2014-5-19参数辨识、自适应控制
2014-5-20电力系统无功补偿与优化控制考试题签
满分110分(常规的100分+提高题10分)
1、解释无功功率的含义，无功功率概念的起源，无功功率理论的发展过程，无功功率与有功功率的关系，以及无功功率对电力系统的作用和影响(20分)
无功功率的含义：无功功率主要用于电气设备内电场与磁场的能量交换，在电气设备（电路系统）中建立和维护磁场的功率。它不表现对外做功，由电能转化为磁能，又由磁场转化为电能，周而复始，并无能量损耗。特别指出的是无功功率并不是无用功，只是它不直接转化为机械能、热能为外界提供能量，作用却十分重要。
无功功率概念的起源：
无功功率理论的发展过程：
无功功率与有功功率的关系：视在功率s=UI，无功Q=UIsinθ，有功p=UIcosθ，他们的单位分别为KVA，KV AR，KW。S*S=P*P+Q*Q。
无功功率对电力系统的作用和影响：电压和无功是电能质量的重要指标之一。电压偏移过大会影响用电设备的运行特性，而且还影响到用电设备所取用的功率，对系统带来不利影响，如异步电动机。而无功功率与系统电压水平是密切相关的。为了保证系统电压必须具有充足的无功功率。无功功率从电源端经线路和变压器向负荷端输送，要产生电压损耗（高压线路和变压器的电压损耗主要取决于通过的无功功率），无功功率潮流的变化也会相应的引起电压损耗的变化。无功电源的不足会引起系统电压水平的下降，在无功电源不足的情况下只能在较低的电压下达到无功功率的平衡。为了使电压上升，就需要使电源增加无功出力。
2、论述无功功率与电压的关系，由此说明如何加强无功电压管理？(10分)
无功功率与电压的关系：
无功功率是与电压不同相位的电流所做的功；无功功率不足（也就是欠补偿）线路上就会存在较大的无功电流，增大线路损耗造成末端电压降低。将给电力系统带来诸如出力不足，电力系统损耗增加，设备损坏等一系列的损害，甚至可能引起电压崩溃事故，造成电网大面积停电。而无功过剩（也就是过补偿），对于线路来说呈现出容性负载特征，过补偿电容在交流电不断充放电的作用下，致使末端电压被提升。
如何加强无功电压管理：
电力系统的电压质量是衡量电力系统运行水平和电能质量的主要指标之一。保证电网电压质量是电力系统安全稳定的要求，也是保证用户的正常安全用电的要求。电力系统的电压管理不同于电力系统频率调整，由于系统内不同地区、不同节点的电压不相同，同时无功调节和控制手段的多样化，电力系统无功电压管理和电压的调整较电力系统有功频率调整更加复杂，但调节的手段也更加灵活。
为了解决电压波动的问题，需要讨论电压调整和管理。虽然主网中有很多节点，但人们关注的重点是中枢点的电压水平。所谓中枢点指的是某些能反映全网的电压水平的节点，这些中枢点通常是大容量的枢纽变电站，或者是大容量的发电厂。如能控制住这些中枢点的电压，那么全网大部分节点的电压质量一般来说将能得以保证。因此，电力系统的电压管理和调整可以通过监视和调整各个电压中枢点的电压来实现的。为了对中枢点电压进行控制，其必要条件首先是明确中枢电压的允许变动范围，从而编制出中枢点的电压曲线。
在进行电网规划设计时，通常难以事先进行较准确的电压管理方面的预测和计算的。这时可以依据如下原则大体确定一个中枢点电压的允许变动范围。
若由中枢点供电的各负荷的变化规律大致相同，考虑到高峰负荷时供电线路上电压损失较大，将中枢点电压适当升高以抵偿部分甚至全部电压损耗的增大部分；而低谷时线路上电压损耗较小，则应将中枢点电压适当降低以抵消部分乃至全部的电压损耗的减少部分。这种高峰负荷时升高电压、低谷负荷时降低电压的中枢点调压方式称之为“逆调压”。
与“逆调压”方式相对应的是“顺调压”。所谓“顺调压”，就是在高峰负荷时允许中枢电压降低，在低谷负荷时，又允许中枢点电压略高的调压方式。通常对于供电线路不长，负荷变动不大的中枢点就采取这种调压方式。
此外，还有一种“常调压”方式，即在任何负荷下，总是保持中枢点电压为一基本不变的数值，其界于“逆词压”和“顺调压”方式主网的中枢点及大部分其余节点电压得以控制和维持的同时，还需要控制地区电网、配电网中各节点的电压质量。无论是主网，还是地区网、配电网，做好电压管理和电能质量工作，一般说来应当具备3个条件：一是应有足够数量的无功电源和无功补偿设备；二是应当掌握大量准确的运行资料和有关数据；三是采用合理的调压方式。
3、无功功率与电力系统经济运行有何联系？怎样进行无功功率管理能促进电力系统经济运行？(15分)
无功功率与电力系统经济运行有何联系：
电力系统经济运行的初始概念可以追溯到20世纪30年代。随着数学基本理论（主要是优化理论）和计算工具（主要是计算机）的发展，电力系统经济运行的模型和方法在理论上和实践上都取得了长足的发展和进步。在20世纪60年代末，考虑了系统的经济因素后出现了一些经济调度理论，如无功功率的最优分布包括无功功率电源的最优分布和无功功率负荷的最优补偿。
电力系统无功功率优化和无功功率补偿是电力系统安全经济运行研究的一个重要组成部分。通过对电力系统无功电源的合理配置和对无功负荷的最佳补偿，不仅可以维持电压水平和提高电力系统运行的稳定性，而且可以降低有功网损和无功网损，提高电力系统安全经济运行水平。
进行无功优化和无功补偿的目的可归纳为以下三点。
1.减小线路损耗和系统网损，提高系统运行的经济性。
2.减少电压损耗。
3.提高系统功率因数，从而提高发电设备利用率。
怎样进行无功功率管理能促进电力系统经济运行：
4、如何理解电力系统数学模型？常用的电力系统数学模型有哪些？(10分)
如何理解电力系统数学模型：
随着电网规模的不断扩大，大区电网的不断互联，电网结构的复杂程度日益增加；大功率电力电子设备的引入，大容量输电方式的出现，使电力系统的动态行为更加复杂；发生停电对于电网的影响可能更广，所以对于电力系统安全稳定分析的要求越来越高，提高模型与参数的精确性具有重要的意义。
常用的电力系统数学模型有：
电力系统的数学模型主要包括发电机、励磁系统、原动机及调速器和负荷等，以上也称为电力系统的4大参数。4大参数的模型和参数的精确性是电力系统仿真计算可信的前提和基础。
5、详细阐述无功功率与电压稳定性的关系。(10分)
