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2015年高考人教物理一轮复习专题六 功、功率 练习.doc


专题六
【走进考场】

功、功率

1.如图所示,拖着旧橡胶轮胎跑是身体耐力训练的一种有效方法。如果某受训者拖着轮胎 在水平直道上跑了 100m,那么下列说法正确的是( A.轮胎受到地面的摩擦力做了负功 B.轮胎受到的重力做了正功 C.轮胎受到的拉力不做功 D.轮胎受到地面的支持力做了正功 2.如图所示,三个固定的斜面底边长度都相等,斜面 倾角分别为 30°、 45°、 60°, 斜面的表面情况都一样。 完全相同的物体(可视为质点)A、B、C 分别从三斜面的 顶部滑到底部的过程中( ) )

A.物体 A 克服摩擦力做的功最多 B.物体 B 克服摩擦力做的功最多 C.物体 C 克服摩擦力做的功最多 D.三个物体克服摩擦力做的功一样多 3.(2014·广东调研)同一辆货车两次匀速驶上同一坡路,在空载时上坡速度为 v1,牵引力 为 F1;在满载时上坡速度为 v2,牵引力为 F2,已知两次上坡过程该货车的输出功率相同, 则( ) B. v1<v2 D.F1<F2 驶,

A.v1>v2 C.F1>F2

4.(2014· 重庆理综)某车以相同的功率在两种不同的水平路面上行 受到的阻力分别为车重的 k1 和 k2 倍,最大速率分别为 v1 和 v2,则 ( ) A.v2=k1v1 k2 C.v2= v1 k1 k1 B.v2= v1 k2 D.v2=k2v1

5、如图所示,质量为 m 的物体静止在倾角为θ 的斜面上,物体与斜面的动摩擦因数为μ , 现使斜面水平向左匀速移动距离 l。求: (1)摩擦力对物体做的功为多少?(物体与斜面相对静止)

(2)斜面对物体的弹力做的功为多少? (3)重力对物体做的功为多少? (4)斜面对物体做的功又是多少?各力对物体所做的总功是多少?

知识梳理 1.功的计算公式 W=Flcosα 应用注意要点 (1)W=Flcosα 是恒力做功的计算式,对变力做功的计算不适用。因此,每当使用 W=Flcos α 计算功时,要 力做功。 (2) 恒 力 做 功 多 少只与 F、l 及二者夹角余 先弄清是恒力做功还是变

弦有关,而与物体的加速度大小、速度大小、运动时间长短等都无关,即与物体的运动性质 无关,同时还与有无其他力做功也无关。 (3)公式 W=Flcosα 中的 l 是物体相对地面的位移,而不是相对于和它接触的物体的位移。 2.合力做功的计算 (1)合力做的功等于各力做功的代数和。 即 W 合=W1+W2+W3+… (2)先求出物体受到的合力 F 合,再由 W 合=F 合 lcosα 求解,但应注意α 应为合力与位移 l 的夹角,F 合在运动过程中保持不变。 3、摩擦力做功情况: 摩擦力可以做________,也可以做__________,也可以__________。 滑动摩擦力做功情况分析: (1)滑动摩擦力可以做正功,如图所示,平板车放在光滑水平面上,右端放一小木块,用力 F 拉平板车,结果木块在平板车上滑动,这时平板车给木块的滑动摩擦力 Ff 水平向右。木块 的位移也向右,滑动摩擦力 Ff 对木块做__________。

(2)滑动摩擦力不做功的情况如图甲所示,A、B 叠放在水平面上,B 用一水平绳与墙相连, 现用水平力 F 将 A 拉出,物体 A 对 B 的滑动摩擦力 Ff 水平向右,B 的位移为零,所以,滑 动摩擦力 Ff 对 B__________。





(3)滑动摩擦力做负功的情况如图乙所示,物体从斜面上 滑下时,滑动摩擦力对物体做了__________。

静摩擦力做功情况分析 (1)如图丙所示,光滑水平面上的物体 A、B 在外力 F 的作用下能保持相对静止地 匀加速运动,则在此过程中,A 对 B 的静摩擦力对 B 做__________。

(2)如果受静摩擦力作用的物体位移不为零,静摩擦力做功也可能为零。如图丁所示,匀速 向右行驶的车厢里,由力的平衡知,车厢壁对物块有竖直向上的静摩擦力 Ff,位移方向水 平向右, 故 力对物块 (3) (3) 如 图 所
丙 丁

