高中物理人教版必修2习题:第七章 机械能守恒定律 第3节 功率3
- 1 - 第3节 功率 (满分100分,60分钟完成) 班级_____姓名_________ 第Ⅰ卷(选择题 共48分) 一、选择题:本大题共8小题,每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项正确,选对的得6分,对而不全得3分。选错或不选的得0分。 1.质量为m的物体,自高为h、倾角为θ的光滑斜面顶端由静止滑下,经历时间t到达斜面底端,到达斜面底端时的速度为v,则物体在斜面底端时,重力的功率是 ( ) A.mgv B.mgvsinθ C.mgvcosθ D.mgvtanθ 2.在一水平公路上以一般速度行驶的自行车,设所受阻力为人与车重的0.02倍,则骑车人的功率最接近于 ( ) A.10 kW B.1 kW C.0.1 kW D.0.001 kW 3.如图1所示,在自动扶梯以恒定的速度v运转时,第一次有一个人站到扶梯上相对扶梯静止不动,扶梯载他上楼过程中对他做功为W1,做功功率为P1;第二次这人在运动的扶梯上又以相对扶梯的速度u同时匀速向上走,则这次扶梯对该人做功为W2,做功功率为P2,以下说法中正确的是 ( )
图1 A.W1>W2,P1>P2 B.W1>W2,P1=P2 C.W1=W2,P1>P2 D.W1=W2,P1=P2 4.关于功率的概念,以下说法正确的是 ( ) A.功率大说明物体做功多 B.功率小说明物体做功少 C.机器做功越多,其功率越大 D.机器做功越快,其功率越大 5.汽车从静止开始,能保持加速度a做匀加速直线运动的最长时间为tm,此后汽车的运动情况是 ( ) A.加速度为零,速度恒定 - 2 -
B.加速度逐渐减小到零,速度逐渐增大到最大值后做匀速运动 C.加速度逐渐减小到零,速度也逐渐减小到零 D.加速度逐渐增大到某一值后不变,速度逐渐增大到最大值后做匀速运动 6. 关于功率的计算公式,下列说法正确的是 ( ) A.P=tW,只适用于计算恒力的平均功率 B.P=Fv,适用于计算任何情况下力的瞬时功率 C.P=Fvcosθ,适用于计算任何情况下力的瞬时功率 D.P=Fvcosθ,不能用来求平均功率 7. 一个小孩站在船头,按如图2所示的两种情况用同样大小的力拉绳,若经过相同的时间t(设船未碰撞),小孩所做的功分别为W1、W2,在时刻t小孩拉绳的瞬时功率分别为P1、P2,则 ( ) A.W1>W2,P1>P2 B.W1=W2,P1=P2 C.W1<W2,P1<P2 D.W1<W2,P1=P2
A BA 图2 8.关于功和能,下列说法正确的是 ( ) A.功和能的单位相同,它们的物理意义也相同 B.做功的过程就是物体能量的转化过程 C.做了多少功,就有多少能量发生了转化 D.各种不同形式的能量可以互相转化,而且在转化过程中,能的总量是守恒的
第Ⅱ卷(非选择题,共52分) 二、填空、实验题:本大题共5小题,每小题5分,共25分。把正确答案填写在题中横线上或按要求作答。 9.人的心脏每跳动一次大约输送8×10-5 m3血液,正常人的血压(可看作心脏压送血液的压强)的平均值约为1.5×104 Pa,心跳约每分钟70次,据此估测心脏工作的平均功率约为___________W。 10.将20kg的物体从静止开始以2m/s2的加速度竖直提升4m,拉力做功的平均功率为 - 3 -
