高中物理第1章功和功率章末总结学案鲁科版

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1、第1章功和功率章末总结一、功和功率的计算1.功的计算方法(1)定义法求功。(2)利用动能定理或功能关系求功。(3)利用W＝Pt求功。2.功率的计算方法(1)P＝：此式是功率的定义式，适用于任何情况下功率的计算，但常用于求解某段时间内的平均功率。(2)P＝Fvcosα：当v是瞬时速度时，此式计算的是F的瞬时功率；当v是平均速度时，此式计算的是F的平均功率。[例1]质量为m＝20kg的物体，在大小恒定的水平外力F的作用下，沿水平面做直线运动。0～2s内F与运动方向相反，2～4s内F与运动方向相同，物体的v－t图象如图1所示，g取10m/s

2、2，则(　　)5图1A.拉力F的大小为100NB.物体在4s时拉力的瞬时功率为120WC.4s内拉力所做的功为480JD.4s内物体克服摩擦力做的功为320J解析　由图象可得：0～2s内物体做匀减速直线运动，加速度大小为a1＝＝m/s2＝5m/s2，匀减速过程有F＋f＝ma1　①。匀加速过程加速度大小为a2＝＝m/s2＝1m/s2，有F－f＝ma2　②，联立①②解得f＝40N，F＝60N，故A错误；物体在4s时拉力的瞬时功率为P＝Fv＝60×2W＝120W，故B正确；4s内物体通过的位移为s＝×2×10m－×2×2m＝8m，拉力做功为

3、W＝－Fs＝－480J，故C错误；4s内物体通过的路程为l＝×2×10m＋×2×2m＝12m，摩擦力做功为Wf＝－fl＝－40×12J＝－480J，故D错误。答案　B[针对训练1](多选)如图2所示，一质量为1.2kg的物体从一固定的倾角为30°、长度为10m的光滑斜面顶端由静止开始下滑。g取10m/s2，则(　　)图2A.物体滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率是60WB.物体滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率是120WC.整个过程中重力做功的平均功率是30WD.整个过程中重力做功的平均功率是60W解析　根据牛顿第二定律得mgsin30°

4、＝ma，由匀变速运动公式v2＝2as，联立解得v＝5＝10m/s，所以物体滑到斜面底端时的速度为10m/s，此时重力做功的瞬时功率为P＝mgvsin30°＝1.2×10×10×W＝60W，故A正确，B错误；物体下滑时做匀加速直线运动，其受力情况如图所示。由牛顿第二定律得物体的加速度a＝＝10×m/s2＝5m/s2，物体下滑的时间t＝＝s＝2s。物体下滑过程中重力做的功为W＝mgl·sin30°＝1.2×10×10×J＝60J。重力做功的平均功率P＝＝W＝30W。故C正确，D错误。答案　AC二、机车启动问题1.处理好制约关系P＝Fv由于

5、发动机的输出功率总是有限度的，发动机的功率达到额定功率后，其功率P保持恒定，当汽车速度v继续增加时，发动机所能提供的牵引力F就会减小。同理，当汽车由平路驶入上坡路段的时候，由于需要更大的牵引力F，汽车的速度v会减小。2.两种启动模式的比较启动模式恒定功率启动恒定加速度启动特点启动过程中，保持发动机的功率不发生变化启动过程中，保持机车加速度(牵引力)不发生变化基本公式P＝FvF－f＝maP－t图象v－t图象5a－t图象[例2]汽车发动机的额定功率Pm＝60kW，汽车质量m＝5t，运动时与地面间的动摩擦因数μ＝0.1。求：(1)汽车所能达

6、到的最大速度vm；(2)若汽车以a＝0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速直线运动。①这一过程能维持多长时间(取g＝10m/s2)?②当速度v1＝4m/s时，汽车的加速度a1是多大？功率P1是多大？③当速度v2＝10m/s时，汽车的加速度a2是多大？功率P2是多大？解析　(1)汽车达到最大速度vm时，a＝0，牵引力F等于阻力f，即F＝f＝μmg由Pm＝Fvm得最大速度大小vm＝联立各式代入数据解得vm＝12m/s(2)①汽车从静止开始匀加速启动，牵引力F恒定，由牛顿第二定律得F－f＝ma得F＝f＋ma＝μmg＋ma由于速度不断增大，

7、因此发动机功率P也不断增大(因P＝Fv∝v)，当功率增至额定功率Pm时，匀加速运动结束，其匀加速运动阶段的最大速度v′＝匀加速运动维持的时间t′＝联立并代入数据解得t′＝16s②由于速度v1＝4m/sv′，且v2

8、5m/s2　30kW5③0.2m/s2　60kW汽车功率还没有达到额定功率时，汽车维持匀加速运动，实际功率随速度增大而增大；汽车实际功率达到额定功率以后，随着速度的增大，汽车牵引力不断减小，汽车做变加速运动，汽车加速度为