我国电力系统稳定对电压稳定的定义为“电力系统受到小的或大的扰动后，系统电压能够保持或恢复到允许的范围之内，不发生电压崩溃的能力”。
电压稳定根据其分析方法可分为静态电压稳定分析和动态电压稳定分析。静态电压稳定分析方法主要是通过代数方程来计算分析，而动态电压稳定分析主要是通过微分一代数方程来计算分析。动态电压稳定根据扰动的大小可分为小扰动电压稳定和大扰动电压稳定。根据持续时间的长短可分为暂态稳定（十秒以内）、中期稳定（十几秒到几分钟左右）和长期稳定（几分钟之后）。目前，对电压稳定的研究已有了多种分析方法和手段，包括各种静态稳定分析方法和动态稳定分析方法。
6、详细阐述无功功率与公交稳定性的关系。(10分)
7、广域测量系统为何受到广泛关注？广域测量系统分别在功角稳定性和电压稳定性分析中有何作用？(25分)
8、[提高题]：说明一下稳定性理论的起源、发展现状以及未来发展趋势。结合广域测量系统的发展，说明其对现有稳定性理论的影响(10分)
功和功率计算题有答案 Prepared on 22 November 2020
功和功率计算题1、已知某型号的载重车在一段平直的高速公路上匀速行驶10.08km，所用时间是 8min，消耗燃油3L（假设燃油完全燃烧），汽车发动机在这段时间内的功率为 63kW。若燃油的密度是×103kg/m3，求： （1）汽车行驶速度是多少【21m/s】 （2）汽车行驶过程的牵引力是多大【×103N 】 2、小明的爸爸新买了一辆小汽车，如图1所示，小明坐着这辆汽车匀速行驶144 km，用时2h，消耗汽油9kg，其发动机的功率为23kW。请运用所学的知识解答下列问题。（汽油的热值为×107J/kg） （1）汽车匀速行驶时所受的牵引力是多大【1150N】 （）观察小汽车的外型，判断小汽车在水平路面高速行驶和静止时，对地面压力哪一个大为什么【静止时对路面的压力大， 因为高速行驶时，汽车上表面的空气流速 图1 大，对汽车的压强小，使汽车有一个向上 托力】 3、一辆汽车以72km／h的速度匀速行驶10 min，消耗的汽油为1.2Kg。汽车匀速行驶时受到的牵引力F=，汽油的热值q= x107J／Kg。问： (1)汽车在这段时间内消耗的功率(即1秒时间内汽油完全燃烧放出的热量)是多少【×104W】 (2)这段时间内汽车牵引力做功的功率是多少【×104W】 (3)比较(1)和(2)的结果，你有什么发现简要分析原因(写出两条即可)。 【两种功率不相等，热量损失，汽油没有完全燃烧】 4、某辆小轿车油箱内装有32kg汽油，司机小李驾车沿高速公路到某地旅游，路程为300km．假设轿车是匀速行驶，且受到的阻力为920N．已知汽油完全燃烧产生的内能有30%转化为机械能，汽油的热值为×107J/kg．求：
高中物理功和功率练习题 一、选择题（带“▲”为多选题） 1．足球运动员一脚把足球踢出，足球沿水平地面运动，速度逐渐变小，在球离开运动员以 后的运动过程中 （ ） A ．运动员对球做了功 B ．球克服支持力做了功 C ．重力对球做了功 D ．球克服阻力做了功 2．▲质量为m 的物体，受水平力F 的作用，在粗糙的水平面上运动，下列说法中正确的是（ ） A ．如果物体做加速直线运动，F 一定对物体做正功 B ．如果物体做加速直线运动，F 也可能对物体做负功 C ．如果物体做减速直线运动，F 一定对物体做负功 D ．如果物体做匀速直线运动，F 一定对物体做正功 3．质量为0.5kg 的小球从高空自由下落，经2s 落到地面，在小球下落过程中重力做功的平 均功率是 （ ） A ．5W B ．10W C ．50W D ．100W 4．一物体由H 高处自由落下，当物体的动能等于势能时，物体所经历的时间为 （ ） A ．g H 2 B ．g H C ．g H 2 D ．以上都不对 5．一辆小车原先在平直公路上做匀速直线运动，从某时刻起，小车所受到的牵引力F 和阻 力F 1随时间的变化规律如图（甲）所示，则作用在小车上的牵引力的功率随时间变化规律是图（乙）（ ） 6．▲某物体做变速直线运动，则下列说法中不正确．．． 的是 （ ） A ．若改变物体速度的是重力，物体的机械能不变 B ．若改变物体速度的是摩擦力，物体的机械能必定减少 C ．若改变物体速度的是摩擦力，物体的机械能可能增加 D ．在物体速度增加的过程中，物体的机械能必定增加 7．▲质量为m 的汽车，发动机的功率恒为P ，摩擦阻力恒为F 1，牵引力为F ，汽车由静止开 始，经过时间t 行驶了位移s 时，速度达到最大值v m ，则发动机所做的功为 （ ） A ．Pt B ．Fs C ．2m 1 2 mv D ．221m 2mP Ps F v 8．▲某人把原来静止于地面上的质量为2kg 的物体向上提起1m ，并使物体获得1m/s 的速 度，取g =10m/s 2 ，则这过程中下列说法中正确的是 （ ） A ．人对物体做的功为21J B ．合外力对物体做的功为21J C ．合外力对物体做功20J （甲） （乙) A B C D
一、单项选择题(本题包含39小题) 1．(05宜昌市)以下事例中，重力做功的是 ( ) A.冰球在水平的冰面上滚动 B.皮划艇在平静水面快速滑行 C.跳水运动员下落 D.举重运动员把杠铃举起停在空中静止不动 2．如图所示，四幅图是小新提着包回家的情景，小新提书包的力不做功的是哪幅图( ) 4．下列各种情况中做功的是( ) Ａ.用竖直向上的力提水桶在水平面行走 Ｂ.用水平力推重物在水平地面上行走 Ｃ.运动员举高1800牛的杠铃坚持10秒钟 Ｄ.水球重50牛，沿光滑水平面运动10米 5．用三种方法来提升同一个重物：a.用不计摩擦的定滑轮将重物提高h ；b.沿光滑斜面将重物提高h；c.用手直接将重物提高h.其中做功大小是：( ) Ａ.a方式做功最少Ｂ.b方式做功最少 Ｃ.c方式做功最少Ｄ.三种方式做功一样多 6．(04湖北宜昌)汽车在平直道路上做匀速直线运动，下列说法中正确的是（） A．汽车的牵引力为零 B．汽车所受的摩擦力为零 C．汽车牵引力所做的功为零D．汽车所受的合力为零 7．(04山西)以下估测中，基本符合实际情况的是( ) A.人正常步行的速度约5m/s， B.某同学走路时对地面的压强约1.5×103Pa C.中学生的体重约50N D.把一个鸡蛋举高1m做的功约0.5J 8．