________W,到达4m高处时拉力的瞬时功率为________W。(g取10 m/s2) 11.雨滴在空中运动时,受到的空气阻力与其速度的平方成正比,若两个雨滴从空中落下,其质量分别为m1、m2,落至地面前均已做匀速直线运动,则两雨滴落地时重力的功率之比为________。 12.两艘质量均为m(包括船上的人)的小船A和B,相隔一定距离静止在河面上,A船上的人用绳子以恒力F拉B船,不计水的阻力,则从开始施力后在时间t内人做的功为_______;在时刻t人做功的瞬时功率为_________。 13.汽车的额定功率为50 kW,质量1000 kg,沿水平路面行驶,所受阻力恒定为2×103 N,发动机以额定功率工作,则当汽车速度为10 m/s时,汽车的加速度为___________ m/s2,汽车的最大速度为___________m/s。 三、计算题:本大题共2小题,计27分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。 14.(12分)要使起重机在5 s内将质量为2.0×103 kg的货物由静止开始匀加速提升10 m高,此起重机应具备的最小功率应是多少?(g取10 m/s2)
15.(15分)一辆总质量为5 t的汽车,发动机的额定功率为80 kW。汽车从静止开始以加速度a=1m/s2做匀加速直线运动,车受的阻力为车重的0.06倍,g取10 m/s2,求: (1)汽车做匀加速直线运动的最长时间tm; (2)汽车开始运动后5 s末和15 s末的瞬时功率。
参考答案 一、选择题: 1.【答案】B 【点拨】P=Fvcosα= mgvcos(90°-θ) = mgvsinθ,故B选项正确。 2.【答案】C 【点拨】这是一道估算题。人与车总重约G=700 N,车速v=5 m/s,故P=Fv=70 W=0.07 kW,故C选项正确。 - 4 -
3.【答案】B 【点拨】由功的计算公式,得扶梯对人做功为W=Fscosα,式中α是扶梯对人的支持力(等于人的重力)和扶梯所在斜面的夹角。由于第二次人沿扶梯向上走了一段距离,所以第一次扶梯载人运动的距离要比第二次扶梯载人运动的距离长,即s1>s2,故W1>W2;两次扶梯运动的速率v不变,对人作用力不变。根据P=Fvcosα知P1=P2,故B选项正确。 4.【答案】D 【点拨】功率反映做功的快慢,不能反映做功多少,功率大时,做功不一定多。 5.【答案】B 【点拨】汽车匀加速运动到汽车的功率增大到额定功率时,汽车的功率不能增大,但此时牵引力仍大于阻力,汽车仍要做加速运动,所以,此后汽车的功率不变,速度仍增大,牵引力减小,加速度减小,加速度减小到零时,速度达到最大,此后,汽车做匀速运动。选项B正确。 6.【答案】C 【点拨】P=tW既适用于求变力的做功快慢,也适用于求恒力的做功的快慢。P=Fv仅适用F与v的方向一致的情况。 7.【答案】C 【点拨】小孩所做的功,在第一种情况下是指对自身(包括所站的船A)做的功,在第二种情况除对自身(包括所站的船A)做功外,还包括对另外一小船B做功。设水的阻力恒定不变,小孩在两种情况下由于力相同,小船在两种情况下的加速度也相同,因而位移也就相等了。这样两种情况中小孩对自身(包括对所站的船)所做的功相等。而在第二种情况下人对另外的小船B多做了一部分功,因此有W1<W2,又由公式P=tW可知,P1<P2。选项C正确。 8.【答案】BCD 【点拨】功和能的物理意义不同,功是能量转化的量度。 二、填空、实验题: 9.【答案】1.4 【点拨】心脏每跳动一次所做的功为:W =FL=PSL =PΔv=1.2 J。则心脏工作的平均功率约为:P=602.170tnWW=1.4 W。 10.【答案】480;960 【点拨】物体匀加速上升过程中拉力为F,由牛顿第二定律F-mg=ma,得F=m(g+a)=240 - 5 -
N。物体从静止开始匀加速上升4 m时的速度v为:v=2ah=4 m/s,平均速度为:v=2v=2 m/s。则物体上升4 m的过程中拉力做功的平均功率为P=Fv=240×2 W=480 W;到达4 m高处时拉力的瞬时功率为P=Fv=240×4 W=960 W。
11.【答案】31m:32m
