13功率課件14(魯科版必修2)

13功率課件14(魯科版必修2)113功率課件14(魯科版必修2)213功率課件14(魯科版必修2)313功率課件14(魯科版必修2)413功率課件14(魯科版必修2)513功率課件14(魯科版必修2)613功率課件14(魯科版必修2)713功率課件14(魯科版必修2)813功率課件14(魯科版必修2)913功率課件14(魯科版必修2)10請仔細分析教材，探究分析以下幾個問題：1.在建筑工地上分別采用以下三種方式，把1t貨物從地面運到三樓：方式一：搬運工分批搬運，需要時間3h；方式二：用一臺起重機提升，需要時間1min；方式三：用另一臺起重機提升，需要時間30s.上述三種情況下，把貨物由地面運到三樓時，試分析以下問題：請仔細分析教材，探究分析以下幾個問題：11（1）用不同的方式，對貨物所做的功是否相同？（2）三種方式中做功的快慢是否相同？提示：對貨物所做的功相同，但所用時間不同，說明做功的快慢不同.方式一最慢，方式三最快.2.還記得速度是如何定義的嗎？是否可以用同樣的方法處理做功快慢的問題呢？提示：我們用位移和時間的比值定義了速度，用的是比值定義法.我們也可以用物體所做的功與所用時間的比值定義一個物理量——功率，來描述做功的快慢.（1）用不同的方式，對貨物所做的功是否相同？（2）三種方式中123.做功多，功率一定大嗎？反之功率大，做功一定多嗎？提示：由P=知，W大，P不一定大，反之由W=Pt知P大，W不一定多，功率表示做功快慢，不表示做功多少.3.做功多，功率一定大嗎？反之功率大，做功一定多嗎？13對功率的進一步理解1.功率由物體做的功與做這些功所需的時間決定，并不單純由做功的多少決定，只有在做功時間相同的情況下，才能認為做功多則功率大.2.物體做功的多少是作用力在做功過程中的積累，做功時間越長，做功就越多.W=Pt,Pt就是一個積累的意思，即P在時間t上的積累就是物體做功的多少.對功率的進一步理解14功率1.功率：功跟完成這些功所用時間的比值叫做功率．2.定義式：P＝3.單位：國際單位制中，單位是瓦特，簡稱瓦，符號是W.1W＝1J/s技術上常用千瓦（kW），1kW＝1000W.4.物理意義：功率是表示力對物體做功快慢的物理量．功率15典例1關于功率，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．單位時間機器做功越多，其功率越大典例1關于功率，下列說法中正確的是（）16分析本題要把握以下兩點：（1）要明確功率的物理意義.（2）要能掌握功率的公式P＝W/t，并會將其展開討論.分析本題要把握以下兩點：17【規(guī)范解答】選B、D.功W=Pt，做功的多少由功率和時間共同決定，A項錯誤．根據(jù)功率的物理意義，B項正確．功率由W與t的比值決定，C項錯誤，D項正確．【規(guī)范解答】選B、D.功W=Pt，做功的多少由功率和時間共同18【變式備選】某同學進行體能訓練，用了100s時間跑上20m高的高樓，試估測她登樓的功率最接近的數(shù)值是（）A．10WB．100WC．1kWD．10kW【解析】選B.該同學質(zhì)量約為m=50kg，=100W，B對.【變式備選】某同學進行體能訓練，用了100s時間跑191.家用白熾燈燈泡上標有“220V100W”的字樣，表示怎樣的意義？提示：表示在220V電壓下，長時間工作的功率是100W，即額定功率為100W.2.傍晚時分，市電電壓常常偏低，“220V100W”燈泡的功率會發(fā)生怎樣的變化？提示：電壓低于220V時，其功率即實際功率將小于額定功率100W.1.