2019-2020年高二物理功率典型题剖析 人教版.doc

2019-2020年高二物理功率典型题剖析 人教版例1 汽车以额定功率从静止开始行驶时，一定是 A速度变大，加速度也变大B速度变小，加速度也变小C速度变大，而加速度变小D速度最大时，牵引力一定也最大分析 当汽车的功率恒定时，由公式P=Fv可知，随着运动速度的减小当加速度减小到零时，汽车的速度达最大值此时的牵引力应是最小答 C说明 不少学生受生活直觉的影响，还常被笼罩在亚里士多德关于力与运动关系错误观点的阴影里，总是把力与运动（速度）直接联系起来，认为汽车开得快时牵引力大，开得慢时牵引力小应该注意：这里的基本点是功率恒定，力与运动速度必须受它的制约例2 汽车以速率v1沿一斜坡向上匀速行驶，若保持发动机功率不变，沿此斜坡向下匀速行驶的速率为v2，则汽车以同样大小的功率在水平路面上行驶时的最大速率为（设三情况下汽车所受的阻力相同） 分析 设汽车的质量为m，斜坡倾角为，汽车沿斜坡匀速向上和匀速向下时的牵引力分别为F1、F2，阻力大小为f，根据力平衡条件和功率公式可知联立两式，得所受阻力的大小代入式或式，得发动机的功率若汽车沿水平路面行驶，达最大车速时牵引力等于阻力，即答 C例3 质量m=5t的汽车从静止出发，以a=1ms2的加速度沿水平直路作匀加速运动，汽车所受的阻力等于车重的0.06倍，求汽车在10s内的平均功率和10s末的瞬时功率取g=10ms2分析 汽车在水平方向受到两个力：牵引力F和阻力f根据牛顿第二定律算出牵引力，结合运动学公式算出10s内的位移和10s末的速度即可求解解答 设汽车的牵引力为F，阻力f=kmg=0.06mg由牛顿第二定律F-f=ma，得 F=m（0.06g+a）=5103（0.0610+1）N=8103N汽车在t=10s内的位移和10s末的速度分别为vt=at=110ms=10ms所以汽车在10s内的平均功率和10s末的功率分别为Pt=Fvt=810310W=8104W说明 题中汽车作匀加速运动，因此10s内的平均功率也可用由此可见，在匀变速运动中，某段时间内的平均功率等于这段时间始末两时刻瞬时功率的平均即讨论汽车、火车或轮船等交通工具，在恒定的功率下起动，都是作变加速运动这个过程中牵引力F与运动速度v的制约关系如下：所以，最大的运动速度就是作匀速运动时的速度课本中的例题要求轮船的最大航行速度，就是在F=f时匀速航行的速度