【点拨】根据平衡条件得:mg=kv2,则雨滴落地前匀速运动的速度为v=kmg,则落地时重力对雨滴做功的功率为P=mgv=mgkmg,所以,两雨滴落地时重力的功率之比为:12PP=21
22
mm。
12.【答案】mtF22;mtF22 【点拨】人对小船A和B均做了功,所以W=2Fs=2F×22122Ftatm=2F×22Ftm=mtF22;在时刻t人做功的瞬时功率P=2Fv=2222FtFtFatFmm。 13.【答案】3;25 【点拨】当v=10 m/s时,根据P=Fv有,F=Pv=5×103 N。根据牛顿第二定律有:F-f=
ma,得a=3 m/s2;根据P=Fv=fvm,有vm=Pf=25m/s。
三、计算题: 14.【答案】8.64×104 W 【解析】根据匀变速运动的规律可知: s=21at2
得a=22ts=25102m/s2=0.8 m/s2 物体5 s末的速度为 v=at=4 m/s
根据牛顿第二定律 F-mg=ma 可得:F=m(g+a)=2.16×104 N - 6 -
5 s末时刻起重机的功率为 P=Fv=2.16×104×4 W=8.64×104 W
故此起重机应具备的最小功率应是8.64×104 W。 15.【答案】(1)10 s;(2)P1=40 kW,P2=80 kW 【解析】(1)汽车匀加速行驶,牵引力恒定,根据牛顿第二定律有: F-F1=ma
求得:F=8.0×103N 达到额定功率时,匀加速运动达到的速度最大。由P=Fv求得此时速度大小为: v=FP=10m/s。
由v=at得,匀加速的最长时间t=va=10 s。 (2)t1=5s时,汽车正匀加速行驶,此时速度v1=a t1=5 m/s,功率P1=Fv1=40×103 W=40 kW。 t2=15s时,匀加速运动已经结束,汽车正以恒定功率行驶,此时P2=P额=80 kW。
人教版高中物理必修二第七章同步测试题及答案解析全套.docx
最新人教版高中物理必修二第七章同步测试题及答案解析全套第七章机械能守恒定律第一节追寻守恒量一一能量第二节功分层训练迎战两考A 级抓基础1. 下面四幅图是小新提包回家的情景,小新对提包的拉力没有做功的是站在水平匀速行驶的丰上B乘升降电梯 提着包上楼 C D解析:根据功的概念及功的两个因素可知,只有同时满足力及在力的方向 上有位移两个条件时,力对物体才做功,A 、C 、D 做功,B 没有做功.故选B. 答案:B2. 有一根轻绳拴了一个物体,如图所示,若整体以加速度“向下做减速运动 时,作用在物体上的各力做功的情况是()A. 重力做正功,拉力做负功,合另做负功B. 重力做正功,拉力做负功,合力做正功C. 重力做正功,拉力做正功,合力做正功D. 重力做负功,拉力做负功,合力做正功解析:重力与位移同向,做正功,拉力与位移反向做负功,由于做减速运 动,所以物体所受合力向上,与位移反向,做负功.故选项A 正确.答案:A3. 如图所示,轻绳下悬挂一小球,在小球沿水平面做半径为R 的匀速圆周 运动转过半圈的过程中,下列关于绳对小球做功情况的叙述中正确的是()将包提起來 AA. 绳对小球没有力的作用,所以绳对小球没做功B. 绳对小球有拉力作用,但小球没发生位移,所以绳对小球没做功C. 绳对小球有沿绳方向的拉力,小球在转过半圈的过程中的位移为水平方 向的2& 所以绳对小球做了功D. 以上说法均不对解析:做功的必要条件是力和力方向上的位移.对于小球来说受到两个力: 重力G 、绳的拉力尸丁,它们的合力提供小球的向心力.根据几何知识可以知道 重力G 、绳的拉力尸丁均与小球的瞬时速度垂直,说明小球不会在这两个力的方 向上产生位移.同理可知合外力F 的方向也与速度方向垂直,不会对小球做 功.选项D 正确.答案:D4. 