家用白熾燈燈泡上標有“220V100W”的字樣，203.上面的例子中，實際功率和額定功率的大小關系是怎樣的？提示：由上面的例子可以看出，實際功率小于額定功率.額定功率是正常條件下可以長時間工作的最大功率，實際工作時的功率可以小于或等于額定功率，但不能長時間超過額定功率，否則容易將機器損壞.3.上面的例子中，實際功率和額定功率的大小關系是怎樣的？21額定功率與實際功率1.額定功率：指動力機器長時間正常工作時的最大輸出功率，也就是機器銘牌上的標稱值.2.實際功率：指機器工作時實際輸出的功率.3.實際功率不應大于額定功率.實際功率長時間大于額定功率時會縮短機器使用壽命甚至會損壞機器（短時間內(nèi)實際功率略大于額定功率是可以的）.額定功率與實際功率22典例2起重機的功率增大時，將同一重物舉到同樣高度所需的時間比原來（）A．減少B．增加C．不變D．不能確定解答本題要把握以下兩點：（1）能夠根據(jù)題意分析出起重機的實際功率的變化.（2）“將同一重物舉到同樣高度”說明起重機兩次做功的關系.典例2起重機的功率增大時，將同一重物舉到同樣高度所需的時23【規(guī)范解答】選A.根據(jù)W=Pt可得，在W不變的前提下，P增大，t減小，A項正確．【規(guī)范解答】選A.根據(jù)W=Pt可得，在W不變的前提下，P增大24【變式備選】一個質(zhì)量為m的宇宙飛船在一個恒力F的作用下，由靜止開始在太空中運動，那么此力在t時刻的功率是_______．（設宇宙飛船只受恒力F的作用）【解析】此時的功率為瞬時功率，知道作用力求瞬時功率，只需求出t時刻的速度即可．首先求出飛船的加速度，由F＝ma，得a＝F/m．根據(jù)公式v＝v0+at，則v=t,P=Fv=Ft=答案：【變式備選】一個質(zhì)量為m的宇宙飛船在一個恒力F的作用251.試分析：P=Fv這個公式的意義是什么？式中的功率表示的是平均功率還是瞬時功率？提示：（1）P=Fv，即力的功率等于力F和物體運動速度v的乘積，適用于力與速度同方向的情況；若力與速度不共線，可以分解力，也可以分解速度.（2）公式P=Fv中，若v表示在時間t內(nèi)的平均速度，則P表示力F在這段時間t內(nèi)的平均功率；若v表示某一時刻的瞬時速度，則P表示該時刻的瞬時功率.1.試分析：P=Fv這個公式的意義是什么？式中的功率表示的是262.公式P=Fv中的三個物理量有怎樣的制約關系？提示：

2.公式P=Fv中的三個物理量有怎樣的制約關系？273.當機車以恒定功率起動時（機車所受阻力Ff不變），試回答下列問題：（1）機車起動后，隨速度的增大，機車牽引力如何變化？（2）機車的加速度如何變化？（3）當速度最大時機車加速度為多少？此時牽引力與阻力大小關系如何？此后機車將做什么運動？提示：（1）由功率恒定且P=Fv得，當v增大時牽引力F變小.（2）由牛頓第二定律可得，F(xiàn)變小時加速度a變小.（3）當速度最大時加速度為零，此時牽引力與阻力相等，此后機車將做勻速直線運動.3.當機車以恒定功率起動時（機車所受阻力Ff不變），試回答下284.當機車以恒定加速度a起動時（機車所受阻力Ff不變），試回答下列問題：（1）加速度不變，機車速度和功率如何變化？（2）當機車功率剛達到額定功率時牽引力和阻力的大小關系如何？此時機車的速度能達到最大值嗎？（3）此后要想增大速度則牽引力該如何變化？4.當機車以恒定加速度a起動時（機車所受阻力Ff不變），試回29提示：（1）機車開始做勻加速運動，速度將變大，由P=Fv，v變大、F不變，得P增大.