初中物理尖子生自主招生培优讲义版块11 功和机械能 专题11-3　功、功率相关计算 （学生版） .pdf

专题11-3功、功率相关计算

知识·解读

一、基本公式：

功：WFs；功率：P.

二、推导公式：

因为PW/t，WFs，所以PFs/tFv。该公式可以计算瞬时功率。如果在拉力F作用下

物体做匀速直线运动，则F做功的快慢也将不变。该公式表示：某个力做功的功率，等于这

力乘以这个力的作用点的速度。注意公式中速度Ｖ的单位必须是m/s。

三：图像问题：

对于功、功率中出现的图像问题，一点要牢牢把握住横、纵坐标的意义，以及交点、拐

点、终点等意义，还有斜率等等，分析物理量之间的关系。

典例·解读

类型一：PFv的应用

例、为了缓解城市交通拥堵，某大学两位研究生设计出“都市蚂蚁”概念车(如图所示)，

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荣获全国汽车创新设计大赛最高奖项，该车表似蚂蚁，小巧实用，质量仅有400kg，

总体积0.75m，轮胎与地面的总接触面积200cm，标准乘载100kg.请解答标32

准乘载时的下列问题(g取10N/kg)：

(1)“都市蚂蚁”车对水平路面的压强多大？

(2)“都市蚂蚁”车以5m/s的速度在公路上匀速行驶时，受到的阻力是车总重的0.4

倍，则发动机的输出功率多大？

110

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【答案】（1）2.5×10Pa；（2）1×10W．54

【解析】(1)“都市蚂蚁”车标准乘载时对地面的压力

F＝G＝(m＋m)g＝(400kg＋100kg)×10N/kg＝5×10N3

总车人

F5×10N35

对水平路面的压强p＝＝＝2.5×10Pa

－42

S200×10m

(2)“都市蚂蚁”车匀速行驶时，牵引力F＝f＝0.4G＝0.4×5×10N＝2×10N33

总

WFs34

发动机的输出功率P＝＝＝Fv＝2×10N×5m/s＝1×10W

tt

注意：PFv为推导公式，在计算题中不可以直接应用，需要先进行公式推导。

此公式在汽车行驶问题中功率的计算显然具有优势，更为便捷。

类型二：图像问题

例、现有30包大米，总质量为150kg，小明想尽快将它们搬上10m高处的库

2

房，如图为小明可以提供的用于搬动物体的功率与被搬运物体质量之间的关

系图像，由图可知他可以提供的最大功率为________W；为尽可能快地将大米

搬上库房，他每次应搬_______包，若每次下楼时间是上楼时间的一半，则他

最快完成搬运任务并返回原地所用的时间是________s．(g＝10N/kg)

210

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【答案】50；3；450．

【解析】（1）通过图线知，最高点的输出功率最大，可以得出输出功率最大时搬运物体的质量；

（2）抓住总功一定，根据WPt得出何种情况下搬运的时间最短．

【解答】（1）图中曲线最高点的坐标为（15、50），其物理意义是：当搬动质量为15kg物体时，他

提供的最大功率（最大输出功率）为50W．

（2）30包大米，总质量为150kg，则每包大米的质量是5kg；