安徽省芜湖市第一中学高考物理一轮复习讲义：第六章机械能第2讲功率

2018届高考物理一轮复习第六章第2讲：功率

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一、知识清单

1． 功率

（1）定义：功与完成这些功所用时间的比值．

（2）物理意义：描述力对物体做功的快慢．

（3）额定功率和实际功率

①额定功率：机械能够长时间工作的最大功率。

②实际功率：机械实际工作时的功率，不能长时间大于额定功率。

2． 功率的计算方法

(1)平均功率的计算

①利用＝。

②利用＝F·cos α，其中为物体运动的平均速度。

(2)瞬时功率的计算

①利用公式P＝F·vcos α，其中v为t时刻的瞬时速度。

②利用公式P＝F·vF，其中vF为物体的速度v在力F方向上的分速度。

③利用公式P＝Fv·v，其中Fv为物体受的外力F在速度v方向上的分力。

[思维深化]

判断下列说法是否正确．

(1)由P＝，只要知道W和t就可求出任意时刻的功率．(　 　)

(2)由P＝Fv，既能求某一时刻的瞬时功率，也可以求平均功率．(　 　)

(3)由P＝Fv知，随着汽车速度的增大，它的功率也可以无限制地增大．(　 　)

(4)由P＝Fv知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比．(　 　)

3． 瞬时功率常见问题

4． 求解功率时应注意的“三个”问题

(1)首先要明确所求功率是平均功率还是瞬时功率；

(2)平均功率与一段时间(或过程)相对应，计算时应明确是哪个力在哪段时间(或过程)内做功的平均功率；

(3)瞬时功率计算时应明确是哪个力在哪个时刻(或状态)的功率．

二、例题精讲

5． 如图3所示，质量为m＝2 kg的木块在倾角θ＝37°的斜面上由静止开始下滑，木块与斜面间的动摩擦因数为μ＝0.5，已知：sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2，则前2 s内重力的平均功率和2 s末的瞬时功率分别为（     ）

A．48 W　24 W   B．24 W　48 W C．24 W　12 W   D．12 W　24 W

6． （多选）放在粗糙水平面上的物体受到水平拉力的作用，在0～6 s内其速度与时间的图象和该拉力的功率与时间的图象分别如图8甲、乙所示。下列说法正确的是(　　)

A.0～6 s内物体的位移大小为30 m

B.0～6 s内拉力做的功为70 J

C.合外力在0～6 s内做的功与0～2 s内做的功相等

D.滑动摩擦力的大小为5 N

7． 如图所示，质量为m的小球以初速度v0水平抛出，恰好垂直打在倾角为θ的斜面上，则球落在斜面上时重力的瞬时功率为(不计空气阻力)（     ）

A．mgv0tan θ  B.

C.  D．mgv0cos θ

8． 飞行员进行素质训练时，抓住秋千杆由水平状态开始下摆，到达竖直状态的过程中如图，飞行员受重力的瞬时功率变化情况是（     ）

A．一直增大        

B．一直减小   

C．先增大后减小

D．先减小后增大

9． （多选）如图所示，在外力作用下某质点运动的v-t图象为正弦曲线.从图中可以判断(  )

A、在0~t1时间内，外力做正功

B、在0~t1时间内，外力的功率逐渐增大

C、在t2时刻，外力的功率最大

D、在t1~t3时间内，外力做的总功为零

10．（多选）位于水平面上的物体在水平恒力F1作用下，做速度为v1的匀速运动；若作用力变为斜面上的恒力F2，物体做速度为v2的匀速运动，且F1与F2功率相同。则可能有（     ）

（A）F2＝F1，v1＞v2  （B）F2＝F1，v1＜v2   

（C）F2＞F1，v1＞v2  （D）F2＜F1，v1＜v2

11．如图，用跨过光滑定滑轮的缆绳将静止在湖面上一艘失去动力的小船沿直线拖向岸边．已知拖动缆绳的电动机功率恒为P，小船的质量为m，小船受到的阻力大小恒为f，经过A点时缆绳与水平方向的夹角为θ，小船的速度大小为v0，则此时缆绳对船的拉力F和小船的加速度大小a为（缆绳质量忽略不计）（     ）

