专题二 能量和动量 第 1 节 动能定理和机械能守恒定律 功、功率的计算 1.正确理解功和功率的概念,注意平均功率和瞬时功率的区别,公式P= 所求的是时间 t内的平均功率,这是定义式,具有普适性; 2.重力的功率可表示为 PG=mgvy,即重力的瞬时功率等于重力和物体在该时刻的竖直分速度乘积; 3.从能量转化的角度求功率. 【例 1】 (2011 年海南卷)一质量为 1 kg 的质点静止于光滑水平面上,从 t=0 时起,第 1 秒内受到 2 N 的水平外力作用,第 2 秒内受到同方向的 1 N 的外力作用.下列判断正确的是( ) A.0~2 s 内外力的平均功率是 W B.第 2 秒内外力所做的功是 J C.第 2 秒末外力的瞬时功率最大 D.第 1 秒内与第 2 秒内质点动能增加量的比值是 规范解答:逐项分析如下: 选项 诊断 结论 A 由动量定理求出 1 s 末、2 s 末速度分别为:v1=2 m/s、v2=3 m/s ,故 0~2 s 内外力做功为 W= m= J,功率为 P= = W √ B 根据动能定理可得,第 2 秒内外力所做的功W'= m- m= J × C 第 1 秒末外力的瞬时功率 P瞬 1=F1v1=4 W,第 2 秒末外力的瞬时功率 P瞬 2=F2v2=3 W × D 根据动能定理,第 1 秒内质点动能增加量 ΔEk1= m- 0=2 J,第 2 秒内质点动能增加量 ΔEk2= m- m= J,ΔEk1∶ΔEk2=4∶5 √ 答案:AD. 本题是通过平均功率及瞬时功率的计算,考查考生对功和功率概念的理解和获取信息处理物理问题的能力. 触类旁通 1 1:质量为 m的物体静止在光滑水平面上,从 t=0 时刻开始受到水平力的作用.力的大小 F与时间 t的关系如图所示,力的方向保持不变,则( ) A.3t0 时刻的瞬时功率为 B.3t0 时刻的瞬时功率为 C.在 t=0 到 3t0 这段时间内,水平力的平均功率为 D.在 t=0 到 3t0 这段时间内,水平力的平均功率为 解析:题目通过图象给出了物体从 0~3t0 时间段内的受力情况,从图象可知,物体在 0~3t0 时间段内做了两个加速度不同的匀加速运动.设0~2t0 时间段内的加速度为 a1,在 2t0~3t0 时间段内的加速度为 a2,物体在 t=2t0 时刻和 t=3t0 时刻的速度分别为 v1 和 v2,则 a1= ,a2= v1=2a1t0= v2=v1+a2t0=+= 3t0 时刻的瞬时功率 P=3F0 v2=,选项 B 正确; 在 t=0 到 3t0 这段时间内,水平力的平均功率 P平均==,选项 D正确. 答案:BD. 动能定理的应用 1.应用动能定理涉及一个过程,两个状态.所谓一个过程是指做功过程,应明确该过...
