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1、功率
知識要點
1概念:功跟完成功所用時間的比值,表示力(或物體)做功的快慢。
2公式:(平均功率)
(平均功率或瞬時功率)
當V是平均速度,F(xiàn)為恒力時,P為平均功率;
當V是瞬時速度,F(xiàn)為恒力或變力時,P為瞬時功率。(α為力F與瞬時速度V方向間的夾角)
3功率的分類:
額定功率:指發(fā)動機正常工作時最大輸出功率。
實際功率:指發(fā)動機實際輸出的功率即發(fā)動機產(chǎn)生牽引力的功率,P實≤P額。
4應(yīng)用:
(1) 機車以恒定功率啟動時,由(為機車輸出功率,為機車牽引力,為機車前進速度)機車速度不斷增加則牽引力不斷減小,當牽引力時,速度不再增大達到最大值,則。
(2
2、) 機車以恒定加速度啟動時,在勻加速階段汽車牽引力恒定為,速度不斷增,當汽車輸出功率時,開始減小但仍大于,機車做加速度減小的加速運動,直至時,汽車便達到最大速度,則。
知識檢測
一.夯實基礎(chǔ)
1.關(guān)于功率下列說法中正確的是:(? ? )
A、功率大說明物體做的功多
B、功率小說明物體做功慢
C、由P=W/t可知,機器做功越多,其功率越大
D、單位時間力做功越多,其功率越大
2.對公式P=FV的理解,下列說法中正確是(? ? )
A、一定是物體所受的合外力? ? B、一定是合外力的功率
C、此公式中F與V必須同方
3、向? ? D、此公式中F與V可以成任意夾角
3.從空中以40 m/s的初速平拋一個重力為10 N的物體,物體在空中運動3 s落地,不計空氣阻力,取g=10 m/s2,則物體落地時重力的即時功率為( )
A.400 W B.300 W C.500 W D.700 W
4.質(zhì)量相同的兩物體處于同一高度,A沿固定在地面上的光滑斜面下滑,B自由下落,最后到達同一水平面,則:(? ? ? )
A.重力對兩物體做功相同? B.重力的平均功率相同
C.到達底端時重力的瞬時功率 D.到達底端時,兩物體的速度相同
5.從空中以40 m/s的初速平拋
4、一個重力為10 N的物體,物體在空中運動3 s落地,不計空氣阻力,取g=10 m/s2,則物體落地時重力的瞬時功率為( )
A.400 W B.300 W C.500 W D.700 W
二.能力提高
6.雨滴在空中運動時所受阻力與其速度的平方成正比,若有兩個雨滴從高空中落下,其質(zhì)量分別為m1、m2,落至地面前均做勻速直線運動,則勻速運動時其重力功率之比為( )
A. B. C. D.
7.甲在t1時間里做功W1,功率為P1,乙在t2時間里做功W2,功率為P2,則下列關(guān)系中一定正確的是 ( )
A.若W1>W2 t
5、1P2 B.若W1W2,t1>t2 則P1>P2 D.若W1t2 則P1>P2
8.質(zhì)量為m=2kg的物體在F=10N的水平作用力作用下,由靜止開始在水平地面上加速運動,如果物體與水平地面間的動摩擦因素為μ=0.1。求物體在10s內(nèi)的功率和10s末的功率?
9. 一質(zhì)量為5kg的小球從空中自由落下,求物體:
(1) 前3s內(nèi)重力的平均功率。
(2) 第3s內(nèi)重力的平均功率。
(3)第3s末重力的瞬時功率。
10.推行節(jié)水工程的轉(zhuǎn)動
6、噴水“龍頭”如圖所示,“龍頭”距地面h,可將水水平噴出,其噴灌半徑可達10h。每分鐘噴水mkg,所用的水是從地下H深的井里抽取。設(shè)水以相同的速率噴出。水泵效率為η,不計空氣阻力,試求:
H
h
10h
(1)水從噴水“龍頭”噴出的初速度
(2)水泵每分鐘對水做的功
(3)帶動水泵的電動機的最小輸出功率
11.汽車發(fā)動機的功率P=60KW,若其總質(zhì)量為m=5t,在水平路面上行駛時,所受阻力恒為F=5.0×103N,試求汽車保持恒定功率起動時:(1)汽車所能達到的最大速率vmax;(2)當汽車加速度為2m/s2時,速度多大?(3)當汽車速度6m/s時加速度
7、為多大?
12.汽車發(fā)動機的額定功率為30KW,質(zhì)量為2000kg,當汽車在水平路面上行駛時受到阻力為車重的0.1倍,
①汽車在路面上能達到的最大速度
②若汽車從靜止開始保持1m/s2的加速度作勻加速直線運動,則這一過程能持續(xù)多長時間?
③當汽車速度為10m/s時的加速度?
13. 在一段平直公路上,一輛質(zhì)量m=10t的卡車速度從均勻增加到,經(jīng)過的時間t=50s,如果車在運動時受到的阻力為車重力的k倍,k=0.05,求:
(1)發(fā)動機的平均功率。
(2)在這段路程的時間中點和位移中點發(fā)動機的瞬時功率。(g=10m/)
14.
8、質(zhì)量為10t的汽車,額定功率為,如果在行駛中,汽車受到的阻力是車重的0.05倍,求:
(1)汽車能夠達到的最大速度是多少?
(2)如果汽車以額定功率行駛,那么當汽車速度為5m/s時,其加速度多大?
(3)如果汽車以7.5m/s的速度勻速行駛,發(fā)動機的功率多大?
15.汽車發(fā)動機的額定功率為60KW,質(zhì)量5000 kg,當汽車在水平路面上行駛時,遇到的阻力是車重的0.1倍,若汽車從靜止開始以1m/s2的加速度做勻加速直線運動,這一過程能維持多長時間?
16.質(zhì)量為3×106 kg的列車,在恒定的額定功率下,沿平直的軌道由靜止出發(fā),在運動過程中受到的阻力恒
9、定,經(jīng)1×103 s后達到最大行駛速度72 km/h.此時司機關(guān)閉發(fā)動機,列車繼續(xù)滑行4 km停下來.求:
(1)關(guān)閉發(fā)動機后列車加速度的大??;
(2)列車在行駛過程中所受阻力的大小;
(3)列車的額定功率;
(4)列車在加速過程中通過的距離.
三.高考鏈接
17.(2020 寧夏 海南)水平地面上有一木箱,木箱與地面間的動摩擦因數(shù)為μ(0<μ<1).現(xiàn)對木箱時加一拉力F,使木箱做勻速直線運動。設(shè)F與水平面間的夾角為θ,如圖,在θ從0°逐漸增大到90°的過程中,木箱的速度保持不變,則( )
A. F先減小后增大 B.F一直增大 C.F的功率減小 D.F的功率不變
18.(2020 宜昌檢測)如圖,質(zhì)量為m=2kg的木塊在傾角θ=37°的斜面上由靜止開始下滑,木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,已知: sin37°=0.6,
cos37°=0.8,g取10m/s2,求:
(1) 前2s內(nèi)重力做的功;
(2) 前2s內(nèi)重力的平均功率;
(3) 2s末重力的瞬時功率。