專題復(fù)習(xí)20（功率與能源開發(fā)利用）44課件

專題復(fù)習(xí)20（功率與能源開發(fā)利用）功率與能源開發(fā)利用專題復(fù)習(xí)20（功率與能源開發(fā)利用）公式P=w／t和P=F.v物理意義公式P=F·V在什么條件下才能適用？兩個功率的表達式有何區(qū)別？當物體沿位移方向受的力為F時，從計時開始到時刻t這段時間內(nèi)，發(fā)生的位移為S．則力F在該時間內(nèi)所做的功W=FS,再有P=W/t得P=FS/t，而V=S/t，即最后得到P=FV，式中V為平均速度，與位移S同向，即F、S同向．綜上分析，在F、V同向時可用該公式計算功率．當F、V之間有一夾角時，。2．功率的定義式計算的是在一段時間內(nèi)的平均功率；在功率公式P=F·V中，若V為平均速度，則計算出的功率為該段時間內(nèi)的平均功率；若V為某一時刻的瞬時速度，則計算出的功率為該時刻的瞬時功率．汽車起動的兩種位況專題復(fù)習(xí)20（功率與能源開發(fā)利用）問題：若汽車以恒定的功率起動，汽車能一直加速運動嗎？1．機車以恒定的功率起動后，若運動過程中所受阻力不變，由于牽引力F=P/v，隨V增大，F(xiàn)減?。鶕?jù)牛頓第二定律得：，當速度V增大時，加速度a減小，其運動情況是做加速度件小的加速運動，直至F=f時，a減小至零，此后加速度不再增大，速度達到最大值而做勻速運動，做勻速直線運動的速度是Vm=P/f。2．恒定功率起動的動態(tài)過程示意圖專題復(fù)習(xí)20（功率與能源開發(fā)利用）在P增至P額之前，車勻加速運動，其持續(xù)時間為（這個Vo必定小于Vm，它是車的功率增至P額之時的瞬時速度）。計算時，先算出F；F-f=ma，再求出V=P額/F，最后V=at求出t的值。在P增至P額之后，為加速減小的加速運動．直至達到Vm．2．恒定加速度啟動的動態(tài)過程示意圖專題復(fù)習(xí)20（功率與能源開發(fā)利用）注意：P=FV中的F僅是機車的牽引力，而非車輛所受合力，這一點在計算題目時極易出錯.平均功率與瞬時功率專題復(fù)習(xí)20（功率與能源開發(fā)利用）例題1：一臺起重機勻加速地將質(zhì)量m=1.0X103kg的原來靜止在地面上的貨物豎直吊起，在ZS末貨物的速度V=4.0m/s．取g=10m／s2，不計額外功．求：（1）起重機在這2s時間內(nèi)的平均功率．（2）起重機在2s末的瞬時功率．解析：設(shè)貨物所受的拉力為F，加速度為a，則答案：解析：小孩做的功，在（a）情況下是指對自身（包括所站的船）做的功。在（b）情況下除對自身（包括所站的船）做的功外，還對另。小船做了功．在兩種情況下由于力相同，則小孩自身及所站的小船在兩種情況下的加速度也相同，因而位移也就相等了．這樣，兩種情況中小孩對自身（包括對所站的船）所做的功相等，但在（b)情況下小孩還對另一小船多做了一部分功，因此WI＜W2，又由功率W=P/t得：P1<P2。答案：C專題復(fù)習(xí)20（功率與能源開發(fā)利用）關(guān)于功率大小的比較例題2：如下圖所示，一個小孩站在船頭，用同樣大小的力拉繩。在（a）、兒）兩種情況中，經(jīng)過相同的時間八船未碰撞）．小孩分別所做的功W1、W2及功率P1、P2的關(guān)系為：A．WI＞W(wǎng)2，Pl＝P2B．WI=W2，PI=P2C．WI＜W2，pl＜p2D．WI＜W2，pl＝p2總結(jié)規(guī)律：