A． F=，a=（﹣f）/m        B． F=，a=（﹣f）/m

C． F= ，a=（﹣f）/m  D． F=，a=（﹣f）/m

12．如图所示是一种清洗车辆用的手持式喷水枪．设枪口截面积为0.6 cm2，喷出水的速度为20 m/s.当它工作时，估计水枪的平均功率约为(水的密度为1×103 kg/m3)(　　)

A．12 W   B．120 W

C．240 W  D．1 200 W

三、自我检测

13．一位高三的男生在平直的公路上以最快的速度骑自行车，其所受阻力为车和人总重力的0.05倍，则该男生的功率最接近于（     ）

A．40 W   B．60 W

C．260 W   D．800 W

14．用起重机将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，其v－t图象如图所示．下列说法正确的是（     ）

A．在0～t1时间内，货物处于失重状态

B．在t1～t2时间内，起重机拉力对货物不做功

C．在t2～t3时间内，起重机拉力对货物做负功

D．匀速阶段拉力的功率可能比加速阶段某一时刻拉力的瞬时功率小

15．如图所示，相同的乒乓球1、2落台后恰好在等高处水平越过球网，过网时的速度方向均垂直于球网，不计乒乓球的旋转和空气阻力，乒乓球自起跳到过网的过程中，下列说法正确的是（     ）

A．过网时球1的速度等于球2的速度

B．球1的速度变化率大于球2的速度变化率

C．球1的飞行时间小于球2的飞行时间

D．球1克服重力做功的功率等于球2克服重力做功的功率

16．如图所示，质量相同的两物体处于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最后到达同一水平面，则(　　)

A．重力对两物体做的功相同

B．重力的平均功率相同

C．到达水平面时重力的瞬时功率PA＝PB

D．到达水平面时两物体的动能相同，速度相同

17．如图3所示，通过一动滑轮提升质量m＝1 kg的物体，竖直向上拉绳子，使物体由静止开始以5 m/s2的加速度上升，不计动滑轮及绳子的质量和摩擦，则拉力F在1 s末的瞬时功率为(取g＝10 m/s2)(　　)

A．75 W       B．25 W 

C．12.5 W     D．37.5 W

18．(多选)一质量为1 kg的质点静止于光滑水平面上，从t＝0时刻开始，受到水平外力F作用，如图3所示．下列判断正确的是(　　)

A．0～2 s内外力的平均功率是4 W

B．第2 s内外力所做的功是4 J

C．第2 s末外力的瞬时功率最大

D．第1 s末与第2 s末外力的瞬时功率之比为9∶4

19．（多选）水平地面上有一木箱，木箱与地面之间的动摩擦因数为μ（0<μ<1）。现对木箱施加一拉力F，使木箱做匀速直线运动。设F的方向与水平面夹角为θ，如图，在θ从0逐渐增大到90°的过程中，木箱的速度保持不变，则（     ）

A．F先减小后增大      B．F一直增大 

C．F的功率减小        D．F的功率不变

20．如图5－1－6所示，细线的一端固定于O点，另一端系一小球。在水平拉力作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点。在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是(　　)

A．逐渐增大

B．逐渐减小

C．先增大，后减小

D．先减小，后增大

21．已知雨滴在空中竖直下落时所受空气阻力与速度大小的二次方成正比，且不同质量的雨滴所受空气阻力与速度大小的二次方的比值相同．现有两滴质量分别为m1和m2的雨滴从空中竖直下落，在落到地面之前都已做匀速直线运动，那么在两滴雨滴落地之前做匀速直线运动的过程中，其重力的功率之比为（　　）

A.m1:m2          B. :  

C. :   D.:

22．运动员的心脏每跳一次大约输送10﹣4m3的血液，血压（可看作心脏送血的压强）的平均值为1.5×104Pa，心跳约每分钟60次．据此估算心脏工作的平均功率约为（     ）

A．0.25W B．1.5W 

C．10W     D．90W

23．如图，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦）。初始时刻，A、B处于同一高度并恰好处于静止状态．剪断轻绳后A下落、B沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地，两物块（     ）

A．速率的变化量不同             B．机械能的变化量不同

C．重力势能的变化量相同         D．重力做功的平均功率相同