高中物理功率典型例题分析教案粤教版必修2

功率典型例题分析例 1、如图甲所示，质量为 m 的物块沿斜面匀速下滑，试分析各力做功情况。如图乙，若物块相对斜面静止，使斜面沿水平面匀速移动 L，试分析各力做功的情况。如图丙，若不计一切摩擦，滑块沿斜面下滑的过程中支持力 N 做功否？ 解析： （1）依力做功的两个因素可知，滑块的摩擦力对滑块做负功，重力做正功，支持力不做功。 （2）重力不做功，因在重力方向上无位移。 摩擦力水平向左的分量 fx 做负功 Wf=－fxL=－fcosθL<0 支持力 Nx 对物块做正功 WN=NxL=NsinθL>0. 斜面对物块的总功为零。 （3）当物块下滑时，如图滑块受支持力与斜面垂直，但由于对斜面压力 N 对斜面做正功，使斜面向左移动，反作用力对滑块做负功，即 N 与滑块位移 S 不垂直，θ>90°，故斜面对滑块支持力 N 做负功。 例 2、一名高三男生快步从教学楼的一楼上到二楼，其发挥出的功率最接近下列哪一功率？ A．200W B．600W C．1000W D．1500W 解析： 这为一个开放型问题，学生要凭生活经验了解按层高度大约 h=4m ，高三男生质量大约 用心 爱心 专心60kg ，从一楼快步上二楼历时至少 t=4s ～ 5s 的时间，故平均功率，最接近 600W ，故 B 项正确。 答案： B 例 3、如图，质量相同的球先后沿光滑的倾角分别为 θ=30°，60°斜面下滑，达到最低点时，重力的即时功 率是否相等？（设初始高度相同） 解析： 由动力学公式可知，小球下滑的加速度 a=gsinθ，达到末端速度，可见，达到最低点两球速度大小相同，但由于速度在重力方向上的分量不同，且 vAsin60°>vBsin30°，故重力功率 PA>PB. 若低点改为圆弧面，且弧面与水平面相切，则重力即时功率为零。 例 4、如图一滑块分别沿甲、乙两轨道滑过，且两轨道摩擦因数相同，不计甲轨道顶点的碰击，试比较两次滑 块克服阻力所做的功。 解析： 滑块在甲种情况下，重力先做负功，后做正功，其初末位移为零，故重力做功代数和为用心 爱心 专心零，摩擦力一直做负功， Wf=μmgcosθL1＋μmgcosαL2=μmgL，与 θ 无关，与 α 无关. 故两次滑块克服摩擦阻力做功相等，故 v=v′。 注意：若将平面或斜面改为曲面，由于向心力的存在，就不易比较。 例 5、质量 m=4.0×103kg 的汽车，发动机的额定功率为 P=40kW，汽车从静止以加速度a=0.5m/s2匀加速行驶，行驶时所受阻力恒为 F1=2.0×103N，则汽车匀加速行驶的最长时间为多少？汽车可能达到的最大速...