在圖（b）情境中·計算功時要注意把兩只小船看成一個整體，兩只小船所發(fā)生的位移都是由于人做功而產(chǎn)生的．解析：功率表示做功快慢的物理量，功率大說明做功快．其大小與做功多少和做功時間都沒有直接關(guān)系．答案：D專題復(fù)習(xí)20（功率與能源開發(fā)利用）針對練習(xí)2：關(guān)于功和功率的概念，以下說法中正確的是：A．功率大說明物體做功多B．功率小說明物體做功少C．機器做功越多．其功率就越大D．機器做功越快．其功率就越大例題1：在水平路面上運動的汽車的額定功率為60kw，若其總質(zhì)量為5t，在水平路面上所受的阻力為5X103N．試求：(1)汽車所能達到的最大速度(2)若汽車以0.5m/s2的加速度由靜止開始做勻加速運動，這一過程能維持多長時間？(3)若汽車以額定功率啟動，則汽車車速V1=2m/s時的加速度為多大?(4)若汽車以V2=6m/s的速度勻速行駛．汽車的實際功率多大？專題復(fù)習(xí)20（功率與能源開發(fā)利用）關(guān)于機車啟動問題的分析解析：(1)當汽車達到最大速度時，牽引力F=f則由P=FV，得汽車所能達到的最大速度為：（2）汽車以恒定的加速度a勻加速運動，則牽引力恒定，F(xiàn)=P/V，隨V增大，發(fā)動機的輸出功率也增大，當功率增至額定功率時不能再增大，牽引力將減小，a將變小，勻加連結(jié)束，設(shè)此時速度為V，則有P/V-f=ma由v=at得，這一過程維持的時間為:（3）當汽車以額定功率啟動達到2m/s的速度時的牽引力為:由牛頓第二定律得，此時汽車的加速度為:（4）汽車以6m/s的速度勻速行駛的牽引力為：此時汽車的實際功率為：答案：專題復(fù)習(xí)20（功率與能源開發(fā)利用）針對練習(xí)3：一輛汽車在平直的公路上以速度3開始加速行駛．經(jīng)過一段時間L，前進了距離S，此時恰好達到其最大速度Vmax。設(shè)此過程中汽車發(fā)動機始終以額定功率P工作，汽車所受的阻力恒為人測這段時間里，發(fā)動機所做的功為：A、FVmaxB、PtC、D、解析：汽車在額定功率作用下是做牽引力變化的加速運動，所以發(fā)動機做功為變力做功．答案：A、B、C針對練習(xí)4：質(zhì)量為3000t的火車，以額定功率自靜止出發(fā)，所受阻力恒定，經(jīng)過103s行駛12km達最大速度Vmax=72km/h，求：（1）列車的額定功率；（2）運動中所受阻力．專題復(fù)習(xí)20（功率與能源開發(fā)利用）解析：列車達最大速度之前，牽引力F=P/V是一個變量，故不能用W=FS的形式求牽引力的功，此題也無法用牛頓定律求解．設(shè)火車的額定功率為P，阻力為人由于牽引力的功為W1＝Pt據(jù)動能定理得：火車達最大速度時，由①②兩式得：阻力f=7.5X104N，額定功率P=1.5X106W．答案：例題4：以下說法中正確的是：A．煤、石油、天然氣等燃料的最初來源可追溯到太陽能B．汽油是一種一次能源C．電能是可再生能源D．煤、石油等化石能源是取之不盡、用之不竭的答案：A、C專題復(fù)習(xí)20（功率與能源開發(fā)利用）能源的開發(fā)與利用解析：煤、石油、天然氣等是動、植物深埋于地下經(jīng)過漫長的時間轉(zhuǎn)化來的，動植物是靠太陽能生存的，所以選項A正確；汽油是由一次能源石油提煉的，所以汽油是二次能源，故選項B錯誤；電能是通過發(fā)電站從其他形式的能，如從水能，風(fēng)能等轉(zhuǎn)化來的，水能、風(fēng)能是可再生能源，所以電能是可再生能源，故選項C正確；煤、石油等化石能源在地球上的儲存量是一定的，并不是取之不盡、用之不竭的，故選項D錯誤．優(yōu)化訓(xùn)練1：關(guān)于功率，下列說法正確的是：A．由P=W/t可知，只要知道W和t的值就可以計算出任意時刻的功率B．由P=FV可知，汽車的功率一定與它的速度成正比C．由P=FV可知，牽引力一定與速度成反比D．當汽車功率P一定時，牽引力一定與速度成反比答案：D專題復(fù)習(xí)20（功率與能源開發(fā)利用）解析：公式P=W/t所計算的應(yīng)是t時間內(nèi)的平均功單．