人教版高考物理一轮总复习精品课件 第五章 机械能 第1节 功和功率 (4).ppt

考点四机车启动问题[名师破题]1.两种启动方式的比较典例突破典例2.(多选)(2020天津卷)复兴号动车在世界上首次实现速度350km/h自动驾驶功能,成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为m的动车,初速度为v0,以恒定功率P在平直轨道上运动,经时间t达到该功率下的最大速度vmax,设动车行驶过程所受到的阻力F保持不变。动车在时间t内()A.做匀加速直线运动B.加速度逐渐减小C.牵引力的功率P=Fvmax答案BC解题指导考题点睛考点考向点睛机车启动问题规律恒定功率下的启动过程一定不是匀加速运动,匀变速直线运动的公式不再适用,启动过程发动机做的功可用W=Pt计算,不能用W=Fl计算(因为F为变力);在机车功率P=Fv中,F是机车的牵引力而不是机车所受合力或阻力,所以P=F阻vmax只体现了一种数量关系,用于计算牵引力与阻力平衡时达到最大运行速度易错以恒定加速度启动只能维持一段时间,之后又要经历非匀变速直线运动,所以匀变速直线运动的公式只适用于前一段时间,切不可生搬硬套对点演练10.图甲是全球最大回转自升塔式起重机,它的开发标志着中国工程用超大吨位塔机打破长期依赖进口的局面,也意味着中国桥梁及铁路施工装备进一步迈向世界前列。该起重机某次从t=0时刻由静止开始提升质量为m的物体,其a-t图象如图乙所示,t1~t2内起重机的功率为额定功率,不计其他阻力,重力加速度为g,则以下说法正确的是()甲乙A.该起重机的额定功率为B.该起重机的额定功率为(mg+ma0)a0(t2-t1)C.0~t1和t1~t2时间内牵引力做的功之比为t1∶2(t2-t1)D.0~t1和t1~t2时间内牵引力做的功之比为t1∶2t2答案C解析当t=t1时,根据F-mg=ma0,P额=Fv1=Fa0t1,联立解得起重机的额定功率为P额=(mg+ma0)a0t1,故A、B错误;0~t1内牵引力做的功,t1~t2内牵引力做的功W2=P额(t2-t1),故在0~t1和t1~t2时间内牵引力做的功之比为t1∶2(t2-t1),故C正确,D错误。11.(2021北京卷)如图所示,高速公路上汽车定速巡航(即保持汽车的速率不变)通过路面abcd,其中ab段为平直上坡路面,bc段为水平路面,cd段为平直下坡路面。不考虑整个过程中空气阻力和摩擦阻力的大小变化。下列说法正确的是()?A.在ab段汽车的输出功率逐渐减小B.汽车在ab段的输出功率比bc段的大C.在cd段汽车的输出功率逐渐减小D.汽车在cd段的输出功率比bc段的大答案B解析在ab段,根据平衡条件可知,牵引力F1=mgsinθ+F阻,所以在ab段汽车的输出功率P1=F1v不变,在bc段牵引力F2=F阻,bc段的输出功率P2=F2vP1,故A错误B正确;在cd段牵引力F3=F阻-mgsinθ,汽车的输出P3=F3vP2,在cd段汽车的输出功率不变,且小于bc段,故C、D错误。本课结束应用提升3.(多选)(人教版教材必修2P63习题改编)一汽车质量为2×103kg,发动机的额定功率为90kW,该汽车在水平公路上做直线运动时所受阻力大小恒为3×103N,下列说法正确的是()A.汽车在公路上的最大行驶速度为30m/sB.汽车以额定功率启动,当汽车速度为10m/s时,加速度为6m/s2C.汽车以3m/s2的加速度做匀加速运动所能维持的时间为10sD.汽车以3m/s2的加速度做匀加速运动,第4s末发动机的实际功率为90kW答案AD旁栏边角人教版教材必修2P59“做一做”——几个力对一个物体做功的代数和,等于这几个力的合力对物体所做的功证明:设物体受到N个恒力的作用,F1、F2、F3…,位移为x,各个力和位移方向的夹角分别为θ1、θ2、θ3…,则各力做功的代数和为W总=F1xcosθ1+F2xcosθ2+F3xcosθ3+…=(F1cosθ1+F2cosθ2+F3cosθ3+…)x=F合x完成下面题目:1.(多选)如图所示,将一个大小为50N与水平方向成60°角的力F作用在一个质量为8kg的物体上,物体沿水平地面匀速前进了8m。下面关于物体所受各力做功说法正确的是()A.力F对物体做功为400JB.摩擦力对物体做功为200JC.物体克服摩擦力做功200JD.合力做功为0答案CD解析由功的定义可得,力F对物体做功为WF=Fscos60°=200J,A错误;由于物体匀速前进,由平衡条件可得,摩擦力大小为Ff=Fcos60°,摩擦力对物体做功为Wf=-Ffs=-