某人从4 m 深的水井中,将50 N 的水桶匀速提至地面,然后提着水桶 在水平地面上匀速行走了 12 m,在整个过程中,人对水桶所做的功为()A. 800 JB. 600 JC. 200 JD. -200 J解析:人在上提过程中做的功W=FL=GL = 50X4 J=200 J;而在人匀速 行走时,人对水桶不做功,故人对水桶做的功为200 J,故选C.答案:C5. 力F 大小相等,物体沿水平面运动的位移s 也相同,则F 做功最小的是解析:A 图中,拉力做功为:W=Fs\ B 图中,拉力做功为:W=Fscos 30°PT=Fscos 60° =\FS , D 图中拉力F 做功最小,故选D.答案:DB 级提能力6. (多选)某物体同时受到三个力作用而做匀减速直线运动,其中鬥与加速 度Q 的方向相同,尸2与速度0的方向相同,尸3与速度Q 的方向相反,贝!)()A.鬥对物体做正功B.已对物体做正功C.刊对物体做负功D.合外力对物体做负功= 0A B/x = 0C 4 #0 DC 图中,拉力做功为: 0=Fscos 30° ;D 图中,拉力做功为:解析:物体做匀减速直线运动,鬥与加速度Q的方向相同,与速度的方向相反,则鬥做负功,A 错.尸2与速度0的方向相同,则 鬥做正功,B 对.F 3 与速度Q 的方向相反,则尸3做负功,C 对.合力的方向与速度方向相反,则合 力做负功,D 对.答案:BCD7.如图所示,某个力F=10N 作用在半径为R=1 m 的转盘的边缘上,力F 的大小保持不变,但方向保持在任何时刻均与作用点的切线一致,则转动一周 这个力F 做的总功为(D. 10n J解析:本题中力F 的大小不变,但方向时刻都在变化,属于变力做功问题, 可以考虑把圆周分割为很多的小段来研究.当各小段的弧长足够小时,可以认 为力的方向与弧长代表的位移方向一致,故所求的总功为 W=F ・ Ns : +F-A S 3+ —=F (Asj+A S 2+A S 3+—)=F ・ 2兀人=20兀 J,选项 B 正确.答案:B&(多选)如图所示,物体沿弧形轨道滑下后进入足够长的水平传送带,传送 带以图示方向匀速运转,则传送带对物体做功情况可能是() A.始终不做功 B.先做负功后做正功C.先做正功后不做功D.先做负功后不做功解析:当物体刚滑上传送带时若与传送带的速度相同,则传送带对物体只 有支持力作用,传送带对物体不做功.若物体滑上传送带时的速度小于传送带 的速度,传送带先对物体做正功.若物体滑上传送带时的速度大于传送带的速 度,传送带先对物体做负功.无论物体以多大速度滑上传送带,物体最终与传 送带相对静止,传送带最后都不会再对物体做功.故A 、C 、D 均有可能.答案:ACD9. 侈选)如图所示,用恒定的拉力F 拉置于光滑水平面上的质量为m 的物 体,由静止开始运动,时间为拉力F 斜向上与水平面夹角为&=60° .如果要 使拉力做的功变为原来的4倍,在其他条件不变的情况下,可以将() A. 拉力变为2FB. 时间变为"ir A. 0C. 10 Jc.物体质量变为号D.拉力大小不变,但方向改为与水平面平行解析:本题要讨论的是恒力做功的问题,所以选择功的公式,要讨论影响做功大小的因素变化如何影响功的大小变化,比较快捷的思路是先写出功的通v 工、“,“1F COS60° 2 。
【精选】高中物理第七章机械能守恒定律第3节功率课件2新人教版必修2
2019/8/7
最新中小学教学课件
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谢谢欣赏!
2019/8/7
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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?
