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文檔簡(jiǎn)介

第19講功和功率

目錄

01模擬基礎(chǔ)練

【題型一】功的分析與計(jì)算

【題型二】變力做功的求解

【題型三】功率的分析與計(jì)算

【題型四】機(jī)車啟動(dòng)

02重難創(chuàng)新練

【題型一】功的分析與計(jì)算

I.如圖所示,利用無人機(jī)運(yùn)送貨物。則在無人機(jī)勻減速豎直下降過程中()

A.貨物的動(dòng)能保持不變B.貨物受到的重力做負(fù)功

C.貨物受到的拉力做負(fù)功D.貨物受到的拉力功率變大

2.如圖,斜面體A放在水平面上,球體B放在斜面體的斜面與豎直墻壁之間,外力尸作用在A上使A、B

處于靜止?fàn)顟B(tài),不計(jì)一切摩擦,現(xiàn)撤去尸,在球B向下運(yùn)動(dòng)的過程中,下列說法正確的是()

A.A對(duì)B不做功B.B對(duì)A不做功

C.B的機(jī)械能守恒D.A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

3.如圖所示,物體在力尸的作用下沿水平方向發(fā)生了一段位移,圖中力廠對(duì)物體做負(fù)功的是()

4.如圖所示,物體先后由靜止開始從兩斜面的頂端/分別下滑至底端C、D,若物體與兩斜面間的動(dòng)摩擦

因數(shù)相同,兩個(gè)過程中重力對(duì)物體做功分別為所、%,摩擦力對(duì)物體做功分別為名、%,則()

A.B.W{<W2C.匕>%D.

5.(多選)某游客領(lǐng)著孩子在貴港市龍?zhí)渡止珗@游玩時(shí),孩子不小心將手中質(zhì)量為的玩具皮球掉落,

皮球從N點(diǎn)滾到了山腳下的8點(diǎn),高度標(biāo)記如圖所示。重力加速度大小為g。在皮球從/點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到8點(diǎn)的

過程中()

A.皮球所受重力做的功為〃7gH

B.皮球所受重力做的功為加

C.皮球的重力勢(shì)能減少加g"

D.皮球的重力勢(shì)能減少%g("i)

【題型二】變力做功的求解

1.(多選)力廠對(duì)物體所做的功可由公式少=A-Scosa求得。但用這個(gè)公式求功是有條件的,即力尸必須

是恒力。而實(shí)際問題中,有很多情況是變力在對(duì)物體做功。那么,用這個(gè)公式不能直接求變力的功,我們

就需要通過其他的一些方法來求解力廠所做的功。如圖,對(duì)于甲、乙、丙、丁四種情況下求解某個(gè)力所做

的功,下列說法正確的是()

A.甲圖中若尸大小不變,物塊從/到C過程中力廠做的為沙=尸(。/-。C)

B.乙圖中,全過程中尸做的總功為72J

C.丙圖中,繩長(zhǎng)為R,若空氣阻力/■大小不變,小球從/運(yùn)動(dòng)到2過程中空氣阻力做的功少=g的

D.圖丁中,尸始終保持水平,無論是尸緩慢將小球從尸拉到。,還是尸為恒力將小球從P拉到0,F

做的功都是少=Wsin0

2.(多選)放在粗糙水平面上的物體受到水平拉力的作用,在0?6s內(nèi)其速度與時(shí)間圖像和該拉力的功率與

時(shí)間圖像分別如圖甲和乙所示,下列說法正確的是()

A.0?6s內(nèi)物體位移大小為36m

B.0?6s內(nèi)拉力做的功為70J

C.合力在0?6s內(nèi)做的功與0?2s內(nèi)做的功不相等

D.滑動(dòng)摩擦力大小為(N

3.(多選)質(zhì)量為2kg的物體在水平面上沿直線運(yùn)動(dòng),受到的阻力大小恒定。經(jīng)某點(diǎn)開始沿運(yùn)動(dòng)方向的水平

拉力F與運(yùn)動(dòng)距離x的關(guān)系如圖所示,0?3m物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)。下列對(duì)圖示過程的說法正確的是()

A.在x=5m處物體加速度大小為Zm/s?