某学生用40牛的力将重60牛的铅球抛出5米远，则铅球在空中运动过程中，人对铅球所做的功是：( ) Ａ．200焦Ｂ．300焦Ｃ．0焦Ｄ．500焦 10．(05大连)在2000年9月22日悉尼奥运会上，我国运动员丁美媛获得女子75kg以上级举重金牌，她的挺举成绩是165kg。估算她在挺举全过程中对杠铃做的功约为( ) A.3×102J B.1×103J C.3×103J D.5×103J 11．(05广州市)教学大楼每层楼高为３m，小明提着一重为50Ｎ的箱子，沿楼梯从一楼登上三楼，再沿三楼水平走廊走了４m进入课室，从一楼到课室过程中小明对箱做的总功为( ) Ａ．0 J Ｂ．300 J Ｃ．450 J Ｄ．500 J 12．(05盐城市)如图所示，用水平力F拉着重为100N的物体，在水平地面上向左匀速移动了5m，物体所受地面的摩擦力大小为20N，则( ) A.重力做的功是500J B.拉力大小为100N C.拉力大小为120N D.拉力做的功为100J 14．下列说法中正确的是( ) A.有些简单机械省功
高中物理功和功率典型例题精析 [例题1] 用力将重物竖直提起，先是从静止开始匀加速上升，紧接着匀速上升，如果前后两过程的时间相同，不计空气阻力，则[ ] A．加速过程中拉力的功一定比匀速过程中拉力的功大 B．匀速过程中拉力的功比加速过程中拉力的功大 C．两过程中拉力的功一样大 D．上述三种情况都有可能 [思路点拨]因重物在竖直方向上仅受两个力作用：重力mg、拉力F．这两个力的相互关系决定了物体在竖直方向上的运动状态．设匀加速提升重物时拉力为F1，重物加速度为a，由牛顿第二定律F1－mg=ma， 匀速提升重物时，设拉力为F2，由平衡条件有F2=mg，匀速直线运动的位移S2=v·t=at2．拉力F2所做的功W2=F2·S2=mgat2． [解题过程] 比较上述两种情况下拉力F1、F2分别对物体做功的表达式，不难发现：一切取决于加速度a与重力加速度的关系． 因此选项A、B、C的结论均可能出现．故答案应选D． [小结]由恒力功的定义式W=F·S·cosα可知：恒力对物体做功的多少，只取决于力、位移、力和位移间夹角的大小，而跟物体的运动状态(加速、匀速、减速)无关．在一定的条件下，物体做匀加速运动时力对物体所做的功，可以大于、等于或小于物体做匀速直线运动时该力做的功． [例题2]质量为M、长为L的长木板，放置在光滑的水平面上，长木板最右端放置一质量为m 的小物块，如图8－1所示．现在长木板右端加一水平恒力F，使长木板从小物块底下抽出，小物块与长木板摩擦因数为μ，求把长木板抽出来所做的功．
[思路点拨] 此题为相关联的两物体存在相对运动，进而求功的问题．小物块与长木板是靠一对滑动摩擦力联系在一起的．分别隔离选取研究对象，均选地面为参照系，应用牛顿第二定律及运动学知识，求出木板对地的位移，再根据恒力功的定义式求恒力F的功． [解题过程] 由F=ma得m与M的各自对地的加速度分别为 设抽出木板所用的时间为t，则m与M在时间t内的位移分别为 所以把长木板从小物块底下抽出来所做的功为 [小结]解决此类问题的关键在于深入分析的基础上，头脑中建立一幅清晰的动态的物理图景，为此要认真画好草图(如图8－2)．在木板与木块发生相对运动的过程中，作用于木块上的滑动摩擦力f 为动力，作用于木板上的滑动摩擦力f′为阻力，由于相对运动造成木板的位移恰等于物块在木板左端离开木板时的位移Sm与木板长度L之和，而它们各自的匀加速运动均在相同时间t内完成，再根据恒力功的定义式求出最后结果．
功和功率计算题 1、已知某型号的载重车在一段平直的高速公路上匀速行驶10.08km ，所用时间 是8min ，消耗燃油3L （假设燃油完全燃烧），汽车发动机在这段时间内的功率 为63kW 。若燃油的密度是0.8×103kg /m 3，求： （1）汽车行驶速度是多少？【21m/s 】 （2）汽车行驶过程的牵引力是多大？【3.0×103N 】 2、小明的爸爸新买了一辆小汽车，如图1所示，小明坐着这辆汽车匀速行驶 144 km ，用时2h ，消耗汽油9kg ，其发动机的功率为23kW 。请运用所学的 知识解答下列问题。（汽油的热值为4.6×107J/kg ） （1）汽车匀速行驶时所受的牵引力是多大？【1150N 】 （）观察小汽车的外型，判断小汽车在水平路面高速行驶和静止时，对地面压 力哪一个大？为什么？【静止时对路面的压力大，因为高速行驶时，汽车 上表面的空气流速大，对汽车的压强小，使 汽车有一个向上托力】 3、一辆汽车以72km ／h 的速度匀速行驶10 min ，消耗的汽油为1.2Kg 。汽车匀 速行驶时受到的牵引力F=1.2x103N ，汽油的热值q=4.6 x107J ／Kg 。问： (1)汽车在这段时间内消耗的功率(即1秒时间内汽油完全燃烧放出的热量)是 多少? 【9.2×104W 】 (2)这段时间内汽车牵引力做功的功率是多少?【2.4×104W 】 (3)比较(1)和(2)的结果，你有什么发现?简要分析原因(写出两条即可)。 【两种功率不相等，热量损失，汽油没有完全燃烧】 4、某辆小轿车油箱内装有32kg 汽油，司机小李驾车沿高速公路到某地旅游，路 程为300km ．假设轿车是匀速行驶，且受到的阻力为920N ．已知汽油完全燃 烧产生的内能有30%转化为机械能，汽油的热值为4.6×107J/kg ．求： （1）汽车到达目的地牵引力所做的功；【2.76×108 J 】 5、如图3所示，铁明同学向上跳台阶进行晨练，铁明重500N ，在10s 内匀速连 跳12个台阶，每个台阶的高度为0.2m ，在这个过程中，已知铁明克服摩擦做功 为2800J ，求在此过程中： （1）铁明竖直向上跳的平均速度是多大？【0.24m/s 】 图1
