功和功率试题及答案详

1、功和功率、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 P,则此力对物体做的功为()A. u mgsB. u mgs/ (cos a + u sin a )C. u mgs/ (cos a -u sin a )fD. u mgscos a /( cos a + p sin a )图12、如图2所示，质量为m的物块始终固定在倾角为。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mgsC. 若斜面向左以加速度a移动距离s,斜面对物块做功mas 图2D. 若斜面向下以

2、加速度a移动距离s,斜面对物块做功m (g+a) s3、 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A=10 m/s2,则物体落地时重力的即时功率为(A. 400 WB. 300 WC. 500 WD. 700 W4、如图3所示，质量为0的物体夕放在光滑的倾角为。的直角劈上，同时用力尸向右推劈，使户与劈保持相对静止，在前进的水平位移为s的过程中，劈对户做的功为(I叭图3A. F* sB. mgsin 0? s/2C. mffcos 0 ? sD. mgtan 0? s5、质量为0的汽车发动机的功率恒为只摩擦阻力恒为 E牵引力为夫.汽车

3、由 静 止开始，经过时间才行驶了位移 s时，速度达到最大值则发动机所做的 功为()2A. Pt B. fv at C. -mvm+fs D.亚 +竺 E. Fs 2 2f v m二、填空题6、如图4所示，木板质量为 M,长为L,放在光滑水平面上，一细绳通过定滑为功是，现用水平向2C - F M |7、 如图5所示，人拉着细绳的一端由 A走到B,使质量为m 的物体匀速上升。已知爪 8两点间的水平距离为&细线与 水 平方向的夹角已在图中标出，不计滑轮的摩擦，人的拉力所 做的功.8、用水平拉力拉着滑块沿半径为下的水平圆轨道匀速运动一周，已知滑块的质量为 m,滑块与轨道间的动摩擦因数为U。此过

4、程中拉力所 做的功.=2刀 mgr。三、计算题9、在一段平直公路上，一辆质量 m=10t的卡车速度从=5m/s均匀增加 到)，2=15m/s,经过的时间t=50s,如果车在运动时受到的阻力为车重力的 k倍, k=0. 05,求:(1)发动机的平均功率。(2)在这段路程的时间中点和位移中点发动机的瞬时功率。(8=以"后)10、如图6所示，在倾角为。的斜面上有一质量 为成的物体，一直与斜面保持相对静止求：(1) 若物体随斜面水平匀速移动了位 s,则斜面对物体做了多少功？(2) 若物体随斜面以加速度&移动了位移s,则斜面对物体做了多少功？11、将一质量为，=10 kg的物体，自水平

5、地面由静止开始用一竖直向上的拉力 尸将其以a=0. 5 m/s 2的加速度向上拉起.求：(1) 在向上拉动的10s内，拉力尸做功的功率；(2) 上拉至 10 s 末，拉力的功率 .12. 在光滑的水平面上放着物体 A和小车B,如图7所示,小车长L=2m, M=4kg,A的 质量m=lkg, u AB=O. 2, 加在小车上的力 F=5N,F=12N,求在这两种情 况下,在2s时间内F对车做功是多少？摩擦力对A做功多少？ (g取10m/s2)参考答案1. 分析：设水平面对物体的支持力的大小为N,则由物体匀速运动得尸 sin。+ N mg= 0F cosa _ pN = 0,F= u mg/(co

6、s a sin a ).?.力F对物体做的功为W=Fscos a = p mgscos a / (cos a + p sin a )所以选择D2.所以选择A B C2. 分析：根据平抛运动的规律可以算出物体落地时的即时速度为50m/s,因而很容易错选C,这是由于疏忽了物体落地时，其速度方向与重力方向之间有夹角 而造成的，由于重力的功率只与物体在竖直方向的速度有关，而*=gt=30 m/s,因此落地时重力的即时功率为 P=mgvcos9=A=300 W,正确答案应选B.答案:B3. 分析：物体P只受重力和支持力作用，它们的合力沿水平方向，如图所示，且方=,斜劈对 P 做功 件 7Ascos(90