（2）當機車剛達到額定功率，也就是勻加速過程的最后時刻，此時加速度仍為a，由得F大于Ff，此時刻的速度只是勻加速的最大速度，并不是機車能達到的最大速度.（3）由P=Fv且F>Ff得，保證額定功率不變，要想提高速度只能減小牽引力F，機車加速度會變小，當F=Ff時，加速度為零，速度達到最大值.提示：（1）機車開始做勻加速運動，速度將變大，由P=Fv，v30機車的兩種起動方式1.以恒定的功率起動機車從靜止開始，保持牽引力的功率不變，假設在運動過程中機車所受的阻力F′也不變；隨速度v的增加，牽引力會減小，加速度減?。划擣=F′時，a=0，此時速度最大，且vmax=以后機車以vmax做勻速直線運動.這一過程的v-t關系可由圖表示.機車的兩種起動方式312.以恒定的加速度起動由a=知，保持a不變，則牽引力F也不變.而由P=Fv知，隨著速度v的增大，機車的功率增加，但任何機車的功率都是有限的，故機車達到額定功率后將保持不變，以后速度雖繼續(xù)增加，但并非做勻加速直線運動，因為F會變小.當F=F′時，機車就以vmax=做勻速直線運動.由以上分析可知，機車能保持加速度恒定運動一段時間，以后加速度將減小直至為0.這一過程的v-t關系可由圖表示2.以恒定的加速度起動32【知識歸納】平均功率和瞬時功率1.平均功率：表示力在一段時間內(nèi)做功的平均快慢．計算方法：2.瞬時功率：表示力在某一時刻做功的快慢．計算方法：P＝Fv，其中力F與速度v均為所求時刻的力和瞬時速度．該式要求力F與速度方向在一條直線上．若F與速度v不在一條直線上，則應根據(jù)P＝Fvcosα進行計算，α為力F和瞬時速度v方向間的夾角．【知識歸納】平均功率和瞬時功率33典例3質(zhì)量為m的物體靜止在光滑水平面上，從t=0時刻開始受到水平力的作用.力的大小F與時間t的關系如圖所示，力的方向保持不變，則（）A.3t0時刻的瞬時功率為B.3t0時刻的瞬時功率為C.在t=0到3t0這段時間內(nèi)，水平力的平均功率為D.在t=0到3t0這段時間內(nèi)，水平力的平均功率為典例3質(zhì)量為m的物體靜止在光滑水平面上，從t=0時刻開始34解答本題要把握以下三點：（1）根據(jù)F-t圖像確定所對應的加速度.（2）根據(jù)運動學公式求出物體在各時刻的瞬時速度，明確力與速度的對應關系.（3）明確瞬時功率及平均功率的求法.解答本題要把握以下三點：35【規(guī)范解答】選B、D.本題考查瞬時功率、平均功率的理解與應用，除理解兩種功率的概念及意義外，還要注意瞬時功率與時刻對應，平均功率與一段時間對應.2t0時刻速度大小v2=a1·2t0=0～2t0時刻的位移3t0時刻的速度大小為3t0時刻的瞬時功率P3=3F0v3=2t0～3t0時刻的位移x3=3t0時間內(nèi)做功W=F0x2+3F0x3.3t0時間內(nèi)的平均功率故B、D正確.【規(guī)范解答】選B、D.本題考查瞬時功率、平均功率的理解36【變式備選】（2011·濟寧高一檢測）把動力裝置分散安裝在每節(jié)車廂上，使其既具有牽引動力，又可以載客，這樣的客車車輛叫做動車.而動車組就是幾節(jié)自帶動力的車輛（動車）加幾節(jié)不帶動力的車輛（也叫拖車）編成一組，如圖所示.假設動車組運行過程中受到的阻力與其所受重力成正比，每節(jié)動車與拖車的質(zhì)量都相等，每節(jié)動車的額定功率都相等.若1節(jié)動車加3節(jié)拖車編成的動車組的最大速度為160km/h；現(xiàn)在我國往返北京和上海的動車組的最大速度為480km/h，則此動車組可能（）【變式備選】（2011·濟寧高一37A.