高一第二學(xué)期物理競(jìng)賽輔導(dǎo) 第五講 功 功率

高一第二學(xué)期物理競(jìng)賽輔導(dǎo)第五講功功率高一第二學(xué)期物理競(jìng)賽輔導(dǎo)第五講功功率/高一第二學(xué)期物理競(jìng)賽輔導(dǎo)第五講功功率第五講功功率一：知識(shí)要點(diǎn)：1．對(duì)公式W=Flcosθ的理解：（1）適用于恒力做功的計(jì)算；（2）功是過(guò)程物理量；（3）功是相對(duì)物理量；（4）功是標(biāo)量；（5）正功、負(fù)功的物理意義：表示輸入能量或耗散能量。2．了解幾個(gè)常見(jiàn)力做功的特點(diǎn)：重力做功與路徑無(wú)關(guān)；支持面固定時(shí)，支持力不做功；支持面不固定時(shí)，支持力可能做功；摩擦力可做負(fù)功也可做正功也可能不做功；一對(duì)滑動(dòng)摩擦力的總功一定為負(fù)，在數(shù)值上等于系統(tǒng)增加的內(nèi)能；一對(duì)靜摩擦力的總功一定為零。3．功率：（1）定義式：（2）計(jì)算式：P=Fvcosθ二：例題：例1．用力將重物豎直提起，先是從靜止開(kāi)始勻加速上升，緊接著勻速上升．如果前后兩過(guò)程的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，不計(jì)空氣阻力，則（）A．加速過(guò)程中拉力的功一定比勻速過(guò)程中拉力的功大B．勻速過(guò)程中拉力的功比加速過(guò)程中拉力的功大C．兩過(guò)程中拉力的功一樣大D．上述三種情況都有可能例2．如圖小物塊A位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平面上，從地面上看，在小物塊沿斜面下滑的過(guò)程中，斜面對(duì)小物塊的作用力（）A．垂直于接觸面，做功為零 B．垂直于接觸面，做功不為零C．不垂直于斜面，做功為零 D．不垂直于接觸面，做功不為零例3．如圖所示，質(zhì)量為m的物塊，始終固定在傾角為α的斜面上，下面說(shuō)法：①若斜面向左勻速移動(dòng)距離s，斜面對(duì)物塊沒(méi)有做功；②若斜面向上勻速移動(dòng)距離s，斜面對(duì)物塊做功mgs；③若斜面向左以加速度a移動(dòng)距離s，斜面對(duì)物塊做功mas；④若斜面向下以加速度a移動(dòng)距離s，斜面對(duì)物塊做功m（g+a）s，正確的是（）A．①②③ B．②④C．②③④ D．①③④例4．一木塊前端有一滑輪，繩的一端系在右方固定處，另一端穿過(guò)滑輪用恒力F拉住保持兩股繩之間的夾角θ不變，如圖所示．當(dāng)用力拉繩使木塊前進(jìn)s時(shí)，力F對(duì)木塊做的功（不計(jì)繩重和摩擦）是（）A．Fscosθ B．Fs（1＋cosθ） C．2Fscosθ D．2Fs例5．一輛汽車沿一略微傾斜的坡路運(yùn)動(dòng)，若保持發(fā)動(dòng)機(jī)的功率不變，它能以v1的速度勻速上坡，能以v2的速度勻速下坡，則它在相同粗糙程度的水平路面上勻速運(yùn)動(dòng)的最大速度為（）A． B．（v1＋v2）/2 C．2v1v2/（v1＋v2） D．v1v2/（v1－v2）例6．質(zhì)量為2×103kg的汽車，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率為3.0×104W．在水平公路上能達(dá)到的最大速度為15m/s，當(dāng)汽車的速度為10m/s時(shí)，其加速度為m/s2例7．人的心臟每跳一次大約輸送8×10-5m3的血液，正常人血壓（可看做心臟輸送血液的壓強(qiáng)）的平均值為1.5×104Pa，心跳約每分鐘70次．據(jù)此估測(cè)心臟工作的平均功率約為W例8．如圖4-1-3所示，長(zhǎng)l質(zhì)量可忽略的水平細(xì)繩，一端用手握著圍繞某一水平桌面（即圖中的紙面）的中心O作半徑為r、角速度為ω的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中繩始終與半徑為r的圓相切.繩的另一端連著質(zhì)量為m的小球，現(xiàn)在它恰好也能沿某一個(gè)以O(shè)點(diǎn)為圓心的大圓在桌面上運(yùn)動(dòng).設(shè)小球與桌面之間有摩擦，試求：（1）手為細(xì)繩提供的功率P；（2）小球與桌面之間的摩擦系數(shù)μ.例9．如圖所示，光滑水平面上的O處有一質(zhì)量為m=2Kg物體。物體受到兩個(gè)水平力的作用，F(xiàn)1=4N，F(xiàn)2=(2+2x)N，x為物體相對(duì)O的位移。物體從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，問(wèn)：（1）當(dāng)位移為x=0.5m時(shí)物體的加速度多大？（2）在何位置物體的加速度最大？最大值為多少？（3）在何位置物體的速度最大？從靜止開(kāi)始到第一次速度最大過(guò)程中外力做多少功？OOF2xF1三：能力訓(xùn)練：1．關(guān)于摩擦力的功，下列說(shuō)法中正確的是（）A．靜摩擦力總是做正功，滑動(dòng)摩擦力總是做負(fù)功B．靜摩擦力對(duì)物體不一定做功，滑動(dòng)摩擦力對(duì)物體一定做功C．靜摩擦力對(duì)物體一定做功，滑動(dòng)摩擦力對(duì)物體可能不做功D．靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力都可能對(duì)物體不做功2．關(guān)于一對(duì)作用力和反作用力的功，下列說(shuō)法中哪些正確？