7、 ° - 0 ) =/ngtan 9? s.cosO答案：D5.4. 分析：匀速运动时拉力做功最小 F=2v- mg. 把木块拉至木板最右端过程中， 夕前进的位移是亳，故拉力至少要做的功为 W=F* s=2 m mg ? -Z= nmgL.2 2 答案： u mgL5. 分析人的拉力的功等于细绳对物体拉力的功。在物体匀速上升的过程中， 细线对物体的拉力FT= mg,物体上升的高度力=(2cos30 ° -l)s = (71-l)s,从而细线对物体拉力的功=Fr/ = (V3-l)mg5o所以，人的拉力所做的功为(占-l)mgs。6. 分析滑块沿水平圆轨道匀速运动，故拉力的大

8、小 F=Ff=umgQ 把圆轨道分成、顼L、1 “很多个小段，每一段小到可以看成直线段 从而拉力在每一小段上的方向可认为不变，则拉力在每一小段上所做的功分别 为Willi ng Ji,版=/img 1 2, Wait ing L , . W=iu ng l no所以，在滑块沿水平圆轨道匀速运动一周的过程中，拉力所做的功为W= M+ Wz+队 + . . + W=iung (71+ 7 2+ + .+ 1) =iimg ? (2 勿_r)a = _ = 0.2m/ s7. 解：(1) 卡车的加速度 t卡车牵引力为 FF-kmg=ma 贝 F = kmg + ma = 1 xlQ 3Nv 平均速度

9、 则平均功率=10/71/ SP=F-V =7X104Wv, 七(2) 时间中点和位移中点的瞬时速度分别为 5vt = v =10m/sv,="A=5 妨 n/sPt =F-v t = 7x104 W时间中点瞬时功率2位移中点的瞬间功率Ps =F-Vs =7x103x5V5W =7.8x104W2 210.解：斜面对物体所做的功，即斜面对物体的作用力所做的功在题述的两种情况下，斜面对物体的作用力分别如图中的甲、乙所示，因为物体的位移方向是水平的，故在两种情况中重力 0g均不做功.(1)因为当物体匀速运动时，其所受合力为 0,所以由图7甲可知物体所受斜 面的支持力N=mgcos 0,摩

10、擦力f=mgsin 0,方向如图所示.所以H=Nscos = mgcos 8 ? s ? cos(90 °1=mg sc os Osi n/ V心打1TWi=fscQs cl =mgsin 9 ? s ?cos (180 °0)门1=mgscosOsin 0.乙故斜面对物体所做的功为俨总=暇+雁=0.图 当物体以加速度a移动时，因&沿水平向右，所以合力F=ma方向必水平向右，其受力情况如图乙所示.由图可知：JVsin ff fcos 9=ma,ncqs0 +/sin 9 =mg.由此两方程可解得：N=mgcQs + 力口 sin。， f=mgsin d aacos

11、0,再由W=F SCQS 9分别求得两力的功：风=Nscos a =Nscos (90 ° 0) = mgscos 八$“0 +mas sin 2。|A=fscos a =fscos (180 ° 0) = mgscos。sin 0 + maco)所以总=队+段=22?as.11. 解：本题的第 (1) 问求 10 s 内拉力的功率，则是指 10s 内的平均功率， w -而求平均功率有两条具体的思路：是 P = ? ； M P =Fvcos 0. 因此本题可从这两种方法分别求出平均功率 .方法一：据牛顿第二定律可知，F mg=ma解得月=105N.又据运动学公式可求出 10 s 内物体的位移为 s = L2妒=25m所以有：万=也 -久二竺竺 Wt t 10=262. 5 W.方法二:根据运动学公式可求出物体在 10s 内的平均速度 v = ；(以+ 0) = 2.5 m/s, 所以平均功率为： p=/7v=105X2. 5 W=262. 5 W.对于本题的第 (2) 问求第 10 s 末的功率，即为 10 s 末的瞬时