高一第二学期物理竞赛辅导 第五讲 功 功率.doc

第五讲 功 功率一：知识要点：1对公式W = F l cos的理解：（1）适用于恒力做功的计算；（2）功是过程物理量；（3）功是相对物理量；（4）功是标量；（5）正功、负功的物理意义：表示输入能量或耗散能量。2了解几个常见力做功的特点：重力做功与路径无关；支持面固定时，支持力不做功；支持面不固定时，支持力可能做功；摩擦力可做负功也可做正功也可能不做功；一对滑动摩擦力的总功一定为负，在数值上等于系统增加的内能；一对静摩擦力的总功一定为零。3功率：（1）定义式： （2）计算式：P = F v cos 二：例题：例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运动时间相同，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例2如图小物块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B垂直于接触面，做功不为零C不垂直于斜面，做功为零D不垂直于接触面，做功不为零例3如图所示，质量为m的物块，始终固定在倾角为的斜面上，下面说法：若斜面向左匀速移动距离s，斜面对物块没有做功；若斜面向上匀速移动距离s，斜面对物块做功mgs；若斜面向左以加速度a移动距离s，斜面对物块做功mas；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，正确的是（ ）A B CD例4一木块前端有一滑轮，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，如图所示当用力拉绳使木块前进s时，力F对木块做的功（不计绳重和摩擦）是（ ）AFscosBFs（1cos）C2FscosD2Fs例5一辆汽车沿一略微倾斜的坡路运动，若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，则它在相同粗糙程度的水平路面上匀速运动的最大速度为（ ）AB（v1v2）/2C2v1v2/（v1v2）Dv1v2/（v1v2）例6质量为2103 kg的汽车，发动机输出功率为3.0104 W在水平公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/s2例7人的心脏每跳一次大约输送810-5 m3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1.5104 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例8如图4-1-3所示，长l质量可忽略的水平细绳，一端用手握着围绕某一水平桌面（即图中的纸面）的中心O作半径为r、角速度为的匀速圆周运动，运动过程中绳始终与半径为r的圆相切.绳的另一端连着质量为m的小球，现在它恰好也能沿某一个以O点为圆心的大圆在桌面上运动.设小球与桌面之间有摩擦，试求：（1）手为细绳提供的功率P；（2）小球与桌面之间的摩擦系数.例9如图所示，光滑水平面上的O处有一质量为m=2Kg物体。物体受到两个水平力的作用，F1=4N，F2=(2+2x)N，x为物体相对O的位移。物体从静止开始运动，问：（1）当位移为x=0.5m时物体的加速度多大？（2）在何位置物体的加速度最大？最大值为多少？（3）在何位置物体的速度最大？从静止开始到第一次速度最大过程中外力做多少功？OF2xF1三：能力训练：1关于摩擦力的功，下列说法中正确的是（ ）A静摩擦力总是做正功，滑动摩擦力总是做负功B静摩擦力对物体不一定做功，滑动摩擦力对物体一定做功C静摩擦力对物体一定做功，滑动摩擦力对物体可能不做功D静摩擦力和滑动摩擦力都可能对物体不做功2关于一对作用力和反作用力的功，下列说法中哪些正确？（ ）如果其中一个力做正功，则另一个力必做负功；一对作用力与反作用力做功的代数和必为零；这两个力可能同时都能做正功或同时都做负功；一对作用力与反作用力做功的代数和不一定为零A B C D都不正确3如右图所示，重物P放在一长木板OA上，将长木板绕O端转过一个小角度的过程中，重物P相对于木板始终保持静止。关于木板对重物P的摩擦力和支持力做功的情况是（ ）A、摩擦力对重物不做功B、摩擦力对重物做负功C、支持力对重物不做功D、支持力对重物做正功4飞行员进行素质训练时，抓住秋千杆由水平状态开始下摆，到达竖直状态的过程中如图所示。飞行员受重力的瞬时功率变化情况是（ ）A、一直增大B、一直减小C、先增大后减小D、先减小后增大5如图所示，站在汽车上的人用手推车的力为F，脚对车向后的静摩擦力为F，下列说法正确的是（ ）A当车匀速运动时，F和F所做的总功为零B当车加速运动时，F和F的总功为负功C当车减速运动时，F和F的总功为正功D不管车做何种运动时，F和F的总功为零6汽车由静止开始做匀加速直线运动，速度达到v0的过程中的平均速度为v1；若汽车由静止开始满功率行驶，速度达到v0的过程中的平均速度为v2，则（ ）A、v1v2 B、v1 v2 C、v1，=B、=，=C、，D、，=8在电视节目中，我们常常能看到一种精彩的水上运动滑水板。如图所示，运动员在快艇的水平牵引下，脚踏倾斜滑板在水上匀速滑行。设滑板是光滑的，滑板质量不计，滑板的触水面积为S，滑板与水平方向的夹角为（滑板前端抬起的角度），水的密度为D，理论研究表明：水对滑板的作用力大小为N=DSv2sin2，方向垂直于板面，式中的v为快艇的牵引速度，若人的质量为m，则快艇的水平牵引速度v=_，在上述条件下，快艇对运动员的牵引功率为_。9如图所示，一水平电动传送带以恒定速度v=2 m/s运动，现将一个质量m=10 kg的物体，轻轻地无初速地放到A处。已知物体与传送带间的动摩擦因数=0.1，其它损耗不计，A、B两端间距离足够长，求物体在传送过程中，滑动摩擦力对物体做的功是多少？10每年10月17日是人们走亲访友、旅游度假的黄金季节，有一辆豪华卧铺大客车由南京开往北京。已知该车发动机额定牵引功率为900 kW，汽车及客人的总质量为25 t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍，试问：（1）汽车保持以额定功率从静止启动后能达到的最大速度是多少？（2）汽车从静止开始，保持以0.5 m/s2的加速度做匀加速运动，这一过程能维持多长时间？11如图所示，滑轮和绳的质量及摩擦不计，用力F提升原来静止的质量为m=10kg的物体，以大小为a=2m/s2的加速度匀加速上升，求头3s内力F做的功（取g=10m/s2）F12如图4-1-8所示，绳一端固定于O点，另一端穿过物体A上的小动滑轮后，用竖直向上的恒力F拉着，在物体沿倾角为的斜面上运动l位移的过程中，恒力F做了多少功？13用锤将钉打入木板，若板对钉的阻力与钉进入板的深度成正比，第一次打击时，能将钉打入1cm，以相同速率打击，求：（1）第二次打击时，打入板的深度为多少？（2）3cm的钉子，需几下才能全部打入木板？14一架质量M=810kg的直升飞机，靠螺旋浆的转动使S=30m2面积的空气以速度v0向下运动，从而使飞机停在空中.已知空气的密度=1.20kg/m3，求v0的大小和发动机的功率P.15如图4-1-10所示，甲乙两容器形状不同，容积相同，现有两块完全相同的