2013高中物理专题复习课件《功和能 万有引力定律》 第2讲 功率

第五章：功和能重点难点诠释………………04典型例题剖析………………06适时仿真训练………………10重点难点诠释跟踪练习1质量为0.5kg的物体从高处自由下落，在下落的前2s内重力对物体做的功是多少？这2s内重力对物体做功的平均功率是多少？2s末，重力对物体做功的即时功率是多少？（g取10m/s2）［解析］前2s，WG=mgh=0.5×10×20J=100J，平均功率2s末速度vt=gt=10×2m/s=20m/s，2s末即时功率P=mgvt=100W.［答案］100J50W100Wm20m210212122gthW50tWP重点难点诠释跟踪练习22006年我国铁路实施了第六次大提速，提速后运行速度可达200km/h，铁路提速要解决许多具体的技术问题，其中提高机车牵引力功率是一个重要问题.已知匀速行驶时，列车所受阻力与速度的平方成正比，即f=kv2,列车要提速，就必须研制出更大功率的机车，那么当列车分别以180km/h和60km/h的速度在水平轨道上匀速行驶时，机车的牵引力功率之比为（）A.3∶1B.9∶1C.27∶1D.81∶1［解析］C当列车匀速行驶时F=f=kv2，牵引力的功率P=Fv=kv3，故牵引力的功率之比为1803∶603=27∶1.［答案］C例2跳绳是一种健身运动.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，脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间的，则该运动员跳绳时克服重力做功的平均功率是多少?（g取10m/s2）典型例题剖析［解析］把运动员每次跳跃转换成质点做竖直上抛运动模型.每次跳跃总时间T＝60/180s＝1/3s.每次腾空的时间每次腾空高度每次腾空上升时克服重力做的功W=mgh=50×10×0.05=25J.把每次跳跃总时间T内的触地过程、下落过程舍弃，简化成在T内就是单一竖直上升克服重力做功的过程，故可解出P＝W/T＝25/(1/3)W=75W.52s0.2s)521(31tm0.05m)202.0(1021)2/(2122tgh［答案］75W例4一传送带装置示意如图，其中传送带经过AB区域时是水平的，经过BC区域时变为圆弧形(圆弧由光滑模板形成，未画出)，经过CD区域时是倾斜的，AB和CD都与BC相切.现将大量的质量均为m的小箱一个一个在A处放到传送带上，放置时初速为零，经传送带运送到D处，D和A的高度差为h.稳定工作时传送带速度不变，CD段上各箱等距排列，相邻两箱的距离为L.每个箱子在A处投上后，在到达B之前已经相对于传送带静止，且以后也不再滑动(忽略经BC段时的微小滑动).已知在一段相当长的时间T内，共运送小货箱的数目为N，这装置由电动机带动，传送带与轮子间无相对滑动,不计轮轴处的摩擦.求电动机的平均输出功率P.典型例题剖析典型例题剖析［解析］以地面为参考（下同），设传送带的运动速度为v0，在水平段运输的过程中，小货箱先在滑动摩擦力作用下做匀加速运动，设这段路程为s，所用时间为t，加速度为a，则对小箱有：①v0＝at②在这段时间内，传送带运动的路程为：s0=v0t③由以上可得s0＝2s④用f表示小箱与传送带之间的滑动摩擦力，则传送带对小箱做功为：⑤传送带克服小箱对它的摩擦力做功：⑥221ats20121mvfsW200021·2mvFsW［答案］典型例题剖析两者之差就是克服摩擦力做功发出的热量：⑦可见，在小箱加速运动过程中，小箱获得的动能与发热量相等.T时间内，电动机输出的功为：W=PT⑧此功用于增加小箱的动能、势能以及克服摩擦力发热,即⑨已知相邻两小箱的距离为L，所以：v0T＝NL⑩联立⑦⑧⑨⑩得2021mvQNQNmghNmvW2021].[222ghTLNTNmP][222ghTLNTNm1.［答案］适时仿真训练2.［答案］BD60)26(hHmg3.［答案］8kW