功和功率计算及机车的两种启动方式

1、第七章机械能功和功率（2012/2/24）主要内容：1、功和功率的计算；2、变力的功；3、机车的两种启动方式、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的摩擦因数为，则此力对物体做的功为（）A.B.C.D.mgsmgs/(cosa+卩sina)mgs/(cosa-卩sina)mgscosa/(cosa+sina)2、如图2所示，质量为m的物块始终固定在倾角为B的斜面上,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)若斜面向下以加速度a移动距离s，斜面对物块做功

2、m（g+a）s3、从空中以40m/s的初速平抛一个重力为10N的物体，物体在空中运动3s落地，不计空气阻力，取g=10m/s2,则物体落地时重力的即时功率为（）A.400WB.300WC.500WD.700W4、如图3所示，质量为m的物体P放在光滑的倾角为0的直角劈上，同时用力推劈，使D.P与劈保持相对静止，在前进的水平位移为s的过程中,F向右劈对P做的功为（）A.C.I5、质量为始，经过时间图3F-smopos0-sm的汽车发动机的功率恒为行驶了位移s时，速度达到最大值Vm,B.D.P,摩擦阻力恒为mgpinmganf，牵引力为F.汽车由静止开-s/2则发动机所做的功为（）A.PtB.fVn

3、tC.Imvm2+fs22mPPsD.兀2fvmE.Fs二、填空题6、如图4所示，量为m的小木块相连，M与m之间的动摩擦因数为的最左端拉到最右端，拉力至少要做的功是木板质量为M长为L,放在光滑水平面上，一细绳通过定滑轮将木板与质卩,现用水平向右的力F将小木块从木板A_-s图5B7、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AB两点间的水平距离为s,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r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卩。此过程中拉力所做的功二、计算题9、在一段平直公路

4、上，一辆质量m=10t的卡车速度从V1=5m/s均匀增加到V2=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(2) 在这段路程的时间中点和位移中点发动机的瞬时功率。(g=10m/s)10、如图6所示，在倾角为B的斜面上有一质量为m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a移动了位移s,则斜面对物体做了多少功？11、将一质量为m=10kg的物体，自水平地面由静止开始用一竖直向上的拉力F将其以a=0.5m/s的加速度向上拉起.求：(1)

5、 在向上拉动的10s内，拉力F做功的功率；(2) 上拉至10s末，拉力的功率.12. (12分)如图7所示，用恒力F通过光滑的定滑轮，将静止于水平面上的物体从位置Ah,h,图7拉到位置B,物体可视为质点，定滑轮距水平面高为的夹角分别为a和B,求绳的拉力F对物体做的功。机车的两种启动方式汽车由静止开始启动的实际过程较为复杂，在高中阶段我们可以把它简化成以下两种方式：一种是以恒定功率启动；另一种是以恒定加速度启动。一、恒定功率启动：当汽车以恒定功率Pe起动时，由Fe=Fv知，V增大，F减小；由a二F-f知a减小,m汽车做变加速直线运动。当a=o,即F=f时，汽车达到最大速度Vm此后汽车做匀速直线运

6、动。二、恒定加速度（恒力）启动:当汽车匀加速起动时，加速度-恒定，但v逐渐增大，由mP=FV可知P增大,_F-f汽车做匀加速直线。当P=P时，匀加速运动结束，由Pe二Fv知v增大，F减小；由a二知a减小，汽车做加速度逐渐减小的直线运动。当a=0，即F=f时，汽车达到最大速度vm-，此后汽车做匀速直线运动。【例】汽车发动机的额定功率为60kW汽车质量为5t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍，求：（1）汽车以额定功率从静止起动后能达到的最大速度是多少？（12m/s）（2）汽车从静止开始，保持以0.5m/s2的加速度做匀加速运动这一过程能维持多长时间?（16s）对于汽车起动问题，首先要搞

7、清楚是以什么方式起动，然后分析运动过程中各物理量的变化情况，最后根据试题的具体情况进行求解。【练习】1。一艘轮船发动机的额定功率为1.8xi05kW当它的输出功率等于额定功率时达到最大速度，此时它所受的阻力为1.2X107N,轮船航行的最大速度是m/s。2。汽车发动机的额定功率为80kW它以额定功率在平直公路上行驶的最大速度为20m/s,那么汽车在以最大速度匀速行驶时所受的阻力是（）A.8000NB.4000NC.2500ND.1600N3。汽车在平直公路上行驶，它受到的阻力大小不变，若发动机的功率保持恒定，汽车在加速行驶的过程中，它的牵引力F和加速度a的变化情况是（）A.F逐渐减小，a也逐渐

8、减小B.F逐渐增大，a逐渐减小C.F逐渐减小，a逐渐增大D.F逐渐增大，a也逐渐增大4质量为5103kg的汽车在t=0时刻速度vo=10m/s，随后以P=6104W的额定功率沿平直公路继续前进，经72s达到最大速度，设汽车受恒定阻力，其大小为2.5103N。求：（1）汽车的最大速度Vm；（2）汽车在72s内经过的路程S。5质量是2000kg、额定功率为80kW的汽车，在平直公路上行驶中的最大速度为20m/s。若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为2m/s2，运动中的阻力不变。求：汽车所受阻力的大小。3s末汽车的瞬时功率。汽车做匀加速运动的时间。汽车在匀加速运动中牵引力所做的功。6。汽车

9、发动机的功率为60kW汽车的质量为4t，当它行驶在坡度为0.02的长直公路上时,所受阻力为车重的0.1倍（g取10m/s2），问：（1）汽车所能达到的最大速度Vmax多大？（2）汽车从静止开始以0.6m/s2的加速度作匀加速直线运动，此过程能维持多长时间（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）在10s末汽车的即时功率为多大？1、D2、ABC3、B4、D5、ABCD6、答案：口mgL7、(,3-1)mgs8、mg-(2nr)9、(1)P=F7104W(2)时间中点瞬时功率(2)时间中点瞬时功率PtFvt7104W22PFvs=71035.5W=7.8104W位移中点的瞬间功率22PFvs=71035.5W=7.8104W位移中点的瞬间功率2210、(1)斜面对物体所做的功为10、(1)斜面对物体所做的功为Ws=W+0(2)Wm、=W+W=mas(2)Wm、=W+W=mas11、(1)11、(1)P=WW二叱tt10W=262.5W(2)P=Fvcos0=FatcosO=105X0.5X10W=525W12、略机车的启动答案1、答案：152、答案：B3、答案：A4、答