功率质量检测复习.ppt

4.质量为m的物体从倾角为α的光滑斜面顶端由静止滑下，滑到斜面底端时的速度为v，求:重力的瞬时功率为多少？ * 功率 物理意义：功率是描述力对物体做功快慢 的物理量 平均功率：描述力在一段时间内做功的快慢， 用P=W/t 计算， 若用P=Fvcosα， V为t时间内的平均速度 瞬时功率：描述力在某一时刻做功的快慢， 只能用P=Fvcosα，V为某时刻的 瞬时速度。 额定功率和实际功率 小 结 V α mg F1 F2 α V mg 法1：解：P=mgVcos(90°-α) =mgvsin α 法2：解：将mg分解： F1=mg sin α P= F1 V= mg vsin α 法3：将速度分解 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)。下面几个关于汽车牵引力F、汽车速度v在这个过程中随时间t变化的图像中正确的是（ ） AD t B V v0 v0/2 t1 t2 O C t F F0 F0/2 t1 t2 O t t F0/2 D F F0 t2 t1 O A V v0 t1 t2 O V0/2 如图所示，是汽车牵引力F和车速倒数 的关系图像，若汽车质量为2×103kg，由静止开始沿平直公路行驶，阻力恒定，最大车速为30m/s，则以下说法正确的是（ ） A、汽车的额定功率为6×104W B、汽车运动过程中受到的阻力为6×103N C、汽车先做匀加速运动，然后再做匀速直线运动 D、汽车做匀加速运动时间是5s AD 解析:由图线可知，速度较小的起动阶段，牵引力恒定，故汽车做匀加速度运动，在此过程中随着速度增大，牵引功率也随之增大，当牵引功率增大到额定功率时，汽车继续加速，但牵引力减小，汽车做加速度减小的加速度运动，当加速度等于零，即牵引力等于阻力时，速度达到最大，以后做匀速直线运动。由题意知最大车速为30m/s，此时牵引力为2×103N，故汽车运动过程中受到的阻力为2×103N，且额定功率为P=fvm=6×104W。设匀加速过程中的最大速度为v，加速度为a， 则v= 。F-f=ma，a= ，由v=at得汽车做匀加速运动时间是5s。 跳绳是一种健身活动,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,脚与地面接触时间为跳跃一次所需时间的2/5,则该运动员跳绳过程中克服重力做功的平均功率是多少? 一个质量为50千克的人乘坐电梯，由静止开始上升。整个过程电梯对人做功的功率P—t图象如图所示(g=10m／s2)。 加速和减速过程均为匀变速运动，求： (1)图象中P2的值； (2)8秒内电梯上升的高度 【练习1】从空中以40m/s的初速度平抛一重为10N的物体，物体在空中运动3s落地，不计空气阻力，取ｇ=10m/s2，则物体落地时，重力的瞬时功率为( ) A.400W B.300W C.500W D.700W B 【解析】本题要求的是3s未重力的瞬时功率，如图所示，由于曲线运动,G与未速度v间有夹角α，同学们常常考虑先求了v的大小，再求出α，利用公式P=F·vcosα求解，这种思路是正确的.但过于麻烦.本题要求的功率是P=G·vcosα，其实v·cosα就是v竖直分量，只需求出3s末平抛运动的竖直分速度vy.vy=g·t所以P=G·v·cosα=G·vy=G·gt=10×10×3W=300W Vx=V0 α V Vy 【例2】一跳绳运动员质量m=50kg,1min跳N=180次，假设每次跳跃中，脚与地面的接触时间占跳跃一次所用时间的2/5，试估算该运动员跳绳时克服重力做功的平均功率多大? 【解析】跳跃的周期T=60s/180=1/3s，而一个周期内在空中停留时间t1=(3/5)T=(1/5)s人向上跳看做是竖直上抛运动，设起跳速度为v0， 由t1=2v0/g得v0=gt1/2 每次跳跃克服重力做功W=1/2mv02=1/8mg2t12 所以克服重力做功的平均功率P=W/T=75(W) 提示：两种情况中拉力对人做的功一样，第二种情况拉力除对人做功外，又对另一只小船也做了功，所以W2＞W1．由于所用时间一样，所以P2＞P1． 【例3】一个小孩站在船头，按应当为图中两种情况用同样大小力拉绳，经过相同的时间t（船未碰撞），小孩所做的功W1、W2及在时间t内小孩拉绳的功率 P1、P2的关系为（ ） A．W1＞