高中物理 5.1功 功率基础课件.pptVIP

【解析】0～2t0时间内的加速度为a=F0/m 2t0～3t0时间内的加速度为a?=3F0/m 所以3t0时刻物体的速度为 v=a·2t0+a?t0=F0/m×2t0+(3F0/m)t0=(5F0/m)t0 所以3t0时刻的瞬时功率为P=3F0v=(15F02/m)t0，B正确。 0～2t0时间内的位移为x=(1/2)a(2t0)2=2F0t02/m 2t0～3t0时间内的位移为 x?=a·2t0·t0+(1/2)a?t02=(2F0/m)t02+(1/2)×(3F0/m)t02=[7F0/(2m)]t02 从t=0到3t0这段时间内的水平力做的功为 W=F0x+3F0x?=2F02t02/m+[21F02/(2m)]t02=25F02t02/(2m) 这段时间内的平均功率为 P?=W/(3t0)=25F02t0/(6m)，D正确。 【解析】(1)汽车保持额定功率起动，其运动中各量的变化情况为： 第一阶段，为加速度逐渐减小的加速循环过程 这个循环过程结束时，即经过一段的末状态为a=0(此时F=f)，速度达到最大值。 第二阶段，汽车以最大速度匀速运动。当F=f=kmg时，速度最大为vm。 由P=Fv=fvm得 vm=P/f=P/(kmg)=60×103/(0.1×5×103×10) m/s=12 m/s。 当a=2 m/s2时，由F-f=ma得 F1=ma+f=ma+kmg =5×103×2 N＋0.1×5×103×10 N =1.5×104 N 由P=F1v1得 v1=P/F1=60×103/(1.5×104) m/s=4 m/s，即当汽车加速度为2 m/s2时，其速度为4 m/s。 当v2=6 m/s时，由P=F2v2得 F2=P/v2=60×103/6 N=1.0×104 N 由F2-f＝ma2得 a2=(F2-f )/m=(1.0×104－0.1×5×103×10)/(5×103) m/s2=1 m/s2 即当汽车速度为6 m/s时，其加速度为1 m/s2。 汽车起动问题有两种情况：以恒定功率起动和以恒定牵引力起动。 对于汽车以恒定功率起动掌握两个问题的计算方法： ①由加速度求速度问题，先由牛顿第二定律求牵引力，再由P=Fv求对应的速度。 ②由速度求加速度的问题，先由P=Fv求牵引力，再由牛顿第二定律求对应的加速度。 要知道a=0时汽车速度最大，可根据①的方法求最大速度。 对于汽车匀加速起动问题，要明确匀加速的末状态功率达到额定功率，此时并不是汽车所能达到的最大速度，其后还有一个加速度减小的加速过程，这个过程结束时，汽车才达到最大速度。 * 考点1 功 功 功率 一、判断功正、负的方法 1.若物体做直线运动，依据力与位移的夹角来判断，此法常用于恒力做功的判断。 2.若物体做曲线运动，依据F与v的方向夹角来判断。当?90?时，力对物体做正功；90??≤180?时，力对物体做负功；?=90?时，力对物体不做功。 3.依据能量变化来判断：此法既适用于恒力做功，也适用于变力做功，关键应分析清楚能量的转化情况。根据功是能量转化的量度，若有能量转化，则必有力对物体做功。比如系统的机械能增加，说明力对系统做正功；如果系统的机械能减少，则说明力对系统做负功。此法常用于两个相联系的物体之间的相互作用力做功的判断。 一对作用力和反作用力做功的特点： 一对作用力和反作用力，可以两个力均不做功；可以一个力做功，另一个力不做功；也可以一个力做正功，另一个力做负功；也可以两个力均做正功或均做负功。一对互为作用力和反作用力的摩擦力做的总功可能为零(静摩擦力)、也可能为负(滑动摩擦力)，但不可能为正。 二、功的计算方法 1.恒力做功 对恒力作用下物体的运动，力对物体做的功用W=Flcos?求解。该公式可写成W=F(lcos?)=(Fcos?)l。即功等于力与力方向上位移的乘积或功等于位移与位移方向上力的乘积。 2.变力做功 (1)用动能定理W=ΔEk或功能关系W=ΔE，即用能量的增量等效代换变力所做的功。(也