功和功率经典练习题 【例1】下面列举的哪几种情况下所做的功是零（） A ．卫星做匀速圆周运动，地球引力对卫星做的功 B ．平抛运动中，重力对物体做的功 C ．举重运动员，扛着杠铃在头上的上方停留10s ，运动员对杠铃做的功 D ．木块在粗糙水平面上滑动，支持力对木块做的功 【例2】一个质量m=2 kg 的物体,受到与水平方向成37°角斜向上方的力F 1=10 N 作用,在水平地面上移动的距离L=2 m,物体与地面间的滑动摩系数为μ=0.2,求外力对物体所做的总功.10.4J 【例3】起重机将质量为100kg 的重物竖直向上移动了2 m ，（不计阻力，g 取9.8 m/s 2） （1）若将重物匀速提高，则拉力对重物做功W= _____J ，重力对物体做功W G =____J （2）若将重物匀加速提高，加速度a 1 = 0.2m/s 2，则拉力对重物做功W= ______J ，重力对物体做功W G = _________J （3）若将重物匀减速下降，加速度大小a 2 =0.2m/s 2，则拉力对重物做功W= ____J ，重力对物体做功W G = _______J 【例4】如图所示，质量为M 的长木板放在光滑的水平面上，一个质量为m 的滑块以某一速度沿木板表面从A 端滑到B 端，在木板上前进了L ，而木板前进了s 。若滑块与木板间的动摩擦系数为μ,则摩擦力对滑块做的功为多少？对木板做的功多少？ 【例5】如图,在光滑的水平面上,物块在恒力F=100 N 的作用下从A 点运动到B 点, 与滑轮的质量及绳、滑轮间的摩擦,H=2.4 m,α=37°,β=53°.求拉力F 做的功.100J 【例6】质量为0.5kg 的物体从高处自由下落，在下落的前2s 内重力对物体做的功是多少？这2s 内重力对物体做功的平均功率是多少？2s 末重力对物体做功的瞬时功率是多少？（g 取10 m/s 2）100J,50W,100W 【例7】卡车在平直公路上从静止开始加速行驶，经时间t 前进距离s ，速度达到最大值v m 。设此过程中发动机功率恒为P ，卡车所受阻力为f ，则这段时间内，发动机所做的功为（） A ．Pt B ．fsC ．Pt=fs D ．fv m t 【例8】 质量为2t 的农用汽车，发动机额定功率为30kW ，汽车在水平路面行驶时能达到的最大时速为54km/h 。若汽车以额定功率从静止开始加速，当其速度达到v=36km/h 时的瞬时加速度是多大？0.5 【例9】汽车发动机的额定功率为30KW ，质量为2000kg ，当汽车在水平路面上行驶时受到阻力为车重的0.1倍， ①汽车在路面上能达到的最大速度③当汽车速度为10m ／s 时的加速度? ②若汽车从静止开始保持1m ／s 2的加速度作匀加速直线运动，则这一过程能持续多长时间 【例10】汽车发动机的功率为60 kW ，汽车的质量为4 t ，当它行驶在坡度为0.02的长直公路上时，如图8－4，所受阻力为车重的0.1倍(g ＝10 m/s 2)，求： (1)汽车所能达到的最大速度v m =？12.5 (2)若汽车从静止开始以0.6 m/s 2的加速度做匀加速直线运动，则此过程能维持多长时间？13.9s (3)当汽车匀加速行驶的速度达到最大值时，汽车做功多少？4.16×105J (4)在10 s 末汽车的即时功率为多大？43.2KW 【随堂练习】 1．关于摩擦力对物体做功，以下说法中正确的是（） A ．滑动摩擦力总是做负功 B ．滑动摩擦力可能做负功，也可能做正功 C ．静摩擦力对物体一定做负功 D ．静摩擦力对物体总是做正功 2. 关于力对物体做功，以下说法正确的是（） A ．一对作用力和反作用力在相同时间内做的功一定大小相等，正负相反 A
2015功和功率练习题 一、选择题 2．关于摩擦力对物体做功，以下说法中正确的是[] A．滑动摩擦力总是做负功 B．滑动摩擦力可能做负功，也可能做正功 C．静摩擦力对物体一定做负功 D．静摩擦力对物体总是做正功 3．如图1所示，一个物体放在物体水平面上，在跟竖直方向成θ角的斜向下的推力F的作用下沿平面移动了距离s，若的质量为m，物体与地面之间的摩擦力大小为f，则在此过程中[] A．摩擦力做的功为fs B．力F做的功为Fscosθ C．力F做的功为FssinθD．重力做的功为mgs 4．质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，当斜面沿水平方向向右匀速移动了距离s时，如图2所示，物体m相对斜面静止，则下列说法中不正确的是[] A．摩擦力对物体m做功为零B．合力对物体m做功为零 C．摩擦力对物体m做负功D．弹力对物体m做正功 5．起重机竖直吊起质量为m的重物，上升的加速度是α，上升的高度是h，则起重机对货物所做的功是。[] A．mgh B．mαh C．m（g＋α）h D．m（g-α）h 上作用一个3N的水平拉力后，AB一起前进了4m，如图4 所示．在这个过程中B对A做的功[] A．4 J B．12 J C．0 D．-4J 8．质量为m的物块A始终附着在楔形物块B的倾角为θ的斜面上，如图5所示，下列说法中正确的是[] A．若B向右匀速移动距离s，则B对A做的功为零 B．若B向上匀速移动距离s，则B对A做的功为mgs C．若B向左以加速度a移动距离s，则B对A做的功为mas
D．若B向下以加速度a移动距离s，则B对A做的功为m(g＋a)s 10．把一个物体竖直向上抛出去，该物体上升的最大高度是h，若物体的质量为m，所受的空气阻力恒为f, 则在从物体被抛出到落回地面的全过程中[] A．重力所做的功为零B．重力所做的功为2mgh C．空气阻力做的功为零D．空气阻力做的功为-2fh [] A．汽车在公路上的最大行驶速度为20m/s 功率为32kW D．汽车做C中匀加速运动所能维持的时间为5s 12．关于功率以下说法中正确的是[] A．据P=W/t可知，机器做功越多，其功率就越大 B．据P=Fv可知，汽车牵引力一定与速度成反比 C．据P=W/t可知，只要知道时间t内机器所做的功，就可以求得这段时间内任一时刻机器做功的功率 D．根据P=Fv可知，发动机功率一定时，交通工具的牵引力与运动速度成反比。 13．一质量为m的木块静止在光滑的水平面上，从t=0开始，将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上，在t=t1时刻F的功率是[]