由3節(jié)動車加3節(jié)拖車編成的B.由3節(jié)動車加9節(jié)拖車編成的C.由6節(jié)動車加2節(jié)拖車編成的D.由3節(jié)動車加4節(jié)拖車編成的【解析】選C.設由m節(jié)動車加n節(jié)拖車組成，由P=Fv知1節(jié)動車3節(jié)拖車時：k·4mgv1=P①m節(jié)動車n節(jié)拖車時：k（m+n）mgv2=m·P②①②聯(lián)立得m=3n，只有C符合條件.A.由3節(jié)動車加3節(jié)拖車編成的38典例4汽車質(zhì)量為2×103kg，汽車發(fā)動機的額定功率為80kW，它在平直公路上行駛的最大速度可達20m/s，讓汽車在公路上由靜止開始以2m/s2的加速度做勻加速直線運動，若汽車所受的阻力恒定，求：（1）汽車所受的阻力多大？（2）這個勻加速過程可以維持多長時間？（3）開始運動后3s末，汽車發(fā)動機的瞬時功率為多大？典例4汽車質(zhì)量為2×103kg，汽車發(fā)動機的額定功率為39【思路點撥】解答本題應把握以下三點：（1）能夠區(qū)分汽車受到的牽引力和阻力.（2）對于勻加速直線運動階段，可以用勻變速直線運動規(guī)律來分析求解.（3）要首先明確3s末汽車是處于勻加速直線運動階段還是已經(jīng)到了額定功率階段.【思路點撥】40【規(guī)范解答】（1）當汽車達到最大速度vmax時，汽車所受的阻力與牽引力相等，即Ff=F,由P=Fv得阻力=4.0×103N.（2）當汽車做勻加速直線運動時，發(fā)動機輸出的牽引力恒定，由功率公式P=Fv可得，隨著速度v的增大，功率P也在增大，直到功率等于額定功率時汽車完成全部勻加速運動的過程.在這一過程中，由牛頓第二定律可得F-Ff=ma，即F=ma+Ff=2×103×2N+4.0×103N=8×103N.因此，此過程中汽車的最大速度為：由v=at得【規(guī)范解答】（1）當汽車達到最大速度vmax時，汽車所受的阻41（3）汽車在3s末的速度為v′=at′=2×3m/s=6m/s.由功率的公式P=Fv得汽車在3s末的功率為P′=Fv′=8×103×6W=4.8×104W.答案：（1）4×103N（2）5s（3）4.8×104W（3）汽車在3s末的速度為v′=at′=2×3m/s=6421.汽車上坡的時候，司機必須換擋，其目的是（）A．減小速度，得到較小的牽引力B．增大速度，得到較小的牽引力C．減小速度，得到較大的牽引力D．增大速度，得到較大的牽引力【解析】選C.汽車在上坡時，牽引力除了需要克服阻力以外，還要克服重力在沿斜坡向下的分力，所以需要增大牽引力，由F引＝在P不變時要增大牽引力必須減小v.1.汽車上坡的時候，司機必須換擋，其目的是（）432．汽車在平直的公路上行駛，某一段時間內(nèi)汽車的功率隨時間的變化如圖所示，設汽車運動過程中受到的阻力不變，則在這一段時間內(nèi)汽車的運動情況可能是（）A．勻速直線運動B．勻加速直線運動C．加速度增加的加速直線運動D．加速度減小的加速直線運動2．汽車在平直的公路上行駛，某一段時間內(nèi)汽車的功率隨時間的變44【解析】選A、D.由圖線可知，運動過程中，發(fā)動機輸出功率一定，若牽引力＝阻力，則汽車做勻速直線運動；若牽引力>阻力，則速度增大，牽引力減小，汽車做加速度減小的加速直線運動．故選項A、D正確．【解析】選A、D.由圖線可知，運動過程中，發(fā)動機輸出功率一定453.