2022年功和功率典型例题.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载功和功率【例 1】如下列图,质量为 m 的小球用长 L 的细线悬挂而静止在竖直位置；在以下三种情形下,分别用水平拉力 F 将小球拉到细线与竖直方向成 角的位置；在此过程中,拉力F 做的功各是多少？用 F 缓慢地拉； F 为恒力；cos如 F 为恒力,而且拉到该位置时小球的速度刚好为零；L m F 可供挑选的答案有A.FLcosB.FLsinC.FL1cosD.mgL11m,球的质量【例 2】如下列图,线拴小球在光滑水平面上做匀速圆周运动,圆的半径是是 0.1kg ,线速度 v=1m/s,小球由 A 点运动到 B 点恰好是半个圆

2、周；那么在这段运动中线的拉力做的功是（）D无法确定A 0 B0.1J C0.314J 【例 3】质量为 m 的物体, 受水平力 运动,以下说法中正确选项（）F 的作用, 在粗糙的水平面上A假如物体做加速直线运动,F 肯定做正功 B假如物体做减速直线运动,F 肯定做负功C假如物体做减速直线运动,F 可能做正功 D假如物体做匀速直线运动,F 肯定做正功【例 4】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；如汽车以额定功率从静止开头加速,当其速度达到 v=36km/h 时的瞬时加速度是多大？【例 5】卡车在平直大路上从静止开头加速行驶,

3、经时间 t 前进距离 s,速度达到最大值 vm；设此过程中发动机功率恒为 P,卡车所受阻力为 f,就这段时间内, 发动机所做的功为 （）A Pt Bfs CPt=fs Dfvmt【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名师归纳总结 少？这2s 内重力对物体做功的平均功率是多少？2s 末,重力对物体做功的即时功率是多第 1 页,共 5 页少？（ g 取10m/s2）- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载功和功率针对训练1用力将重物竖直提起,先是从静止开头匀加速上升,紧接着匀速上升假如前后两

4、过程的运动时间相同,不计空气阻力,就A 加速过程中拉力的功肯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上述三种情形都有可能2如图 1,分别用力 F1、F2、F3将质量为 m 的物体由静止沿同一光滑斜面以相同的加速度从斜面底端拉到斜面的顶端,在此过程中,F1、F 2、F 3做功的功率大小关系是图 1A P1=P2=P3BP1P2=P3 CP3P2P1DP1P2P33如图 2,小物块 A 位于光滑的斜面上,斜面位于光滑的水平面上,从地面上看,在小物块沿斜面下滑的过程中,斜面对小物块的作用力A垂直于接触面,做功为零 C不垂直于斜面,做功为零B垂直于接

5、触面,做功不为零 D不垂直于接触面,做功不为零4如图 3 所示,木块 A 放在木块 B 的左上端,用恒力 F 拉至 B 的 图 2右端,第一次将 B 固定在地面上,F 做的功为 W1；其次次让 B可以在光滑地面上自由滑动,F 做的功为 W2,比较两次做功,可能是A W1W2B W1=W2 CW1W2D无法比较. 图 35如图 4 所示, B 物体在拉力F 的作用下向左运动,在运动的过程中, A 、B 间有相互作用的摩擦力,就摩擦力做功的情形是 A A、 B 都克服摩擦力做功 B 摩擦力对 A 不做功, B 克服摩擦力做功 C 摩擦力对 A 做功, B 克服摩擦力做功 D 摩擦力对 A、B 都不

6、做功图 46如图 5 所示, 质量为 m 的物块, 始终固定在倾角为 的斜面上,下面说法中正确选项如斜面对左匀速移动距离s,斜面对物块没有做功图 5名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载如斜面对上匀速移动距离 s,斜面对物块做功 mgs 如斜面对左以加速度 a 移动距离 s,斜面对物块做功 mas 如斜面对下以加速度 a 移动距离 s,斜面对物块做功 m（g+a）s A B C D7一木块前端有一滑轮,绳的一端系在右方固定处,另一端穿过滑轮用恒力 F 拉住保持两股绳之间的夹角 不变,如图 6 所示当用力

