高一第二学期物理竞赛辅导 第五讲 功 功率

第五讲 功 功率

一：知识要点：

1．对公式W = F l cosθ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：P W t

（2）计算式：P = F v cosθ

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

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 B．垂直于接触面，做功

例3．如图所示，质量为m的物块，始终固定在倾角为α的斜面上，下面说法：①若斜面向左匀速移动距离s，斜面对物块没有做功；②若斜面向上匀速移动距

离s，斜面对物块做功mgs；③若斜面向左以加速度a移动距离s，

斜面对物块做功mas；④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．①②③ B．②④ C．②③④ D．①③④

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θ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（ ）

A．Fscosθ

C．2Fscosθ

B．Fs（1＋cosθ） D．2Fs

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（ ）

A．v1v2 B．（v1＋v2）/2 C．2v1v2/（v1＋v2） D．v1v2/（v1－v2） 例6．质量为2×103 kg的汽车，发动机输出功率为3.0×104 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8×10 m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 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ω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μ.

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？

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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？（ ）

①如果其中一个力做正功，则另一个力必做负功；②一对作用力与反作用力做功的代数和必为零；③这两个力可能同时都能做正功或同时都做负功；④一对作用力与反作用力做功的代数和不一定为零

A．①② B． ③④ C．①④ 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、v1＝v2 B、v1> v2 C、v1< v2 D、条件不足，无法判断

7．一个小孩站在船头，按图两种情况用同样大小的力拉绳，经过相同的

时间t（船未碰撞），小孩所做的功W1和W2及在时间t内小孩拉绳的功率

P1和P2的关系为（ ）

A、W1>W2，P1=P2

C、W1<W2，P1<P2

B、W1=W2，P1=P2 D、W1<W2，P1=P2

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θ（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=DSv2sin2θ，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μ=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1—7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 …… 此处隐藏：1869字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……