（2011·石家莊高一檢測）通過一動滑輪提升質(zhì)量為1kg的重物，如圖所示，豎直向上拉繩子，使重物由靜止開始以5m/s2的加速度上升，不計動滑輪及繩子的質(zhì)量和摩擦，則拉力在1s末的瞬時功率為（）A.75WB.25WC.12.5WD.37.5W3.（2011·石家莊高一檢測）通過一動滑輪提升質(zhì)量為46【解析】選A.根據(jù)牛頓第二定律知2F－mg=ma，代入數(shù)據(jù)解得F=7.5N，1s末物體的速度為v1=at=5m/s，則力F作用點的速度v2=2v1=10m/s，所以拉力在1s末瞬時功率為P=Fv2=75W，故正確選項為A.【解析】選A.根據(jù)牛頓第二定律知2F－mg=ma，代入數(shù)據(jù)解474.為了響應國家“節(jié)能減排”的號召，某同學采用了一個家用汽車的節(jié)能方法．在符合安全行駛要求的情況下，通過減少汽車后備箱中放置的不常用物品和控制加油量等措施，使汽車負載減少，假設汽車以72km/h的速度勻速行駛時，負載改變前、后汽車受到的阻力分別為2000N和1950N，請計算該方法使汽車發(fā)動機輸出功率減少了_______W.4.為了響應國家“節(jié)能減排”的號召，某同學采用了一個家用汽車48【解析】v＝72km/h＝20m/s，由P＝Fv得P1＝F1v＝Ff1v，P2＝F2v＝Ff2v，故ΔP＝P1－P2＝（Ff1－Ff2）v＝1×103W.答案：1×103【解析】v＝72km/h＝20m/s，由P＝Fv得P1＝49Thankyou!Thankyou!5013功率課件14(魯科版必修2)5113功率課件14(魯科版必修2)5213功率課件14(魯科版必修2)5313功率課件14(魯科版必修2)5413功率課件14(魯科版必修2)5513功率課件14(魯科版必修2)5613功率課件14(魯科版必修2)5713功率課件14(魯科版必修2)5813功率課件14(魯科版必修2)5913功率課件14(魯科版必修2)60請仔細分析教材，探究分析以下幾個問題：1.在建筑工地上分別采用以下三種方式，把1t貨物從地面運到三樓：方式一：搬運工分批搬運，需要時間3h；方式二：用一臺起重機提升，需要時間1min；方式三：用另一臺起重機提升，需要時間30s.上述三種情況下，把貨物由地面運到三樓時，試分析以下問題：請仔細分析教材，探究分析以下幾個問題：61（1）用不同的方式，對貨物所做的功是否相同？（2）三種方式中做功的快慢是否相同？提示：對貨物所做的功相同，但所用時間不同，說明做功的快慢不同.方式一最慢，方式三最快.2.還記得速度是如何定義的嗎？是否可以用同樣的方法處理做功快慢的問題呢？提示：我們用位移和時間的比值定義了速度，用的是比值定義法.我們也可以用物體所做的功與所用時間的比值定義一個物理量——功率，來描述做功的快慢.（1）用不同的方式，對貨物所做的功是否相同？（2）三種方式中623.做功多，功率一定大嗎？反之功率大，做功一定多嗎？提示：由P=知，W大，P不一定大，反之由W=Pt知P大，W不一定多，功率表示做功快慢，不表示做功多少.3.做功多，功率一定大嗎？反之功率大，做功一定多嗎？63對功率的進一步理解1.功率由物體做的功與做這些功所需的時間決定，并不單純由做功的多少決定，只有在做功時間相同的情況下，才能認為做功多則功率大.2.物體做功的多少是作用力在做功過程中的積累，做功時間越長，做功就越多.W=Pt,Pt就是一個積累的意思，即P在時間t上的積累就是物體做功的多少.對功率的進一步理解64功率1.功率：功跟完成這些功所用時間的比值叫做功率．2.