7、拉绳使木块前进 s 时,力 F 对木块做的功（不计绳重和摩擦）是A FscosBFs（1cos ）图 6C2FscosD2Fs 8一辆汽车沿一略微倾斜的坡路运动,如保持发动机的功率不变,它能以v1 的速度匀速上坡,能以v2的速度匀速下坡,就它在相同粗糙程度的水平路面上匀速运动的最大速度为A v 1v 2 B（v1 v2）/2 C2v1v2/（v1v2）Dv1v2/（v1v2）9一跳绳运动员质量 m=50 kg,一分钟跳 N=180 次假设每次跳动中,脚与地面的接触时间占跳动一次时间的 2/5,试估算该运动员跳绳时克服重力做功的平均功率为 _（取 g=10 m/s 2）10质量为 2 10 3

8、kg 的汽车, 发动机输出功率为 30 10 3 W 在水平大路上能达到的最大速度为 15 m/s,当汽车的速度为 10 m/s 时,其加速度为 _m/s 211人的心脏每跳一次大约输送 8 10-5 m 3 的血液,正常人血压（可看做心脏输送血液的压强）的平均值为 1.5 10 4 Pa,心跳约每分钟 70 次据此估测心脏工作的平均功率约为_W 12某地强风的风速 v=20 m/s,设空气密度 =1.3 kg/m 3假如把通过横截面积为 S=20 m 2的风的动能全部转化为电能,就利用上述已知量运算电功率的公式应为 P=_,大小约为 _ W （取一位有效数字）13质量 m=1 t 的小汽车,

9、以额定功率行驶在平直大路上的最大速度是 vm1=12 m/s,开上每前进 20 m 上升 1 m 的山坡时最大速度是vm2=8 m/s假如这两种情形中车所受到的摩擦力相等,求： （1）摩擦阻力（2）汽车发动机的功率 （ 3）车沿原山坡下行时的最大速度 vm3（g 取 10 m/s 2）14铁路提速, 要解决很多技术问题通常, 列车阻力与速度平方成正比,即 Ff = kv 2列车要跑得快,必需用大功率的机车来牵引（1）试运算列车分别以 120 km/h 和 40 km/h 的速度匀速行驶时,机车功率大小的比值（ 2）除上题涉及的问题外,仍有很多其他技术问题需要解决例如：为了削减列车在高名师归纳总

10、结 速行驶中的振动, 需要把原先的有接缝轨道改为无接缝轨道请你再举一例, 并简要说明第 3 页,共 5 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载功、功率答题纸9 1 2 班级3 姓名12 5 号次7 8 4 6 10 11 13 14 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载功、功率参考答案1D 2A 3B 4AB 5B 6A 7 B 拉绳时,两股绳中的拉力都是F,它们都对物体做功,因此其对物体做的功为W=W1+W2=Fscos +Fs=Fs（1+c

11、os ）8C 上坡达最大速度时, 牵引力 F1=mgsin +Ff；下坡达最大速度时, 牵引力 F2=Ff-mgsin 由 题意有：P=（mgsin +Ff）v1=（Ff-mgsin ）v2=Ffv3（路面略微倾斜, 看成 F f相等）解得：v3=2v1v2/（v1+v2）975 W 每次空中时间为 t=3 60/180 s=0.2 s,起跳速度 v0=g5t100.2m/s= 1 22m/s,平均功率为： P=1mv02180W=75 W 260L 的柱体模型,就10 0.5 11 1.4 将每次输送血液等效成一个截面为S,长为PWpSlpV=（ 1.5 104 8 10-5）/（60/70

12、） W=1.4 W tttsin =1 ,设汽车在 20121 Sv 3；1 1025 13（1）设山坡倾角为 ,由题设条件得平路上开行和山坡上开行时受到的摩擦力均为PFfPF f+mgsinvm 1vm 2F f,由最大速度时满意的力学条件有：两式相比,得F f =vvm2m 2mgsin1288100101N=1000 N m 1v20（2）设汽车在水平路面上以最大速度运行时牵引力为 发动机的功率为 P=Fv m1=F fvm1=1000 12 W=12 kW （3）设汽车沿山坡下行过程中达最大速度时牵引力为F,就 F=Ff=1000 N ,所以汽车F ,就需满意力学条件F+mgsin =Ff即P+mgsin =Ff所以汽车下坡时的最大速度为vm3vm3=FfPsin1000121031m/s=24 m/s mg1000102014（1）列车匀速运动时牵引力F 与受阻力 F f相等,且 F=Ff,而 Ff=kv 2,就 P=F v=kv 3,代入 v1=120 km/h ,v2=40 km/h 可得 P1/P2=27/1 （2）在轨道（弯道）半径肯定的情形下,火车速度越大,所需向心力越大,通过增大弯道半径可以减小向心力名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 5 页