2025高考物理一轮考点突破训练第6章机械能第15讲功和功率考点3功率的计算

这是一份2025高考物理一轮考点突破训练第6章机械能第15讲功和功率考点3功率的计算，共2页。试卷主要包含了平均功率的计算方法，瞬时功率的计算方法等内容，欢迎下载使用。
计算功率的方法
1．平均功率的计算方法
(1)利用 eq \x\t(P)＝eq \f(W,t)。
(2)利用 eq \x\t(P)＝F·eq \x\t(v)cs θ，其中eq \x\t(v)为物体运动的平均速度，F为恒力。
2．瞬时功率的计算方法
(1)利用公式P＝F·vcs θ，其中v为t时刻的瞬时速度。
(2)P＝F·vF，其中vF为物体的速度 v在力F方向上的分速度。
(3)P＝Fv·v，其中Fv为物体受的外力F在速度v方向上的分力。
【跟踪训练】
(从能量守恒的观点计算功率)(2023·山东卷)《天工开物》中记载了古人借助水力使用高转筒车往稻田里引水的场景。引水过程简化如下：两个半径均为R的水轮，以角速度ω匀速转动。水筒在筒车上均匀排布，单位长度上有n个，与水轮间无相对滑动。每个水筒离开水面时装有质量为m的水，其中的60%被输送到高出水面H处灌入稻田。当地的重力加速度为g，则筒车对灌入稻田的水做功的功率为( B )
A.eq \f(2nmgω2RH,5) B．eq \f(3nmgωRH,5)
C.eq \f(3nmgω2RH,5) D．nmgωRH
[解析] 由题知，水筒在筒车上均匀排布，单位长度上有n个，且每个水筒离开水面时装有质量为m的水、其中的60%被输送到高出水面H处灌入稻田，则水轮转一圈灌入农田的水的总质量为m总＝2πRnm×60%＝1.2πRnm，则水轮转一圈灌入稻田的水重力势能的增加量为W＝1.2πRnmgH，则筒车对灌入稻田的水做功的功率为P＝eq \f(W,T)，T＝eq \f(2π,ω)，联立有P＝eq \f(3nmgωRH,5)，故选B。
【跟踪训练】
(平均功率和瞬时功率的计算)如图所示，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，斜面足够长，木块与斜面间的动摩擦因数为μ＝0.5，已知sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8，g取10 m/s2，则前2 s内重力的平均功率和2 s末重力的瞬时功率分别为( B )
A．48 W 24 W B．24 W 48 W
C．24 W 12 W D．12 W 24 W
[解析] 木块所受的合外力F合＝mgsin θ－μmgcs θ＝4 N，木块的加速度a＝eq \f(F合,m)＝2 m/s2，前2 s内木块的位移x＝eq \f(1,2)at2＝eq \f(1,2)×2×22 m＝4 m，所以重力在前2 s内做的功为W＝mgxsin θ＝2×10×4×0.6 J＝48 J，重力在前2 s内的平均功率eq \x\t(P)＝eq \f(W,t)＝24 W，木块在2 s末的速度v＝at＝2×2 m/s＝4 m/s,2 s末重力的瞬时功率P＝mgvsin θ＝2×10×4×0.6 W＝48 W，故选项B正确。