定義式：P＝3.單位：國際單位制中，單位是瓦特，簡稱瓦，符號是W.1W＝1J/s技術上常用千瓦（kW），1kW＝1000W.4.物理意義：功率是表示力對物體做功快慢的物理量．功率65典例1關于功率，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．單位時間機器做功越多，其功率越大典例1關于功率，下列說法中正確的是（）66分析本題要把握以下兩點：（1）要明確功率的物理意義.（2）要能掌握功率的公式P＝W/t，并會將其展開討論.分析本題要把握以下兩點：67【規(guī)范解答】選B、D.功W=Pt，做功的多少由功率和時間共同決定，A項錯誤．根據(jù)功率的物理意義，B項正確．功率由W與t的比值決定，C項錯誤，D項正確．【規(guī)范解答】選B、D.功W=Pt，做功的多少由功率和時間共同68【變式備選】某同學進行體能訓練，用了100s時間跑上20m高的高樓，試估測她登樓的功率最接近的數(shù)值是（）A．10WB．100WC．1kWD．10kW【解析】選B.該同學質(zhì)量約為m=50kg，=100W，B對.【變式備選】某同學進行體能訓練，用了100s時間跑691.家用白熾燈燈泡上標有“220V100W”的字樣，表示怎樣的意義？提示：表示在220V電壓下，長時間工作的功率是100W，即額定功率為100W.2.傍晚時分，市電電壓常常偏低，“220V100W”燈泡的功率會發(fā)生怎樣的變化？提示：電壓低于220V時，其功率即實際功率將小于額定功率100W.1.家用白熾燈燈泡上標有“220V100W”的字樣，703.上面的例子中，實際功率和額定功率的大小關系是怎樣的？提示：由上面的例子可以看出，實際功率小于額定功率.額定功率是正常條件下可以長時間工作的最大功率，實際工作時的功率可以小于或等于額定功率，但不能長時間超過額定功率，否則容易將機器損壞.3.上面的例子中，實際功率和額定功率的大小關系是怎樣的？71額定功率與實際功率1.額定功率：指動力機器長時間正常工作時的最大輸出功率，也就是機器銘牌上的標稱值.2.實際功率：指機器工作時實際輸出的功率.3.實際功率不應大于額定功率.實際功率長時間大于額定功率時會縮短機器使用壽命甚至會損壞機器（短時間內(nèi)實際功率略大于額定功率是可以的）.額定功率與實際功率72典例2起重機的功率增大時，將同一重物舉到同樣高度所需的時間比原來（）A．減少B．增加C．不變D．不能確定解答本題要把握以下兩點：（1）能夠根據(jù)題意分析出起重機的實際功率的變化.（2）“將同一重物舉到同樣高度”說明起重機兩次做功的關系.典例2起重機的功率增大時，將同一重物舉到同樣高度所需的時73【規(guī)范解答】選A.根據(jù)W=Pt可得，在W不變的前提下，P增大，t減小，A項正確．【規(guī)范解答】選A.根據(jù)W=Pt可得，在W不變的前提下，P增大74【變式備選】一個質(zhì)量為m的宇宙飛船在一個恒力F的作用下，由靜止開始在太空中運動，那么此力在t時刻的功率是_______．（設宇宙飛船只受恒力F的作用）【解析】此時的功率為瞬時功率，知道作用力求瞬時功率，只需求出t時刻的速度即可．首先求出飛船的加速度，由F＝ma，得a＝F/m．根據(jù)公式v＝v0+at，則v=t,P=Fv=Ft=答案：【變式備選】一個質(zhì)量為m的宇宙飛船在一個恒力F的作用751.試分析：P=Fv這個公式的意義是什么？式中的功率表示的是平均功率還是瞬時功率？提示：（1）P=Fv，即力的功率等于力F和物體運動速度v的乘積，適用于力與速度同方向的情況；若力與速度不共線，可以分解力，也可以分解速度.（2）公式P=Fv中，若v表示在時間t內(nèi)的平均速度，則P表示力F在這段時間t內(nèi)的平均功率；若v表示某一時刻的瞬時速度，則P表示該時刻的瞬時功率.1.試分析：P=Fv這個公式的意義是什么？式中的功率表示的是762.公式P=Fv中的三個物理量有怎樣的制約關系？提示：

