多少千 米每小时。
2019/6/11
2019/6/11
平均功率与瞬时功率
P=Fv
v取瞬时速度，P为瞬时功率 v取平均速度，P为平均功率
2019/6/11
2019/6/11
• 第一种情况：汽车以恒定功率启动
速度v
F牵
P v
P 恒定
F牵
a F牵 f m
f 恒定
a
变加速运动
当a=0时 v=vm
以vm做
F牵=f
vm
Pm F
Pm 匀速直线运动
f
F牵恒定
P=F牵 v
高中物理人教必修二配套课件 7.3第七章 机械能守恒定律
...
【微思考】 (1)求解平均功率是否一定得用公式P= W ? 提示:不是。公式P=
W 的求解也可以用P=Fv,t 不过此时v是力F方向上的平均速度。
t 是求解平均功率的常用公式 ,平均功率
...
(2)一个物体的受力F及速度v值都比较大,是否就说明力F做功的 功率就一定大? 提示:不一定。因为力F的功率等于力F与F方向上的速度大小的 乘积,物体的速度大,并不能说明沿力F方向上的速度大。
标量 4.物理意义:表示物体 _________的物理量。
做功快慢
【自我思悟】 1.某个力的功率较大,能否说明它做功较多?
...
提示:功率是表示做功快慢的物理量,某个力的功率较大,表明它
做功较快,但做功不一定多。
2.功率也有正负之分,它的正负是表示方向吗?
提示:功率是标量,没有方向。功率的正负表示做功的力是动力 还是阻力。
...
2.在越野比赛中,汽车爬坡时,常常换用低速挡,这是为什么?
...
提示:由P=Fv可知,汽车在上坡时需要更大的牵引力,而发动机的 额定功率是一定的,换用低速挡的目的是减小速度,从而增大牵 引力。
一、对公式P= W和P=Fv的理解
1.公式P= W 和P=Fv的比较:
...
深化理解
t
t W P= t
...
三、功率与速度 1.功率与速度关系式:P=___(F与v方向相同)。 Fv 2.推导:
W t
Fl Fv
...
3.应用:由功率速度关系式知,汽车、火车等交通工具和各种起 重机械,当发动机的功率P一定时,牵引力F与速度v成_____,要 反比 增大牵引力,就要_____速度。 减小
...
【自我思悟】 1.某个力的瞬时功率是否一定等于力的大小与物体的速度大小 的乘积? 提示:不一定。只有速度与力方向相同时,才能根据P=Fv求解瞬 时功率。
2018-2019学年高中人教物理必修二课件：第七章 机械能守恒定律 7.3
v=5 m/s时的牵引力F1=_Pv__=_6_0_5_1_0 _3 N=_1_._2_×__1_0_4 N,
由F1-Ff=ma得: a ＝ F 1 m F f＝ 1 .2 1 0 4 5 0 .1 1 0 3 5 1 0 3 1 0m /s 2 =1.4 m/s2。
(2)当汽车以a′=0.5 m/s2的加速度启动时的牵引力
C.落地前的瞬间重力的瞬时功率是400 W D.落地前的瞬间重力的瞬时功率是200 W
【解析】选C。物体2 s下落的高度为h= 1 gt2=20 m,
2
落地的竖直分速度为vy=gt=20 m/s,所以落到地面前的
瞬间重力的瞬时功率是P=mgvy=400 W,下落过程中重力 的平均功率是 P＝ m g h =200 W,选项C正确。
【典例2】某汽车发动机的额定功率为60 kW,汽车质量 为5 t,汽车在运动中所受阻力的大小恒为车重的0.1倍。 (g取10 m/s2)
(1)若汽车以额定功率启动①,则汽车所能达到的最大 速度②是多少?当汽车速度达到5 m/s时③,其加速度是 多少? (2)若汽车以恒定加速度0.5 m/s2启动④,则其匀加速过 程能维持多长时间?