第3节 功 率
一、功率 (反映力对物体做功的快慢)
1、定义:功跟完成这些功所用时间的比值,叫做功率。
P=
W
t
功率是标量
2、单位:瓦特,简称瓦,符号是W,1W=1J/s 1KW=103W 1MW=106W
动力系统:8台蒸汽轮机149兆瓦 200000马力 续航力:7000海里/18节
3850海里/32节 自持力:45天
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。
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:
高中物理第7章机械能守恒定律第3节功率课件新人教版必修2
瞬时功率、额定功率、实际功率的区别与联
系。
第一页,共31页。
一、功率 阅读教材第60页“功率”部分,知道功率的概念、公式及单 位。了解(liǎojiě)额定功率和实际功率的概念,知道它们的区
1.别定。义(dìngyì):功W与完成这所些用功时_间_________t的 比值。
2.定义式:P=Wt 。
图2
第二十一页,共31页。
A.甲对应(duìyìng)方式①,乙对应(duìyìng)方式② B.乙对应(duìyìng)方式①,丙对应(duìyìng)方式② C.甲对应(duìyìng)方式①,丙对应(duìyìng)方式② D.丙对应(duìyìng)方式①,丁对应(duìyìng)方式②
解析 对于方式①:机车以不变的额定功率启动,据 P= Fv 可知,随着 v 的增大,F 减小,又由 a=F-mF阻可知加 速度减小,在 v-t 图象上斜率减小,故①对应乙图;对于方 式②:机车以速度均匀增加启动,即先保持牵引力不变, 可知加速度不变,当达到额定功率后,牵引力减小,直至 牵引力和阻力相等,最后匀速,故方式②对应丙图。故选 B。
解析 (1)物体的加速度
a=mF=63 m/s2=2 m/s2 t=3 s 内物体的位移
l=12at2=12×2×32 m=9 m 3 s 内力 F 所做的功 W=Fl=6×9 J=54 J 力 F 做功的平均功率
P=Wt =534 W=18 W (2)3 s 末物体的速度 v=at=2×3 m/s=6 m/s 此时力 F 做功的瞬时功率 P=Fv=6×6 W=36 W
第十八页,共31页。
解析 (1)当牵引力与阻力相等时汽车的速度最大,由 P =F 牵 vm 得 F 阻=F 牵=vPm=80×210 000 N=4 000 N (2)由牛顿第二(dìèr)定律得:F牵-F阻=ma, F牵=ma+F阻=2 000×2 N+4 000 N=8 000 N 由P=F牵v得80 000=8 000v,解得v=10 m/s 由v=at解得t=5 s 答案(dáàn) (1)4 000 N (2)5 s
人教版高中物理必修2课后习题含答案
第五章第1节 曲线运动1. 答:如图6-12所示,在A 、C 位置头部的速度与入水时速度v 方向相同;在B 、D 位置头部的速度与入水时速度v 方向相反。
2. 答:汽车行驶半周速度方向改变180°。
汽车每行驶10s ,速度方向改变30°,速度矢量示意图如图6-13所示。
3. 答:如图6-14所示,AB 段是曲线运动、BC 段是直线运动、CD 段是曲线运动。
第2节 质点在平面内的运动1. 解:炮弹在水平方向的分速度是v x =800×cos60°=400m/s;炮弹在竖直方向的分速度是v y =800×sin60°=692m/s 。
如图6-15。
2. 解:根据题意,无风时跳伞员着地的速度为v 2,风的作用使他获得向东的速度v 1,落地速度v 为v 2、v 1的合速度,如图6-15所示, 6.4/v m s ===,与竖直方向的夹角为θ,tanθ=0.8,θ=38.7°3. 答:应该偏西一些。
如图6-16所示,因为炮弹有与船相同的由西向东的速度v 1,击中目标的速度v 是v 1与炮弹射出速度v 2的合速度,所以炮弹射出速度v 2应该偏西一些。
4. 答:如图6-17所示。
第3节 抛体运动的规律1. 解:(1)摩托车能越过壕沟。
摩托车做平抛运动,在竖直方向位移为y =1.5m =212gt 经历时间0.55t s ===在水平方向位移x =v t =40×0.55m =22m >20m 所以摩托车能越过壕沟。
一般情况下,摩托车在空中飞行时,总是前轮高于后轮,在着地时,后轮先着地。
(2)摩托车落地时在竖直方向的速度为v y =gt =9.8×0.55m/s =5.39m/s 摩托车落地时在水平方向的速度为v x =v =40m/s 摩托车落地时的速度/40.36/v s m s === 摩托车落地时的速度与竖直方向的夹角为θ,tanθ=vx /v y =405.39=7.422. 解:该车已经超速。
人教版高中物理必修2《第7章 机械能守恒定律功和功率》测试卷(含答案解析)