2.公式P=Fv中的三個物理量有怎樣的制約關系？773.當機車以恒定功率起動時（機車所受阻力Ff不變），試回答下列問題：（1）機車起動后，隨速度的增大，機車牽引力如何變化？（2）機車的加速度如何變化？（3）當速度最大時機車加速度為多少？此時牽引力與阻力大小關系如何？此后機車將做什么運動？提示：（1）由功率恒定且P=Fv得，當v增大時牽引力F變小.（2）由牛頓第二定律可得，F(xiàn)變小時加速度a變小.（3）當速度最大時加速度為零，此時牽引力與阻力相等，此后機車將做勻速直線運動.3.當機車以恒定功率起動時（機車所受阻力Ff不變），試回答下784.當機車以恒定加速度a起動時（機車所受阻力Ff不變），試回答下列問題：（1）加速度不變，機車速度和功率如何變化？（2）當機車功率剛達到額定功率時牽引力和阻力的大小關系如何？此時機車的速度能達到最大值嗎？（3）此后要想增大速度則牽引力該如何變化？4.當機車以恒定加速度a起動時（機車所受阻力Ff不變），試回79提示：（1）機車開始做勻加速運動，速度將變大，由P=Fv，v變大、F不變，得P增大.（2）當機車剛達到額定功率，也就是勻加速過程的最后時刻，此時加速度仍為a，由得F大于Ff，此時刻的速度只是勻加速的最大速度，并不是機車能達到的最大速度.（3）由P=Fv且F>Ff得，保證額定功率不變，要想提高速度只能減小牽引力F，機車加速度會變小，當F=Ff時，加速度為零，速度達到最大值.提示：（1）機車開始做勻加速運動，速度將變大，由P=Fv，v80機車的兩種起動方式1.以恒定的功率起動機車從靜止開始，保持牽引力的功率不變，假設在運動過程中機車所受的阻力F′也不變；隨速度v的增加，牽引力會減小，加速度減小；當F=F′時，a=0，此時速度最大，且vmax=以后機車以vmax做勻速直線運動.這一過程的v-t關系可由圖表示.機車的兩種起動方式812.以恒定的加速度起動由a=知，保持a不變，則牽引力F也不變.而由P=Fv知，隨著速度v的增大，機車的功率增加，但任何機車的功率都是有限的，故機車達到額定功率后將保持不變，以后速度雖繼續(xù)增加，但并非做勻加速直線運動，因為F會變小.當F=F′時，機車就以vmax=做勻速直線運動.由以上分析可知，機車能保持加速度恒定運動一段時間，以后加速度將減小直至為0.這一過程的v-t關系可由圖表示2.以恒定的加速度起動82【知識歸納】平均功率和瞬時功率1.平均功率：表示力在一段時間內(nèi)做功的平均快慢．計算方法：2.瞬時功率：表示力在某一時刻做功的快慢．計算方法：P＝Fv，其中力F與速度v均為所求時刻的力和瞬時速度．該式要求力F與速度方向在一條直線上．若F與速度v不在一條直線上，則應根據(jù)P＝Fvcosα進行計算，α為力F和瞬時速度v方向間的夾角．【知識歸納】平均功率和瞬時功率83典例3質(zhì)量為m的物體靜止在光滑水平面上，從t=0時刻開始受到水平力的作用.力的大小F與時間t的關系如圖所示，力的方向保持不變，則（）A.3t0時刻的瞬時功率為B.3t0時刻的瞬時功率為C.在t=0到3t0這段時間內(nèi)，水平力的平均功率為D.