第一章《功和功率》全章测试 一、本题共16小题，每小题3分，共48分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得3分，选不全的得1分，有选错或不答的得0分． 1．关于功是否为矢量，下列说法正确的是( ) A．因为功有正功和负功，所以功是矢量 B．因为功没有方向性，所以功是标量 C．力和位移都是矢量，功也一定是矢量 D．力是矢量，功也是矢量 2．质量分别为m1和m2的两个物体，m1 4．一个人从深4m的水井中匀速提取50N的水桶至地面，在水平道路上行走了12m，再匀速走下6m深的地下室，则此人用来提水桶的力所做的功为（） A．500J B．1100J C．100J D．-100J 5．A、B两物体质量分别为m和2m，A置于光滑水平面上，B置于粗糙水平面上，用相同水平力F分别推A和B，使它们前进相同的位移，下面说法正确的是( ) A．两次推力做功相等 B．第二次推力做功大一些 C．第一次推力做功大 D．无法比较 6．某人用同一水平力先后两次拉同一物体，第一次使此物体沿光滑水平面前进距离s，第二次使此物体沿粗糙水平面也前进距离s，若先后两次拉力做的功为W1和W2，拉力做功的功率是P1和P2，则( ) A．W1=W2，P1=P2B．W1=W2，P1>P2 C．W1>W2，P1>P2 D．W1>W2，P1=P2 7．关于力对物体做功．如下说法正确的是( ) A．滑动摩擦力对物体一定做负功 B．静摩擦力对物体可能做正功 C．作用力的功与反作用力的功其代数和一定为零 D．合外力对物体不做功，物体一定处于平衡状态 (一)功 1)概念：如果物体受到力的作用，并沿着力的方向移动一 段距离，这个力就对物体做了功 2)做功的两个必要因素，缺一不可： a)一是要有力的作用 b)二是物体沿着力的方向通过一段距离。（注意力作用 的阶段性） 3)三种情况对物体没有做功（适当加点分解原理） a)有力作用在物体上，但物体没动 b)有力作用在物体上，物体也通过了距离，但物体移 动距离的方向跟这个力的方向垂直。如手提水桶在 水平面上运动一段距离 c)物体通过了距离，但在物体通过距离的方向上没有 力的作用 4)功的计算和单位： a)计算：在物理学中，把力与物体沿力的方向移动距 离的乘积叫做功。功用W表示 W=FS（其中力的单位是N，距离的单位是m） b)单位：焦耳符号：J 5)功的原理 a)使用机械时，人们所做的功，都不会少于不用机械 时直接对物体做的功，即使用任何机械都不能省功 b)在使用机械做功时，由于机械有重力，机械之间存 在摩擦，所以人们要克服重力和摩擦做功。 c)在理想的情况下，即不考虑机械自身的重力和摩擦 的情况下，人们使用机械时所做的功等于不用机械 时直接用手做的功。 d)既然使用机械不省功，为什么还要使用机械？ ①这是由于使用的机械有的可以改变力的方向、有 的可以省力、有的既能省力又能改变力的方向、 有的可以省距离、有的还可以改变做功的快慢 ②运用功的原理可以推导出使用斜面的省力公式 为：F=hG/s 直接用手做功：W1=Gh 使用斜面做功：W2=Fs 根据功的原理：W2=W1，则F= hG/s (二)机械效率 1)相关概念： a)有用功：利用机械做功时，对人们有用的功叫做有用功。 b)额外功：利用机械做功时，人们不需要但又不得不做的功叫做额 外功。它是由于摩擦、机械自重等原因而不得不做的功。 c)总功：人在利用机械达到目的过程中实际做的功叫做总功。 W总=W有用+W额外 2)怎样区分总功和有用功 功和能 一、功 知识清单 1. 如果力作用在物体上，并使物体沿力的方向________________________，我们就说这个力对物体做了功。 2. 做功的两个必要因素：一是作用在物体上的_______；二是物体在这个力的方向上移 动了______________，这两个因素必须同时具备，缺一不可。 3. 功的计算公式: __________________。其中力的单位是______，距离的单位是______， 功的单位是________。 课堂检测 1. 以下关于力对杯子做功的描述正确的是（ D ） A.用手推杯子，杯子没动，推力对物体做了功 B.用手托着杯子，长时间不动，托力对杯子做了功 C.用手托着杯子水平向右移动，托力对杯子做了功 D.用手托着杯子竖直向上移动，托力对杯子做了功 2. 下列关于功的各种说法中，正确的是（ D ） A. 只要有力作用在物体上，就一定做了功 B. 只要物体移动了距离，就一定做了功 C. 只要有力作用在物体上，物体又移动了距离，就一定做了功 D. 只要有力作用在物体上，物体又在该力的方向上移动了距离，就一定做了功 3. 下列实例中，力对物体没有做功的是（ D ） 移动了一段距离 力 一段距离 W = Fs N m J A. 叉车向上举起重物 B. 小林沿着斜面向上拉动物体 C. 小欣背着书包上楼 D. 小明用力推石头但石头不动 4. 一个人用同样大小的水平拉力拉着木箱，分别在光滑和粗糙的两种水平地面上前进相同的距离，关于拉力所做的功，下列说法中正确的是（ C ） A. 在粗糙地面上做功较多 B. 在光滑地面上做功较多 C. 两次做功一样多 D. 条件不足，无法比较两次做功的多少 5. 如图所示，用大小相等的拉力F1、F2、F3使同一物体分别沿着水平面、斜面和竖直方向移动相同的距离s，拉力F1、F2、F3所做的功分别是W1、W2、W3。下列判断正确的是（ D ） A. W1>W2>W3 B. W1 功和功率计算题有答案 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】 功和功率计算题1、已知某型号的载重车在一段平直的高速公路上匀速行驶10.08km，所用时间是8min，消耗燃油3L（假设燃油完全燃烧），汽车发动机在这段时间内的功率为63kW。若燃油的密度是0.8×103kg/m3，求： （1）汽车行驶速度是多少？【21m/s】 （2）汽车行驶过程的牵引力是多大？【3.0×103N 】 2、小明的爸爸新买了一辆小汽车，如图1所示，小明坐着这辆汽车匀速行驶144 km， 用时2h，消耗汽油9kg，其发动机的功率为23kW。请运用所学的知识解答下列问题。 （汽油的热值为4.6×107J/kg） （1）汽车匀速行驶时所受的牵引力是多大？【1150N】 （）观察小汽车的外型，判断小汽车在水平路面高速行驶和静止时，对地面压力哪一个大？为什么？【静止时对路面的压力大，因为高速行驶时，汽车上表面的空气流速大，对汽车的压强小，使汽车有一个向上托力】 3、一辆汽车以72km／h的速度匀速行驶10 min，消耗的汽油为1.2Kg。