第一讲功和功率

第一讲功和功率内容摘要：

2＝ 2 a0t02； 2 t0～ 3 t0内受力 3 F0，加速度 3 a0,3 t0末速度 v2＝ 2 a0t0＋ 3 a0t0＝5 a0t0,2 t0～ 3 t0内位移 x2＝ 2 a0t02＋123 a0t02＝72a0t02； 由 P ＝ F v 得 3 t0末的功率： P1＝ 3 F0v2＝ 3 F05 F0mt0＝15 F02t0m，所以 B对 A 错． 答案： BD 2 t 0 内做功 W 1 ＝ F 0 x 1 ＝ F 0 2 a 0 t 02＝2 F 02t 02m， 2 t 0 ～ 3 t 0 内做功： W 2 ＝3 F 0 x 2 ＝ 3 F 0 72a 0 t 02＝21 F 02t 022 m， 3 t 0 内总功： W ＝ W 1 ＋ W 2 ＝252 mF 02t 02，由 P＝Wt得： P ＝25 F 02t 06 m，所以 D 对 C 错． 计算功率的基本思路 ( 1 ) 首先判断待求的功率是瞬时功率还是平均功率． ( 2 ) ① 平均功率的计算方法． a ．利用 P ＝Wt.b. 利用 P ＝ F v co s θ . ② 瞬时功率的计算方法． P ＝ F v co s θ ， v 是 t时刻的瞬时速度． 2－ 1： (2020辽宁沈阳 )如下图甲所示，质量为 m的物体置于水平地面上，所受水平拉力 F在 2 s时间内的变化图象如图乙所示，其运动的速度图象如图丙所示， g＝ 10 m/ ( ) A． 物体和地面之间的动摩擦因数为 B． 水平拉力 F的最大功率为 5 W C． 2 s末物体回到出发点 D． 2 s内物体的加速度不变 解析： 本题考查通过图象处理匀变速运动问题 ． 在减速阶段 ， Ff＝ ma， μmg＝ ma， μ＝ ， A正确；拉力 F的最大功率 P＝ Fv＝ 10 1 W＝ 10 W， B不正确；物体在第一秒内受到的合力的方向与第二秒内受到的合力的方向相反 ， 加速度方向相反 ， D不正确；由 v－ t图象可知 ， 物体在 2 s内位移是速度图线与 t轴所围面积 ， 即 1 m， 没有回到出发点 ， C不正确 ． 答案： A (15分 )额定功率是 80 kW的无轨电车 ， 其最大速度是 72 km/h， 质量是 2 t， 如果它从静止先以 2 m/s2的加速度匀加速开出 ， 阻力大小一定 ，则 ( ) (1)电车匀加速运动行驶能维持多少时间。 (2)又知电车从静止驶出到增至最大速度共经历了 21 s， 在此过程中 ，电车通过的位移是多少。 【规范解答】 解： Ff＝P0vm 代入数据解得 Ff＝ 4 103 N( 2 分 ) 由牛顿第二定律有 F － Ff＝ ma 解得 F 牵 ＝ 8 103 N( 2 分 ) 匀加速末速度 vt＝P0F 牵＝ 1 0 m / s ( 2 分 ) 匀加速持续时间 t1＝v1a＝ 5 s ( 2 分 ) 匀加速过程的位移 x1＝12at12＝ 2 5 m ( 2 分 ) 答案： (1)5 s (2)270 m 从车速 v t加速到 v m 由动能定理有 P 0 ( t－ t 1 ) － F f x 2 ＝12m v m2－12m v t2(3 分 ) 解得 x 2 ＝ 2 4 5 m 总位移 x ＝ x 1 ＋ x 2 ＝ 2 7 0 m ． (2 分 ) 不管对哪种启动方式，机动车的功率均是指牵引力的功率，对启动过程的分析也都是用分段分析法，并且将牛顿第二定律和运动学公式相结合进行综合分析．有时也应用动能定理求解． 3 － 1 ： “ 绿色奥运 ” 是 2 0 0 8 年北京奥运会的三大理念之一，奥组委决定在各比赛场馆使用新型节能环保电动车．在检测某款电动车性能的实验中，质量为 8 102 k g 的电动车由静止开始沿平直公路行驶，达到的最大速度为 1 5 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 －1v图象 ( 图中 AB 、 BO 均为直线，如下图所示 ) ．假设电动车行驶中所受的阻力恒定，求此过程中： (1)电动车的额定功率； (2)电动车由静止开始运动 ， 经过多长时间速度达到 2 m/s? 解析： (1)分析图线可知：电动车由静止开始做。