在t=0到3t0這段時間內(nèi)，水平力的平均功率為典例3質(zhì)量為m的物體靜止在光滑水平面上，從t=0時刻開始84解答本題要把握以下三點：（1）根據(jù)F-t圖像確定所對應的加速度.（2）根據(jù)運動學公式求出物體在各時刻的瞬時速度，明確力與速度的對應關系.（3）明確瞬時功率及平均功率的求法.解答本題要把握以下三點：85【規(guī)范解答】選B、D.本題考查瞬時功率、平均功率的理解與應用，除理解兩種功率的概念及意義外，還要注意瞬時功率與時刻對應，平均功率與一段時間對應.2t0時刻速度大小v2=a1·2t0=0～2t0時刻的位移3t0時刻的速度大小為3t0時刻的瞬時功率P3=3F0v3=2t0～3t0時刻的位移x3=3t0時間內(nèi)做功W=F0x2+3F0x3.3t0時間內(nèi)的平均功率故B、D正確.【規(guī)范解答】選B、D.本題考查瞬時功率、平均功率的理解86【變式備選】（2011·濟寧高一檢測）把動力裝置分散安裝在每節(jié)車廂上，使其既具有牽引動力，又可以載客，這樣的客車車輛叫做動車.而動車組就是幾節(jié)自帶動力的車輛（動車）加幾節(jié)不帶動力的車輛（也叫拖車）編成一組，如圖所示.假設動車組運行過程中受到的阻力與其所受重力成正比，每節(jié)動車與拖車的質(zhì)量都相等，每節(jié)動車的額定功率都相等.若1節(jié)動車加3節(jié)拖車編成的動車組的最大速度為160km/h；現(xiàn)在我國往返北京和上海的動車組的最大速度為480km/h，則此動車組可能（）【變式備選】（2011·濟寧高一87A.由3節(jié)動車加3節(jié)拖車編成的B.由3節(jié)動車加9節(jié)拖車編成的C.由6節(jié)動車加2節(jié)拖車編成的D.由3節(jié)動車加4節(jié)拖車編成的【解析】選C.設由m節(jié)動車加n節(jié)拖車組成，由P=Fv知1節(jié)動車3節(jié)拖車時：k·4mgv1=P①m節(jié)動車n節(jié)拖車時：k（m+n）mgv2=m·P②①②聯(lián)立得m=3n，只有C符合條件.A.由3節(jié)動車加3節(jié)拖車編成的88典例4汽車質(zhì)量為2×103kg，汽車發(fā)動機的額定功率為80kW，它在平直公路上行駛的最大速度可達20m/s，讓汽車在公路上由靜止開始以2m/s2的加速度做勻加速直線運動，若汽車所受的阻力恒定，求：（1）汽車所受的阻力多大？（2）這個勻加速過程可以維持多長時間？（3）開始運動后3s末，汽車發(fā)動機的瞬時功率為多大？典例4汽車質(zhì)量為2×103kg，汽車發(fā)動機的額定功率為89【思路點撥】解答本題應把握以下三點：（1）能夠區(qū)分汽車受到的牽引力和阻力.（2）對于勻加速直線運動階段，可以用勻變速直線運動規(guī)律來分析求解.（3）要首先明確3s末汽車是處于勻加速直線運動階段還是已經(jīng)到了額定功率階段.【思路點撥】90【規(guī)范解答】（1）當汽車達到最大速度vmax時，汽車所受的阻力與牽引力相等，即Ff=F,由P=Fv得阻力=4.0×103N.（2）當汽車做勻加速直線運動時，發(fā)動機輸出的牽引力恒定，由功率公式P=Fv可得，隨著速度v的增大，功率P也在增大，直到功率等于額定功率時汽車完成全部勻加速運動的過程.在這一過程中，由牛頓第二定律可得F-Ff=ma，即F=ma+Ff=2×103×2N+4.0×103N=8×103N.因此，此過程中汽車的最大速度為：由v=at得【規(guī)范解答】（1