Ff 与位移方向垂直,静摩擦 __________。

示,物体 A、B 在力 F 作用

下一块向右加速运动时,A 对 B 的静摩擦力对 B 做__________。

总结: 在静摩擦力做功的过程中, 只有机械能的相互转移(静摩擦力起着传递机械能的作用), 而没有机械能转化为其他形式的能。 在滑动摩擦力做功的过程中, 既有机械能之间的相互转 移,又有机械能与其他形式的能量之间的相互转化。在系统内,一对静摩擦力所做功的代数

和一定为零; 一对滑动摩擦力所做的总功为负值, 其绝对值等于滑动摩擦力与相对位移的乘 积(系统损失的机械能),也等于该系统增加的内能,即Δ E 机=Δ E 内=Ffl 相对。 4.机车的两种启动方式

题型突破 题型 1、做功判断 例题 1、判断下列三种情况下各力做功的正负情况: (1)如下图甲所示,光滑水平面上有一光滑斜面 b,a 由斜面顶端静止滑下,b 对 a 的支持力 FN 对 a 物体做功。 (2)人造地球卫星在椭圆轨道上运行,由图乙中的 a 点运动到 b 点的过程中,万有引力做功。 (3)车 M 静止在光滑水平轨 道上,球 m 用细线悬挂在 车上, 由图丙中的位置无初 速度释放, 在球下摆过程中 绳的拉力做功。

题型 2、变力做功的计算 例题 2、如图,定滑轮至滑块的高度为 h,已知细绳的拉力为 F(恒定),滑块沿水平面由 A 点前进 s 至 B 点,滑块在初、末位置时细绳与水平方向夹角分别为α 和β 。求滑块由 A 点

运动到 B 点过程中,绳的拉力对滑块所做的功。

练习 1、如图所示,一质量为 m=2.0kg 的物体从半径为 R=5.0m 的圆弧的 A 端,在拉力作 用下沿圆弧缓慢运动到 B 端(圆弧 AB 在竖直平面内)。拉力 F 大小不变,始终为 15N,方向 始终与物体在该点的切线成 37°角。圆弧所对应的圆心角为 60° ,BO 边为竖直方向,g 取 10m/s2。求这一过程中: (1)拉力 F 做的功; (2)重力 mg 做的功; (3)圆弧面对物体的支持力做的功; (4)圆弧面对物体的摩擦力做的功。

题型 3、功率的计算与分析 例题 3、质量为 m 的物体静止在光滑水平面上,从 t=0 时刻开始受到水平力的作用。力的 大小 F 与时间 t 的关系如图所示,力的方向保持不变,则( A.3t0 时刻的瞬时功率为 5F2 0t0 m )

15F2 0t0 B.3t0 时刻的瞬时功率为 m 23F2 0t0 C.在 t=0 到 3t0 这段时间内,水平力的平均功率为 4m 25F2 0t0 D.在 t=0 到 3t0 这段时间内,水平力的平均功率为 6m 练习 1、(2013· 衡水中学调研)两个质量相等的小球 A、B 处在同一水

平线上,当小球 A 被水平抛出的同时,小球 B 开始自由下落,不计空气阻力,则( A.在相等时间内,两小球的速度增量相等 B.在同一时刻,两小球的重力的功率不相等 C.在下落过程中,两小球的重力做功不相同 D.在下落过程中,两小球重力的平均功率相等 题型 4、机车功率的计算与分析 例题 4、一辆汽车质量为 1×103kg,最大功率为 2× 104W,在水平路面由静止开始做直线运动,最大速度 为 v2,运动中汽车所受阻力恒定。发动机的最大牵引力 1 为 3×103N,其行驶过程中牵引力 F 与车速的倒数 的 v 关系如图所示。试求 (1)根据图象 ABC 判断汽车做什么运动? (2)v2 的大小; (3)整个运动过程中的最大加速度; (4)当汽车的速度为 10m/s 时发动机的功率为多大?

)

练习 1、(2014· 石家庄质量检测)一质量为 800kg 的电动汽车由静 止开始沿平直公路行驶,达到的最大速度为 18m/s,利用传感器 测得此过程中不同时刻电动汽车的牵引力 F 与对应的速度 v,并 1 描绘出 F- 图象,图中 AB、BC 均为直线。若电动汽车在行驶 v 过程中所受的阻力恒定,由图象可知下列说法正确的是( A.电动汽车由静止开始一直做变加速直线运动 B.电动汽车的额定功率为 10.8kW C.电动汽车由静止开始经过 2s,速度达到 6m/s )

D.电动汽车行驶中所受的阻力为 600N


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