()
(5)由P= W 可知,只要知道W和t的值就可以计算出任意
t
时刻的功率。 ( ) (6)由P=Fv可知,汽车的功率一定与它的速度成正比。 () (7)由P=Fv可知,牵引力一定与速度成反比。 ( ) (8)当汽车P一定时,牵引力一定与速度成反比。 ()
提示:(1)×。功率与做功、时间都有关系。
【审答规范】 第一步:规范审题
第二步:规范解答
作图空间
(1)当汽车的加速度为_零__时,汽车的速度v达到最大值
vm,此时牵引力与_阻__力__相等,故最大速度为
新人教版高中物理必修二《7.3 功率》课件2
实
际 3、注意：机器不一定在额定功率下工作，机器正
功 常工作时实际功率总是小于或等于额定功率. 率
在日常生活中，我们经常说某台机器的功率， 或某物体做功的功率，实际上是指某个力对物体做 功的功率。
例如：汽车的功率就是汽车牵引力的功率，起 重机吊起货物的功率就是钢绳拉力的功率。
功 率
P＝ Wt
的 W＝Flcosα 另
第七章 机械能守恒定律
第3节、功率
思考与讨论
一台甲起重机在 1min 内把1吨的货物匀速高了10m。另一 台起重机乙在 30s 内把1吨的货物匀速高了10m。
1、这两个起重机对货物做功的大小有什么关系？ 相同 2、这两个起重机做功的快慢有什么关系？ 乙比甲快 3、你是怎么比较它们做功快慢的？
做功相同，时间越短，做功越快
三、机车的两种启动过程
1、机车以恒定功率启动
f
F1 f
Ff
F2
加速度逐减的变加速运动
匀速运动
A
B
vA= 0
C vC= vm
速度v →
F =P/v
a= (F-f)/m
当F=f时
a=0 V达到Vm
保持Vm 匀速
P
F
a
v
0
t0
t0
t0
t
2、机车以恒定加速度启动
F不变
a=(F-f)/m
v P =FV
不变
率
P＝ Wt
2、单位：在国际单位制中，功率的单位是 瓦特，简称瓦，符号是W，1W＝1J/s
技术上常用千瓦（kW）作为功率的单 位，1kW＝1000W．
3、物理意义：反映力对物体做功的快慢。
4、功率是标量
额 1、额定功率：是指机器正常工作时的最大输出功
高中物理第七章机械能守恒定律本章整合课件新人教版
1
2
=1.2×10×10× J=60 J。重力做功的平均功率 =
故 C 对,D 错。
答案:AC
=
60
2
W=30 W。
一
二
三
四
二、动能定理及其应用
1.研究对象的单一性
动能定理的研究对象是可以视为质点的单个物体。
2.参考系的唯一性
动能定理的功、速度、位移均是相对于地球而言的。
3.合外力做功对动能变化的决定性
哪段时间或哪一个过程中的平均功率;求瞬时功率通常选用公式
P=Fv,必须注意是哪个力在哪个时刻(或状态)的功率。
一
二
三
四
变式训练1
(多选)如图所示,一质量为1.2 kg的物体从一固定的倾角为30°、
长度为10 m的光滑斜面顶端由静止开始下滑。则(
)
A.物体滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率是60 W
1
1
Pt-mgh=2 ℎ 2 − 2 0 2
得 v 0 =10 m/s。
(3)从高台水平飞出到地面,由动能定理
1
1
mgh=2 地 2 − 2 max 2
解得 v max=24 m/s。
答案:(1)10 m/s (2)10 m/s
(3)24 m/s
一
二
三
四
方法技巧应用动能定理的注意事项
D.蹦极过程中,重力势能的改变与重力势能零点的选取有关
解析:运动员到达最低点过程中,重力做正功,所以重力势能始终
减少,A项正确;蹦极绳张紧后的下落过程中,弹力做负功,弹性势能
增加,B项正确;蹦极过程中,运动员、地球和蹦极绳所组成的系统,
只有重力和弹力做功,所以机械能守恒,C项正确;重力势能的改变
2
=1.2×10×10× J=60 J。重力做功的平均功率 =
故 C 对,D 错。
答案:AC
=
60
2
W=30 W。
一
二
三
四
二、动能定理及其应用
1.研究对象的单一性
动能定理的研究对象是可以视为质点的单个物体。
2.参考系的唯一性
动能定理的功、速度、位移均是相对于地球而言的。
3.合外力做功对动能变化的决定性
哪段时间或哪一个过程中的平均功率;求瞬时功率通常选用公式
P=Fv,必须注意是哪个力在哪个时刻(或状态)的功率。
一
二
三
四
变式训练1
(多选)如图所示,一质量为1.2 kg的物体从一固定的倾角为30°、
长度为10 m的光滑斜面顶端由静止开始下滑。则(
)
A.物体滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率是60 W
1
1
Pt-mgh=2 ℎ 2 − 2 0 2
得 v 0 =10 m/s。
(3)从高台水平飞出到地面,由动能定理
1
1
mgh=2 地 2 − 2 max 2
解得 v max=24 m/s。
答案:(1)10 m/s (2)10 m/s
(3)24 m/s
一
二
三
四
方法技巧应用动能定理的注意事项
D.蹦极过程中,重力势能的改变与重力势能零点的选取有关