汽车匀速行驶时受到的牵引力F=1.2x103N，汽油的热值q=4.6 x107J／Kg。问： (1)汽车在这段时间内消耗的功率(即1秒时间内汽油完全燃烧放出的热量)是多少? 【9.2×104W】 (2)这段时间内汽车牵引力做功的功率是多少?【2.4×104W】 (3)比较(1)和(2)的结果，你有什么发现?简要分析原因(写出两条即可)。 【两种功率不相等，热量损失，汽油没有完全燃烧】 4、某辆小轿车油箱内装有32kg汽油，司机小李驾车沿高速公路到某地旅游，路程为 300km．假设轿车是匀速行驶，且受到的阻力为920N．已知汽油完全燃烧产生的内能有30%转化为机械能，汽油的热值为4.6×107J/kg．求： （1）汽车到达目的地牵引力所做的功；【2.76×108 J】 5、如图3所示，铁明同学向上跳台阶进行晨练，铁明重500N，在10s内匀速连跳12个台阶，每个台阶的高度为0.2m，在这个过程中，已知铁明克服摩擦做功为2800J，求在此过程中： （1）铁明竖直向上跳的平均速度是多大？【0.24m/s】 （2）铁明克服重力做功是多少？【1200J】 （3）铁明做功的总功率是多大？【400W】 6、在青海玉树的抗震救灾中，挖掘机发挥了重要作用。TY160型挖掘机发动机额定功率为120kW，质量为1.5×104kg，挖掘机与地面的接触面积为1.25m2。取g=10N/kg，求： ⑴挖掘机对水平地面的压强；【6×104Pa】 ⑵挖掘机以额定功率在平直的场地上以5.4km/h的速度匀速前进了15m，挖掘机所做的 功及受到的阻力。【1.2×106J】【80000N】 学习重点： 1、功的概念 2、功的两个不可缺少的要素 3、机械功的计算公式 4、功率的概念及其物理意义 知识要点： （一）功的概念 1、定义： 如果一个物体受到力的作用，并且在力的方向上发生了一段位移，物理学中就说力对物体做了功。 2、做功的两个不可缺少的要素： 力和物体在力的方向上发生的位移。（分析一个力是否做功，关键是要看物体在力的方向上是否有位移） （二）功的公式和单位 1、公式： W=F·Scosα 即：力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力和位移夹角的余 弦三者的乘积。 2、功的单位： 在国际单位制中功的单位是“焦耳”，简称“焦”，符号“J” 1J=1N·m（1焦耳=1牛·米） 3、公式的适用条件： F可以是某一个力，也可以是几个力的合力，但F必须为恒力，即大小和方向都不变的力。 4、两种特殊情况：（从A运动到B） （1）力与位移方向相同，即α=0° W=F·S·cos0°=F·S （2）力与位移方向相反，即α=180° W=F·S·cos180°=-F·S 5、公式中各字母的正负取值限制：F和S分别指“力的大小”和“位移的大小”即公式中的F和S恒取正值，α指力和位移之间的夹角，也就是力的方向和位移的方向之间的夹角，α的取值范围是：0°≤α≤180°。 6、参考系的选择： 位移与参考系的选取有关，所以功也与参考系的选取有关。 在中学范围内，计算时一律取地面或相对于地面静止的物体作为参考系。 （三）正功与负功 1、功的正负完全取决于α的大小： （1）当0°≤α<90°时，cosα>0，W>0，此时力F对物体做正功，该力称为物体的“动力”。 （2）当α=90°时，cosα=0，w=0，此时力F对物体做零功，或称力对物体不做功。 （3）当90°<α≤180°时，cosα<0，W<0，此时力F对物体做负功，或称物体克服力F做功，该力称为物体的“阻力”。 2、功是标量，只有大小、没有方向。功的正负并不表示功有方向。 （四）合力所做的功等于各分力做功的代数和。 即：W合=W1+W2+… （五）功率的概念： 功和功率-计算题练习 计算题练习基础知识演练 1、功包括两个必要因素：一是__________________，二是 ________________________ 2、功率的计算公式为 ,单位是___，简称为______，符号为_____。 3、用40牛的水平拉力将重为100牛的物体沿水平方向拉动3米，此过程中，重力所做的功是_____焦，拉力所做的功是_____焦。 4、有人提着质量为10千克的一袋米沿着7米长的楼梯，登上4米高的楼。在上楼的过程中，人的作用力做的功是_____焦。 5、用100N的力拉小车，10s在力的方向上前进了50m，拉力做的功是_____J，拉力的功率是_______W、 6、以同样速度行驶大卡车和小轿车，动能大，故在同样道路上，不同车型限速是不同的，大卡车的最大行驶速度应比小轿车要 (填"大"或"小") 7、用动滑轮提起重96N物体所用拉力为60N，则该动滑轮的机械效率为____、若用此动滑轮提起重200N的物体，这时的机械效率为______、(绳重与摩擦不计) 8、建筑工地上，起重机在15s内把质量 1、5t的钢材匀速提升到3m高的地方，求：(1)钢材的重力是多少(g取10N/kg)?(2)起重机对钢材做的功是多少?(3)起重机对钢材做功的功率是多少?练习 1、在粗糙的水平面上，用100N的水平推力使一个重为500N 的物体前进了10m，在此过程中( ) A、推力做了5000J的功 B、推力做了1000J的功 C、重力做了5000J的功 D、重力做了1000J的功 2、体育课上两位同学进行爬杆比赛，若他们先后从同一根杆的底端匀速爬到顶端。粗略比较一下两人做功的大小，需要知道的物理量是（） A爬杆的速度 B爬杆的时间 C两人的体重 D 杆的具体高度 3、如图所示，甲、乙两人将一木箱从一楼抬上三楼，甲对木箱做的功________乙对木箱做的功(填“大于”、“等于”或“小于”)、 4、如图用滑轮组将重为900N的物体匀速提升2m，不计摩擦和滑轮重，所施加的拉力F=_______N，这一过程中拉力F做功______J。T3 T4 T5 T 65、如图所示，物体A以2m/s的速度在水平地面上做匀速直线运动，此时弹簧测力计的示数为3N，水平拉力F多大？物体A 受到的摩擦力Ff又是多大？2s拉力F做功W为多少J？