而公式＊一FV涉及三個物理王之間的關(guān)系，因此必須在一個物理量確定不變的情況下，才能判斷另外兩個物體量間的關(guān)系。答案：D專題復(fù)習(xí)20（功率與能源開發(fā)利用）解析：由W=FS知，F(xiàn)對A和B做功一樣多．B在粗糙水平面上由于受到阻力作用，B的加速度小，由S=at2/2知，通過相同的位移出用的時間長，由P=W/t知，力F對B做功的平均功率?。畠?yōu)化訓(xùn)練2：物體AJ質(zhì)量相同A放在光滑的水平面上石放在粗糙的水平面上．在相同的力F作用下，由防止開始都通過了相同的位移S，如下圖所示，那么：A．力F對A做功較多，做功的平均功率也較大B．力F對B做功較多，做功的平均功率也較大C．力F對AJ做的功和做功的平均功率都相同D．力F對AJ做功相等，但對A做功的平均功率較大優(yōu)化訓(xùn)練3：從空中以40m/S的初速度平拋一重為10N的物體，物體在空中運動3s后落地，不計空氣阻力，g取10m/S2測物體落地時，重力的瞬時功率為:A．400WB．300WC．500WD．700W答案：B專題復(fù)習(xí)20（功率與能源開發(fā)利用）解析:本題要求的功率是，其中就是S的豎直分量，只需求出3s末平拋運動的豎直分速度Vy,因為Vy=gt，所以得：優(yōu)化訓(xùn)練5：如右圖所示是健身跑步機示意圖．質(zhì)量為m的人踩在與水平面成角的靜止皮帶上，運動員用力向后蹬皮帶，皮帶運動中受恒定阻力F，皮帶以速度V勻速向后運動壩u下列說法中正確的是A．腳對皮帶的摩擦力是皮帶的動力B．人對皮帶不做功C．人對皮帶做功功率為mgvD．人對皮帶做功功率為FV答案：A、D專題復(fù)習(xí)20（功率與能源開發(fā)利用）解析：皮帶向后運動是由于人對皮帶沿料面向下有摩擦力的作用，摩擦力對皮帶做正功，故A正確；由P=FV知D正確；人的重力作用在人上，不等于F的大小．答案：D專題復(fù)習(xí)20（功率與能源開發(fā)利用）解析:小車所受牽引力F＞F阻，合力恒定，小車做勻加速直線運動。V=Vo＋at，所以牽引力功率P=FV=FVo＋Fat，D對．優(yōu)化訓(xùn)練6：一輛小車在水平路面上勻速前進，從某時刻起小車受到的牽引力和阻力隨時間變化的規(guī)律如右圖所示，則作用在小車上的牽引力的功率隨時間變化的規(guī)律應(yīng)是下列選項中的優(yōu)化訓(xùn)練7：一架起重機，要求它在t=10s內(nèi)將質(zhì)量為m=1000kg的貨物由靜止豎直向上句加速提升h=10m，則起重機的額定輸出功率至少應(yīng)為____________W.專題復(fù)習(xí)20（功率與能源開發(fā)利用）解析:貨物的加速度設(shè)起重機對貨物的拉力為F，由牛頓第一定律F=mg一ma得：F＝m（g＋a）＝1.0X103X（9.8＋0.2）N＝1.OX104N起重機的額定輸出功率不能小于它在提起貨物時所需的最大輸出功率．在10s末貨物的最大速度所需的最大功率為故起重機的額定輸出功率答案：專題復(fù)習(xí)20（功率與能源開發(fā)利用）優(yōu)化訓(xùn)練9：質(zhì)量m=4.0X103kg的汽車，發(fā)動機的額定功率P=40kw，汽車從靜止開始以a=0.5m/s2的加速度行駛，所受的阻力F=2.0X103N,則汽車勻加速行駛的最長時間為多少？汽車可能達到的最大速度為多少？解析:汽車勻加速行駛時，汽車發(fā)動機的牽引力為F，則根據(jù)牛頓第二定律：汽車勻加速運動過程的末速度為V，則P=FV，所以根據(jù)運動學(xué)公式V=at，有當汽車的加速度為零時，汽車有最大速度Vm，則優(yōu)化訓(xùn)練10：火車在運行中保持額定功率為2500kw，火車的總質(zhì)量為1000t，所受的阻力恒定為1.56X105N．