（）①如果其中一個(gè)力做正功，則另一個(gè)力必做負(fù)功；②一對(duì)作用力與反作用力做功的代數(shù)和必為零；③這兩個(gè)力可能同時(shí)都能做正功或同時(shí)都做負(fù)功；④一對(duì)作用力與反作用力做功的代數(shù)和不一定為零A．①②B．③④C．①④D．都不正確3．如右圖所示，重物P放在一長(zhǎng)木板OA上，將長(zhǎng)木板繞O端轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)小角度的過(guò)程中，重物P相對(duì)于木板始終保持靜止。關(guān)于木板對(duì)重物P的摩擦力和支持力做功的情況是（）A、摩擦力對(duì)重物不做功 B、摩擦力對(duì)重物做負(fù)功C、支持力對(duì)重物不做功 D、支持力對(duì)重物做正功4．飛行員進(jìn)行素質(zhì)訓(xùn)練時(shí)，抓住秋千桿由水平狀態(tài)開(kāi)始下擺，到達(dá)豎直狀態(tài)的過(guò)程中如圖所示。飛行員受重力的瞬時(shí)功率變化情況是（）A、一直增大 B、一直減小C、先增大后減小 D、先減小后增大5．如圖所示，站在汽車上的人用手推車的力為F，腳對(duì)車向后的靜摩擦力為F’，下列說(shuō)法正確的是（）A．當(dāng)車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，F(xiàn)和F’所做的總功為零B．當(dāng)車加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，F(xiàn)和F’的總功為負(fù)功C．當(dāng)車減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，F(xiàn)和F’的總功為正功D．不管車做何種運(yùn)動(dòng)時(shí)，F(xiàn)和F’的總功為零6．汽車由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，速度達(dá)到v0的過(guò)程中的平均速度為v1；若汽車由靜止開(kāi)始滿功率行駛，速度達(dá)到v0的過(guò)程中的平均速度為v2，則（）A、v1＝v2B、v1>v2C、v1<v2D、條件不足，無(wú)法判斷7．一個(gè)小孩站在船頭，按圖兩種情況用同樣大小的力拉繩，經(jīng)過(guò)相同的時(shí)間（船未碰撞），小孩所做的功和及在時(shí)間內(nèi)小孩拉繩的功率和的關(guān)系為（）A、>，= B、=，=C、<，< D、<，=8．在電視節(jié)目中，我們常常能看到一種精彩的水上運(yùn)動(dòng)——滑水板。如圖所示，運(yùn)動(dòng)員在快艇的水平牽引下，腳踏傾斜滑板在水上勻速滑行。設(shè)滑板是光滑的，滑板質(zhì)量不計(jì)，滑板的觸水面積為S，滑板與水平方向的夾角為θ（滑板前端抬起的角度），水的密度為D，理論研究表明：水對(duì)滑板的作用力大小為N=DSv2sin2θ，方向垂直于板面，式中的v為快艇的牽引速度，若人的質(zhì)量為m，則快艇的水平牽引速度v=_____________，在上述條件下，快艇對(duì)運(yùn)動(dòng)員的牽引功率為_(kāi)____________。9．如圖所示，一水平電動(dòng)傳送帶以恒定速度v=2m/s運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)將一個(gè)質(zhì)量m=10kg的物體，輕輕地?zé)o初速地放到A處。已知物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1，其它損耗不計(jì)，A、B兩端間距離足夠長(zhǎng)，求物體在傳送過(guò)程中，滑動(dòng)摩擦力對(duì)物體做的功是多少？10．每年10月1—7日是人們走親訪友、旅游度假的黃金季節(jié)，有一輛豪華臥鋪大客車由南京開(kāi)往北京。已知該車發(fā)動(dòng)機(jī)額定牽引功率為900kW，汽車及客人的總質(zhì)量為25t，汽車在水平路面上行駛時(shí)，阻力是車重的0.1倍，試問(wèn)：（1）汽車保持以額定功率從靜止啟動(dòng)后能達(dá)到的最大速度是多少？（2）汽車從靜止開(kāi)始，保持以0.5m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)，這一過(guò)程能維持多長(zhǎng)時(shí)間？11．如圖所示，滑輪和繩的質(zhì)量及摩擦不計(jì)，用力F提升原來(lái)靜止的質(zhì)量為m=10kg的物體，以大小為a=2m/s2的加速度勻加速上升，求頭3s內(nèi)力F做的功（取g=10m/s2）FF12．如圖4-1-8所示，繩一端固定于O點(diǎn)，另一端穿過(guò)物體A上的小動(dòng)滑輪后，用豎直向上的恒力F拉著，在物體沿傾角為α的斜面上運(yùn)動(dòng)l位移的過(guò)程中，恒力F做了多少功？13．用錘將釘打入木板，若板對(duì)釘?shù)淖枇εc釘進(jìn)入板的深度成正比，第一次打擊時(shí)，能將釘打入1cm，以相同速率打擊，求：（1）第二次打擊時(shí)，打入板的深度為多少？（2）3cm的釘子，需幾下才能全部打入木板？14．一架質(zhì)量M=810kg的直升飛機(jī)，靠螺旋漿的轉(zhuǎn)動(dòng)使S=30m2面積的空氣以速度v0向下運(yùn)動(dòng)，從而使飛機(jī)停在空中.已知空氣的密度ρ=1.20kg/m3，求v0的大小和發(fā)動(dòng)機(jī)的功率P.15．如圖4-1-10所示