(滑轮、弹簧测力计的重力以及滑轮与绳的摩擦不计) 功和功率试题及答案详 解 Corporation standardization office #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8 第七章机械能——功和功率 一、选择题 1、如图1所示，用力拉一质量为m的物体，使它沿水平匀速移动距离s， 若物体和地面间的摩擦因数为μ，则此力对物体做的功为（） A．μmgs B．μmgs/（cosα+μsinα） C．μmgs/（cosα-μsinα） D．μmgscosα/（cosα+μsinα） 2、如图2所示，质量为m的物块始终固定在倾角为θ的斜面上，下列说法 中正确的是（） A．若斜面向右匀速移动距离s，斜面对物块没有做功 B ．若斜面向上匀速移动距离s，斜面对物块做功mgs C．若斜面向左以加速度a移动距离s，斜面对物块做功mas D．若斜面向下以加速度a移动距离s，斜面对物块做功m（g+a）s 3、从空中以40 m/s的初速平抛一个重力为10 N的物体，物体在空中运动 3 s落地，不计空气阻力，取g＝10 m/s2，则物体落地时重力的即时功率为( ) A．400 W B．300 W C．500 W D．700 W 4、如图3所示，质量为m的物体P放在光滑的倾角为θ的直角劈上，同时用力F向右推劈，使P与劈保持相对静止，在前进的水平位移为s的过程中， 劈对P做的功为( ) 图3 A．F·s B．mg sinθ·s/2 C．mg cosθ·s D．mg tan θ·s 5、质量为m的汽车发动机的功率恒为P，摩擦阻力恒为f，牵引力为F．汽 车由静止开始，经过时间t行驶了位移s时，速度达到最大值v m，则发动机所 做的功为( ) 图1 图2 功和功率典型例题精析 [例题1] 用力将重物竖直提起，先是从静止开始匀加速上升，紧接着匀速上升，如果前后两过程的时间相同，不计空气阻力，则[ ] A．加速过程中拉力的功一定比匀速过程中拉力的功大 B．匀速过程中拉力的功比加速过程中拉力的功大 C．两过程中拉力的功一样大 D．上述三种情况都有可能 [思路点拨]因重物在竖直方向上仅受两个力作用：重力mg、拉力F．这两个力的相互关系决定了物体在竖直方向上的运动状态．设匀加速提升重物时拉力为F1，重物加速度为a，由牛顿第二定律F1－mg=ma， 匀速提升重物时，设拉力为F2，由平衡条件有F2=mg，匀速直线运动的位移S2=v·t=at2．拉力F2所做的功W2=F2·S2=mgat2． [解题过程] 比较上述两种情况下拉力F1、F2分别对物体做功的表达式，不难发现：一切取决于加速度a与重力加速度的关系． 因此选项A、B、C的结论均可能出现．故答案应选D． [小结]由恒力功的定义式W=F·S·cosα可知：恒力对物体做功的多少，只取决于力、位移、力和位移间夹角的大小，而跟物体的运动状态(加速、匀速、减速)无关．在一定的条件下，物体做匀加速运动时力对物体所做的功，可以大于、等于或小于物体做匀速直线运动时该力做的功． [例题2]质量为M、长为L的长木板，放置在光滑的水平面上，长木板最右端放置一质量为m 的小物块，如图8－1所示．现在长木板右端加一水平恒力F，使长木板从小物块底下抽出，小物块与长木板摩擦因数为μ，求把长木板抽出来所做的功． [思路点拨] 此题为相关联的两物体存在相对运动，进而求功的问题．小物块与长木板是靠一对滑动摩擦力联系在一起的．分别隔离选取研究对象，均选地面为参照系，应用牛顿第二定律及运动学知识，求出木板对地的位移，再根据恒力功的定义式求恒力F的功． [解题过程] 由F=ma得m与M的各自对地的加速度分别为 设抽出木板所用的时间为t，则m与M在时间t内的位移分别为 所以把长木板从小物块底下抽出来所做的功为 [小结]解决此类问题的关键在于深入分析的基础上，头脑中建立一幅清晰的动态的物理图景，为此要认真画好草图(如图8－2)．在木板与木块发生相对运动的过程中，作用于木块上的滑动摩擦力f 为动力，作用于木板上的滑动摩擦力f′为阻力，由于相对运动造成木板的位移恰等于物块在木板左端离开木板时的位移Sm与木板长度L之和，而它们各自的匀加速运动均在相同时间t内完成，再根据恒力功的定义式求出最后结果． 初三物理功和功率计算题练习 基础知识演练 1.功包括两个必要因素：一是__________________，二是________________________ 2.功率的计算公式为,单位是___，简称为______，符号为_____。 3.用40牛的水平拉力将重为100牛的物体沿水平方向拉动3米，此过程中，重力所做的功是_____焦，拉力所做的功是_____焦。 4.有人提着质量为10千克的一袋米沿着7米长的楼梯，登上4米高的楼。在上楼的过程中，人的作用力做的功是_____焦。 5.用100N的力拉小车，10s在力的方向上前进了50m，拉力做的功是_____J，拉力的功率是_______W. 6.以同样速度行驶大卡车和小轿车，动能大，故在同样道路上，不同车型限速是不同的，大卡车的最大行驶速度应比小轿车要(填"大"或"小") 7.用动滑轮提起重96N物体所用拉力为60N，则该动滑轮的机械效率为____.若用此动滑轮提起重200N的物体，这时的机械效率为______.(绳重与摩擦不计) 8.建筑工地上，起重机在15s内把质量1.5t的钢材匀速提升到3m高的地方，求：(1)钢材的重力是多少(g取 10N/kg)?(2)起重机对钢材做的功是多少?(3)起重机对钢材做功的功率是多少? 练习 1、在粗糙的水平面上，用100N的水平推力使一个重为500N的物体前进了10m，在此过程中( ) A．推力做了5000J的功B．推力做了1000J的功C．重力做了5000J的功D．重力做了1000J的功 2、体育课上两位同学进行爬杆比赛，若他们先后从同一根杆的底端匀速爬到顶端。粗略比较一下两人做功的大小，需要知道的物理量是（） A爬杆的速度B爬杆的时间 C两人的体重 D杆的具体高度 3、如图所示，甲、乙两人将一木箱从一楼抬上三楼，甲对木箱做的功________乙对木箱做的功(填“大于”、“等于”或“小于”)． 4、如图用滑轮组将重为900N的物体匀速提升2m，不计摩擦和滑轮重，所施加的拉力F=_______N，这一过程中拉力F做功______J。 