解析:运动员到达最低点过程中,重力做正功,所以重力势能始终
减少,A项正确;蹦极绳张紧后的下落过程中,弹力做负功,弹性势能
增加,B项正确;蹦极过程中,运动员、地球和蹦极绳所组成的系统,
只有重力和弹力做功,所以机械能守恒,C项正确;重力势能的改变
人教版高中物理必修2第七章 7.3 功率 课件(共13张PPT)
瞬时功率：表示在某一时刻做功的快慢
讨论： 分别可以用哪个公式求平均功率和瞬时 功率？
P W p Fv cos
t
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※实际功率总小于 或等于额定功率。
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（1）定义：功率是表示力对物体做功 快慢的物理量。
（2）计算：用所做的功除以所用的时间。
（3）公式： P W (单位时间做功的多少) t
（4）功率的单位: 瓦特（W）
1J / s 1W 1kW 103W
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一部收割机一天 能收割数十亩水 稻
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讨论： 分别可以用哪个公式求平均功率和瞬时 功率？
P W p Fv cos
t
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※实际功率总小于 或等于额定功率。
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（1）定义：功率是表示力对物体做功 快慢的物理量。
（2）计算：用所做的功除以所用的时间。
（3）公式： P W (单位时间做功的多少) t
（4）功率的单位: 瓦特（W）
1J / s 1W 1kW 103W
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一部收割机一天 能收割数十亩水 稻
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人教版高中物理必修二第七章7.3功率课件
求（1）汽车所受的阻力，
（2）汽车的额定功率
（3）前10s内牵引力做的功
v/ms-1
15
8 05
t/s
15
机车启动过程中几个物理量的求法：
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: v m
时间：t
v m a
P额 ma f阻
3、瞬时加速度的求法
a
F
f阻
m
v
vm
v1
A
匀加速
加速度 a↓
F牵 = f阻，a = 0 v 最大
P Pm
O
t
a
OБайду номын сангаас
t
t
F
f阻
O
t
v
vm
变加速
t
匀速
O
t
t
牵引力 F牵一定
P < P额，继续匀加速
a
F - f阻 m
v = at
速度 v
加速度恒定
P Fv
功率 P
匀加速直线运动
达到 P额 时
保持 P额 继续加速
F > f阻
vF a
达到最大 速度 vm
第3节：功率
——机车启动问题
授课班级：高2019级11班 授课人：朱令
汽车在行驶的过程中，发动机的功率有没 有变化？怎么变？
额定功率与实际功率
额定功率：是指机器正常工作时的最大输出功率，机 器铭牌上会有标记。
实际功率：是指机器在工作 中实际输出的功率。
实际功率总是小于或等于额定功率，机器只能在短时间内 使实际功率略大于额定功率，不允许长时间超过额定功率 工作。
(1)汽车所能达到的最大速度vm是多大？
（2）汽车的额定功率
（3）前10s内牵引力做的功
v/ms-1
15
8 05
t/s
15
机车启动过程中几个物理量的求法：
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: v m
时间：t
v m a
P额 ma f阻
3、瞬时加速度的求法
a
F
f阻
m
v
vm
v1
A
匀加速
加速度 a↓
F牵 = f阻，a = 0 v 最大
P Pm
O
t
a
OБайду номын сангаас
t
t
F
f阻
O
t
v
vm
变加速
t
匀速
O
t
t
牵引力 F牵一定
P < P额，继续匀加速
a
F - f阻 m
v = at
速度 v
加速度恒定
P Fv
功率 P
匀加速直线运动
达到 P额 时
保持 P额 继续加速
F > f阻
vF a
达到最大 速度 vm
第3节：功率
——机车启动问题
授课班级：高2019级11班 授课人：朱令
汽车在行驶的过程中，发动机的功率有没 有变化？怎么变？
额定功率与实际功率
额定功率：是指机器正常工作时的最大输出功率，机 器铭牌上会有标记。
实际功率：是指机器在工作 中实际输出的功率。
实际功率总是小于或等于额定功率，机器只能在短时间内 使实际功率略大于额定功率，不允许长时间超过额定功率 工作。
(1)汽车所能达到的最大速度vm是多大？