人教版必修2《第7章机械能守恒定律功和功率》测试卷一、单选题(本大题共8小题,共32.0分)1.同一个物体G,分别沿光滑斜面BA、CA匀速提升,如图所示.若沿斜面拉动的力分别为F B、F C.各过程中拉力做功分别为W B、W C,则它们的大小关系正确的是()A. W B>W C,F B<F CB. W B=W C,F B<F CC. W B>W C,F B=F CD. W B=W C,F B=F C2.一根弹簧的弹力(F)−伸长量(x)图线如图所示,那么弹簧由伸长量4cm到伸长量8cm的过程中,弹力做功和弹性势能的变化量为()A. 3.6J,−3.6JB. −3.6J,3.6JC. 1.8J,−1.8JD. −1.8J,1.8J3.图甲所示为索契冬奥会上为我国夺得首枚速滑金牌的张虹在1000m决赛中的精彩瞬间.现假设某速滑运动员某段时间内在直道上做直线运动的速度时间图象可简化为图乙,已知运动员(包括装备)总质量为60kg,在该段时间内受到的阻力恒为总重力的0.1倍,g=10m/s2.则下列说法正确的是()A. 在1~3s内,运动员的加速度为0.5m/s2B. 在1~3s内,运动员获得的动力是30NC. 在0~5s内,运动员的平均速度是12.5m/sD. 在0~5s内,运动员克服阻力做的功是−3780J4.两个互相垂直地力F1和F2同时作用在同一物体上,使物体由静止开始运动,物体通过一段位移的过程中,力F1对物体做功12J,力F2对物体做功16J,则F1和F2的合力对物体做功为()A. 4JB. 20JC. 28JD. 192J5.下面关于功率的说法中正确的是()A. 由P=W可知:机器做功越多,其功率越大tB. 由P=Fv可知:只要F、v均不为零,F的功率就不为零C. 实际功率既可以长时间小于额定功率,也可以长时间大于额定功率D. 额定功率是在正常条件下可以长时间工作的最大功率6.如右图所示,在合力F的作用下某质点做直线运动的ν−t图象为正弦曲线。
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.
高中物理第七章机械能守恒定律第3节功率课件2新人教版必修2
一、功率 (反映力对物体做功的快慢)
1、定义:功跟完成这些功所用时间的比值,叫做功率。
P=
W
t
功率是标量
2、单位:瓦特,简称瓦,符号是W,1W=1J/s 1KW=103W 1MW=106W
动力系统:8台蒸汽轮机149兆瓦 200000马力 续航力:7000海里/18节
3850海里/32节 自持力:45天
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?
当功率P一定时,F、v成反比。
五、机车启动问题
汽车启动过程中 两个基本式:
P=F牵v
a F牵 f阻 m
类型1:机车以恒定功率 P 启动
v↑
F↓ =
P
v↑
↓a=
F↓-f阻
m
当F=f阻时,
a=0 ,v达到
最大
vm=
P f阻
保持
vm
匀速
机车以恒定功率启动的v- t 图
先做加速度逐渐减小的变加速直线运动,
2019/9/14
最新中小学教学课件
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谢谢欣赏!
2019/9/14
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机车以恒定加速度启动的v- t 图
先做匀加速直线运动,再做加速度逐渐
减小的变加速直线运动,最终以速度
人教版高中物理必修二 第七章机械能守恒定律课后习题讲解课件(共55张PPT)
小,而 a F牵 F ,所以加速度减小。 m
(2)当加速度减小到零时,汽车做匀速直线运动,
F牵=F,所以 v P F
,此为汽车在功率P下行驶的最大速度。
7.4重力势能
课后习题讲解
问题与练习解答:
f
Wf=flcos180°=-2×0.5J=-1J
mg
这些力所做的总功
W总=W重+WN+W拉+Wf=6.5J。
在这两种情况下,物体所受拉力相同,移动的距离也 相同,所以拉力所做的功也相同,为7.5J。拉力做的功 与是否有其他力作用在物体上没有关系,与物体的运动 状态也没有关系。
7.3功率
课后习题讲解
W=Pt=3×103×1800=5.4×106J
3、有一个力F,它在不断增大。某人以此为条件,应用P=FV 进行了如下推导。根据P=Fv,F增大则P增大;又根据v=p/F , P
增大则v增大;再根据F= P/v,v增大则F减小。这个人推导的结
果与已知条件相矛盾。他错在哪里?
解:此人推导的前提不明确。当F增大,根据P=Fv推出, P增大的前提应是v不变,
km/h,哪种情况做的功比较多?通过计算说明。
解:由动能定理
W
Ek 2
Ek1
1 2
mv 2 2
1 2
mv12
1 2
m(v22
v12 )
可知,在题目所述的条件下,(v22-v12)较大的,需要做 的功也多。
第一种:( v22 -v12)=(202-102)(km/h)2 =300(km/h) 2 第二种:(v22 - v12)=(602-502)(km/h)2=1100(km/h)2
人教版高中物理必修2第7章.机械能守恒定律-复习课课件
五、功率法 如果物体所受某力为变力,但该力的功率P保持不变, 可由W=Pt求出该变力所做的功.