功和功率 一、单项选择题(本题包含39小题) 1．以下事例中，重力做功的是 ( ) A.冰球在水平的冰面上滚动 B.皮划艇在平静水面快速滑行 C.跳水运动员下落 D.举重运动员把杠铃举起停在空中静止不动 2．如图所示，四幅图是小新提着包回家的情景，小新提书包的力不做功的是哪幅图 ( ) 3．在图中的几个情形中所提到的力没有做功的是( ) 4．下列各种情况中做功的是( ) Ａ.用竖直向上的力提水桶在水平面行走 Ｂ.用水平力推重物在水平地面上行走 Ｃ.运动员举高1800牛的杠铃坚持10秒钟 Ｄ.水球重50牛，沿光滑水平面运动10米 5．用三种方法来提升同一个重物：a.用不计摩擦的定滑轮将重物提高h ；b.沿光滑斜面将重物提高h；c.用手直接将重物提高h.其中做功大小是：( ) Ａ.a方式做功最少Ｂ.b方式做功最少 Ｃ.c方式做功最少Ｄ.三种方式做功一样多 6．汽车在平直道路上做匀速直线运动，下列说法中正确的是（）A．汽车的牵引力为零 B．汽车所受的摩擦力为零 C．汽车牵引力所做的功为零D．汽车所受的合力为零 7．以下估测中，基本符合实际情况的是( ) A.人正常步行的速度约5m/s， B.某同学走路时对地面的压强约1.5×103Pa C.中学生的体重约50N D.把一个鸡蛋举高1m做的功约0.5J 8．某学生用40牛的力将重60牛的铅球抛出5米远，则铅球在空中运动过程中，人对铅球所做的功是：( ) Ａ．200焦Ｂ．300焦Ｃ．0焦Ｄ．500焦 9．重50N的重物，在10N水平力的作用下，沿水平方向移动了5m，那么重力对重物做的功是 ( ) A.50J B.250J C.0 D.上述都不对 10．在2000年9月22日悉尼奥运会上，我国运动员丁美媛获得女子75kg以上级举 功和功率计算题练习 1、在粗糙的水平面上，用100N的水平推力使一个重为500N的物体前进了10m，在此过程中 A．推力做了5000J的功B．推力做了1000J的功 C．重力做了5000J的功D．重力做了1000J的功 2、体育课上两位同学进行爬杆比赛，假如他们先后从同一根杆的底端匀速爬到顶端。如果要粗略比较一 下两人做功的大小，需要知道的物理量是 A．爬杆的速度B．爬杆的时间C．两人的体重D．杆的具体高度 3、如图所示，甲、乙两人将一木箱从一楼抬上三楼，甲对木箱做的功________乙 对木箱做的功(填“大于”、“等于”或“小于”)． 4、如图所示，用滑轮组将重为900N的物体匀速提升2m，不计摩擦和滑轮重，所施加的拉力 F=_______N，这一过程中拉力F做功______J。 5、如图所示，物体A以2m/s的速度在水平地面上做匀速直线运动，此时弹簧测力计的示数 为3N，水平拉力F多大？物体A受到的摩擦力Ff又是多大？2s拉力F做功W为多少J？(滑轮、弹簧测力计的重力以及滑轮与绳的摩擦不计) 6、如图所示，重物的质量为m=1kg，动滑轮及绳子的质量、摩擦不计。竖直向上拉绳子，重物从静止开始以5m/s的速度上升，则拉力F在1s内做功为多少？ 7、小跳同学每次放学回家要背着沉重的书包爬上约15m高的楼，累得气喘吁吁。小跳同学和书包总重600N，爬楼用时3min。求：(1)小跳背书包爬楼克服重力所做的功；(2)小跳爬楼克服重力做功的功率。 8、上海自主研发了一种氢燃料汽车，它使用氢气代替汽油。在一次测试中，汽车在水平路面受到2400N 的水平牵引力，5min内匀速直线行驶了9000m。 （1）汽车受到水平方向的阻力是多少？ （2）汽车牵引力所做的功和功率是多少？ 高中物理测试题：功和功率 2019-11-18 高中物理作为科学和技术的基础，其核心内容可以概括为：运动和力、功和能、场和路、力学和电学实验。高中物理中功和能主要内容包括功和功率、动能定理、机械能守恒定律、能量守恒定律等内容，功和能贯穿于高中物理的各个部分。高考对功和能的考查每年每份试卷都有4~6个题，分值占总分的 30~40%。高考对功和能考查频率最高的知识点主要是：功和功率、动能定理、机械能守恒定律、功能关系、能量守恒定律等。 功和功率 【核心内容解读】功和功率是物理学重要物理量，是高考重要考点。力和物体在力的方向上发生的位移，是做功的两个不可缺少的因素。恒力做功 W=Flcos，变力做功需应用动能定理或其它方法计算，机动车或机器以恒定功率P工作，t时间做功W=Pt。功率描述做功的快慢，功跟完成这些功所用时间的比值叫做功率，一般应用P=W/t计算出的是t时间内的平均功率，应用 P=Fvcos计算物体速度为v时的瞬时功率。 预测题1. 把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客车车辆叫做动车。.把几节自带动力的车辆(动车)加几节不带动力的车辆(也叫拖车)编成一组，就是动车组。.假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正.比,每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等。.若1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为160km/h;;现在我国往返北京和上海的动车组的最大速度为480 km/h,则此动车组可能 A.由3节动车加3节拖车编成的 B.由3节动车加9节拖车编成的 C.由6节动车加2节拖车编成的 D.由3节动车加4节拖车编成的 解析：设每节车的质量为m，所受阻力为kmg，每节动车的功率为P，1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为v1=160 km/h;则P=4kmg v1;设往返北京和上海的最大速度为v2=480 km/h的动车组由x节动车加y节拖车编成的，则有xP=(x+y)kmg v2，联立解得x=3y,，对照各个选项，只有选项C正确。 答案：C 【名师点评】动车是目前我国大力发展的安全快捷方便的交通工具，此题以动车组切入，意在考查功率及其相关问题。押中指数★★★★。初中物理功和功率知识点及练习题
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