(1）火車的加速度是lm/s2時，速度是多大？（2）火車的速度是12m此時，加速度是多大？（3）火車的最大速度是多少？專題復(fù)習(xí)20（功率與能源開發(fā)利用）解析：本題是關(guān)于火車以恒定功率啟動的問題．在此過程中，火車做加速度減小的變加速直線運動，直到加速度為零（即牽引力等于阻力）時，速度達到最大．(1)根據(jù)牛頓第二定律，得F-f=ma，又因為P=FV，所以得：(2)根據(jù)牛頓第二定律，得F-f=ma，又因為P=FV，所以得：(3)根據(jù)牛頓第二定律，得F-f=ma，當F=f時，火車的速度最大，JbNeQhTlWoZr%u(y+B2E6H9KcOfRjUmXp!s&v)z0C4F7IaMdPgSkVnZq$t*x-A1D5G8JbNeQiTlWo#r%u(y+B3E6H9LcOfRjUmYp!s&w)z0C4F7JaMdPhSkVnZq$u*x-A2D5G8KbNfQiTlXo#r%v(y0B3E6I9LcOgRjUmYp!t&w)z1C4F7JaMePhSkWnZq$u*x+A2D5H8KbNfQiUlXo#s%v(y0B3F6I9LdOgRjVmYq!t&w-z1C4G7JbMePhTkWnZr$u*x+A2E5H8KcNfQiUlXp#s%v)y0B3F6IaLdOgSjVmYq!t*w-z1D4G7JbMeQhTkWoZr$u(x+B2E5H9KcNfRiUmXp#s&v)y0C3F7IaLdPgSjVnYq!t*w-A1D4G8JbMeQhTlWoZr%u(x+B2E6H9KcOfRiUmXp!s&v)z0C3F7IaMdPgSkVnYq$t*x-A1D5G8JbNeQiTlWo#r%u(y+B2E6H9LcOfRjUmXp!s&w)z0C4F7IaMdPhSkVnZq$t*x-A2D5G8KbNeQmXp!s&v)z0C3F7IaMdPgSkVnYq$t*x-A1D5G8JbNeQhTlWo#r%u(y+B2E6H9LcOfRjUmXp!s&w)z0C4F7IaMdPhSkVnZq$t*x-A2D5G8KbNeQiTlXo#r%v(y+B3E6I9LcOgRjUmYp!s&w)z1C4F7JaMdPhSkWnZq$u*x-A2D5H8KbNfQiTlXo#s%v(y0B3E6I9LdOgRjVmYp!t&w-z1C4G7JaMePhTkWnZr$u*x+A2D5H8KcNfQiUlXo#s%v)y0B3F6I9LdOgSjVmYq!t&w-z1D4G7JbMePhTkWoZr$u(x+A2E5H9KcNfRiUlXp#s&v)y0C3F6IaLdPgSjVnYq!t*w-z1D4G8JbMeQhTkWoZr%u(x+B2E5H9KcOfRiUmXp#s&v)z0C3F7IaLdPgSkVnYq$t*w-A1D5G8JbNeQhTlWo#r%u(y+B2E6H9KcOfRjUmXp!s&v)z0C4F7IaMdPgSkVnZq$t*x-A1D5G8KbNeQiTlWo#r%v(y+B3E6H9LcOgRjUmYp!s&w)z1C4F7JaMdPhSkWnZq$u*x-A2D5G8KbNfQiTlXo#r%v(y0B3E6I9LcOgRjVmYp!t&w)z1C4G7JaMePhSkWnZr$u*x+A2D5H8KcNfQiUlXo#s%v)y0B3F6I9LdOgRjVmYq!t&w-z1C4G7JbMePhTkWnZr$u(x+A2E5H8KcNfRiUlXp#s%v)y0C3F6IaLdOgSjVnYq!t*w-z1D4G8JbMeQhTkWoZr$u(x+B2E5H9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