【例5】 为了缩短航空母舰上飞机起飞前行驶的距 离,通常用发射架将飞机弹出,使飞机获得一定的初速度, 然后进入跑道加速起飞.在静止的航空母舰上,某飞机采 用该方法获得的初速度为v0之后,在水平跑道上以恒定功 率P沿直线加速行驶,经过距离L(小于跑道长度)离开航空 母舰且恰好到达最大速度vm,设飞机的质量为m,飞机在 跑道上加速行驶过程中所受阻力的大小恒定.求:飞机的 速度由v0增至vm过程所经历的时间以及牵引力所做的功.
解析:马的拉力始终沿圆周的切线方向,故我们把圆 周均匀分割成N个微元段,每段位移为Δs,则每一微元段 Δs上都可以认为马的拉力方向不变且与位移Δs方向一致, 因而在每一微元段上拉力做功W=FΔs.所以,马拉碾子一 周拉力做功W=NΔW=FNΔs=F·2πR=5.02×104 J.
答案:5.02×104 J
图5
解析:由于斜面光滑,故机械能守恒,但弹簧的弹 力是变力,弹力对物体做负功,弹簧的弹性势能增加, 且弹力做的功与弹性势能的增加量相等.取 B 所在水 平面为零参考面,弹簧原长处 D 点为弹性势能的零参 考点,则状态 A:
EA=mgh+12mv20 对状态 B:EB=-W 弹簧+0 由机械能守恒定律得: W 弹簧=-(mgh+12mv20)=-125 J 答案:-125 J
第七章 机械能守恒定律 复习课
变力做功求解方法有以下几种: 一、代换法 如果力的大小(设为F)不变而方向时刻变化,变力对物 体做的功,可等效于在该过程中恒力F由某位置移到另一 位置时所做的功,用恒力的功代换变力的功.
【例1】 一恒力F通过光滑的小滑轮和细绳将一质量 为m的物体从水平面上点A拉到点B,已知点A、B处细绳与 水平方向夹角分别为α、β,滑轮距物体上表面的高度为H, 求此过程中拉力所做的功.
【人教版】2020高中物理 第七章 机械能守恒定律 7.3 功率同步测试 新人教版必修2
7.3功率一、填空题1.质量为1 kg的物体自由下落,开始3 s内,重力做功的平均功率是________W;3 s末的瞬时功率是________W (g 取10 m/s2).【答案】 (1). 150 (2). 300【解析】【详解】3s内下落的位移,重力做的功为:W=mgh=1×10×45J=450J,重力做功的平均功率为:,因为物体做自由落体运动有:v=gt=10×3m/s=30m/s,则重力的瞬时功率P=mgv=1×10×30W=300W。
2.汽车的总质量是50 t,额定功率是60 kW,在平直公路上行驶,所受阻力为车重的0.01倍,当其速度为10 m/s 时,加速度是________m/s2;汽车能达到的最大速度是________m/s (g取10 m/s2).【答案】 (1). 0.02 (2). 12【解析】【详解】根据牛顿第二定律可知:,又因,代入数据可得:a=0.02m/s2,当a=0时,汽车速度最大。
此时F=f,则有。
3.跳绳是一种健身运动,设某运动员的质量是50 k g,他1 min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______W.(g=10 m/s2)【答案】75【解析】试题分析:由跳跃时间可算出腾空时间,下落时间为腾空时间的一半,进而由自由落体规律得到腾空高度和起跳速度.由腾空高度可算出克服重力的功,进而得到平均功率.跳一次的时间是,人跳离地面向上做竖直上抛,到最高点的时间为;此过程克服重力做功为,跳绳时克服重力做功做功的功率为:;4.质量为m的物体从高处自由下落,经时间t重力对物体做功的平均功率为___________,在时刻t重力对物体做功的瞬时功率为_________。
【答案】 (1). mg2t; (2). mg2t【解析】小球自由下落,经时间t,小球的位移为:,重力做功的平均功率为:,t时刻物体的速度为:v=gt;在t时刻重力对物体做功的瞬时功率为P G=mgv=mg2t。
