第2课时 功率 [教材链接] (2)P= (3)瓦特 瓦 W [物理观念] (1)三台起重机分别做功为3.2×104 J、4.8×104 J、3.2×104 J,所以B做功最多. (2)由于A、C做功相同,A做功用的时间短,则与C相比A做功较快;由于A、B做功时间相同,B做功多,则与A相比B做功较快;所以B做功最快.一般情况下,可以用功与完成这些功所用时间的比值表示做功的快慢. 例1 C [解析] 重物匀速上升,则起重机的牵引力F=G,起重机对重物做功W=Fh,起重机的输出功率P==5×104 W,故C正确. [教材链接] (2)②实际输出 [科学推理] 由功率定义式P=和做功公式W=Flcos α可得,P=F··cos α,而v=,联立可得P=Fvcos α. 例2 (1)54 J (2)18 W (3)36 W [解析] 在水平力的作用下,物体在光滑水平面上做初速度为零的匀加速直线运动,根据牛顿第二定律可求出加速度 a==2 m/s2 物体在第3 s末的速度v=at=6 m/s 物体在前3 s内的位移x=at2=9 m (1)力F在前3 s内做的功W=Fx=54 J (2)力F在前3 s内做功的平均功率==18 W (3)第3 s末力F做功的瞬时功率P=Fv=6×6 W=36 W 例3 A [解析] 物体落地前瞬间的竖直分速度vy=gt=30 m/s,所以重力的瞬时功率PG=Gvy=300 W,选项A正确. 变式1 ACD [解析] 平抛运动是匀加速曲线运动,在任意一个Δt时间内,速度变化量均为gΔt,速度变化方向与重力加速度方向相同,故A正确,B错误;相等的Δt时间内,由于物体在竖直方向做自由落体运动,故连续Δt时间内下降的高度之比为1∶3∶5∶…,由重力做功WG=mgh可知,第一个Δt时间内重力所做的功与第二个Δt时间内重力所做的功之比为1∶3,故C正确;连续两个相等时间Δt内,竖直方向的平均速度越来越大,由公式=mg可知,第一个Δt时间内重力的平均功率小于第二个Δt时间内重力的平均功率,故D正确. 素养提升 示例 B [解析] 由题意知船以速度v匀速航行时,船受到的阻力与牵引力F大小相等,船受到的阻力Ff=kv,故由P=Fv可知,发动机的功率P=kv×v=kv2,故当速度加倍时,发动机的功率增为原来的4倍,所以轮船以2v速度匀速航行时,其发动机的功率为4P. 变式2 B [解析] 由题可知,由4节动车加8节拖车组成的动车组,最大速度可达到240 km/h,设每节动车的功率为P,动车组所受阻力Ff=kv,则有4P=kv2,则由8节动车加4节拖车组成的动车组有8P=kv'2,联立解得v'=v≈340 km/h,故选B. 随堂巩固 1.D [解析] 机器做功多,但如果所用时间比较长的话,功率不一定大,故选项A错误;只有当功率一定时,汽车的牵引力与速度才成反比,故选项B错误,D正确;由功率的定义式求出的是平均功率而不是瞬时功率,故选项C错误. 2.B [解析] 每秒摇晃手机两次做功W=2mgh,摇晃手机的平均功率P== W=0.4 W,故B正确. 3.C [解析] 汽车在上坡时,由F牵=知,要想在功率不变的情况下增大牵引力,必须减小速度,故C正确. 4.(1)180 J (2)60 W (3)70 W [解析] (1)设物体在前3 s内的加速度为a1,位移为x1,第3 s末的速度大小为v1,有 a1== m/s2=2 m/s2 x1=a1=×2×32 m=9 m v1=a1t1=2×3 m/s=6 m/s 所以推力F在前3 s内对物体做的功 W1=Fx1=20×9 J=180 J (2)推力F在前3 s内对物体做功的平均功率 == W=60 W (3)3 s后物体的加速度a2==1 m/s2 第4 s末物体的运动速度 v2=v1+a2t2=6 m/s+1×1 m/s=7 m/s 所以推力F在第4 s末做功的瞬时功率 P=F'v2=10×7 W=70 W第2课时 功率 1.B [解析] 根据P=可知,力对物体做的功越多,力做功的功率不一定越大,A错误;功率是描述物体做功快慢的物理量,B正确; 从公式P=Fv可知,当牵引力一定的情况下,汽车的发动机瞬时功率可以随速度的不断增大而提高,当功率达到额定功率后,随着速度的增大,功率保持不变,牵引力减小,C错误;当汽车在水平路面上匀速行驶时,合力为零,此时牵引力大小等于阻力大小,发动机的实际功率不为零,D错误. 2.C [解析] 由瞬时功率P=Fv可知,瞬时功率之比等于 ... ...
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