B.0?7m拉力對(duì)物體做功為40J

C.0?7m物體克服阻力做功為28J

D.0?7m合力對(duì)物體做功為28J

4.質(zhì)量為0.2kg的物體在水平力F的作用下在水平面上沿x軸由靜止開始運(yùn)動(dòng),F(xiàn)隨位置x變化的圖像如圖

所示。己知物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,重力加速度g取lOm/s?,則物體從x=0運(yùn)動(dòng)到x=3m的

過程中,合外力做功為()

A.9JB.8JC.7JD.6J

5.如圖所示,用一個(gè)大小不變的力尸拉著滑塊(視為質(zhì)點(diǎn))使其沿半徑為火的水平圓軌道勻速運(yùn)動(dòng)半周,若

力尸的方向始終與其在圓軌道上作用點(diǎn)的切線成60。夾角,則力尸做的功為()

FTIR

A.B.2FRC,FRD.FTIR

2

【題型三】功率的分析與計(jì)算

1.如圖所示,馬拉雪橇沿水平冰面以速度V做勻速直線運(yùn)動(dòng)。若馬對(duì)雪橇的拉力廠恒定,與豎直方向夾角為

?,則拉力廠的功率為()

A.FvsmaB.Fvcosa

Fv

D.

smacosa

2.如圖所示,甲、乙兩同學(xué)在水平地面上練習(xí)墊排球。甲同學(xué)將排球墊過去的軌跡為I,乙同學(xué)將排球墊回

的軌跡為n,兩同學(xué)的接球點(diǎn)在同一高度,甲同學(xué)墊球和接球的位置相同,球可視為質(zhì)點(diǎn),不計(jì)空氣阻力,

關(guān)于排球在軌跡I、n中的運(yùn)動(dòng),下列判斷正確的是()

c.最大速度大小可能相同D,重力的最大瞬時(shí)功率可能相同

3.為慶祝元宵佳節(jié),某地進(jìn)行無人機(jī)燃放表演。如圖所示,無人機(jī)上升至高度力處懸停后,開始沿同一水

平方向噴射煙花彈。已知噴出煙花彈的速度v大小的范圍為假定每顆煙花彈的初始質(zhì)量均為鞏

且燃燒速率(單位時(shí)間內(nèi)質(zhì)量的變化量)相同,煙花彈落地區(qū)域?yàn)槲kU(xiǎn)區(qū)域,忽略空氣阻力,重力加速度

為g,下列說法正確的是()

A.速度為%的煙花彈在空中飛行的時(shí)間最短

危險(xiǎn)區(qū)域的寬度為匕小子

B.

C.每顆煙花彈落地前瞬間重力的功率都相同

D.每顆煙花彈落地前瞬間的機(jī)械能都相同

【題型四】機(jī)車啟動(dòng)

1.某學(xué)校師生參加建模大賽制作了一輛由清潔能源驅(qū)動(dòng)的小車,模型展示環(huán)節(jié)小車能在平直軌道上由靜止開

始沿直線加速行駛,經(jīng)過時(shí)間t速度剛好達(dá)到最大值%。設(shè)在此加速過程中小車電動(dòng)機(jī)的功率恒為P,小車

質(zhì)量為加,運(yùn)行中所受阻力恒定,則下列說法中正確的是()

A.加速過程中小車所受合外力恒定不變B.加速過程中小車前進(jìn)的距離為

C.加速過程中小車所受阻力恒為£D.加速過程中小車合外力做功為A

%

2.2022年6月,中國(guó)海軍第三艘航母“福建”號(hào)已經(jīng)下水了。新航母采用了大量的造船新科技、新材料和新

工藝。艦上擁有三條電磁彈射器,大大提高了脫載機(jī)的起飛速度。如圖所示,“福建艦”正在沿直線航行,某

時(shí)刻速度為匕,加速度為6,一段時(shí)間/后速度變?yōu)轳R32>匕),加速度為生,且囚、。2均不為零。在這段

時(shí)間內(nèi)位移為So設(shè)其質(zhì)量為m,發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率恒為P,所受阻力恒為f,則下列關(guān)系式正確的是()

「P

B.f=~

V2

P

c.W+V2fD.a\------

2mvx

3.如圖甲所示,在水平路段上有一質(zhì)量加=2xl()3kg的汽車,正以%=10m/s的速度向右運(yùn)動(dòng),汽車前

方的水平路段2C較粗糙,汽車通過整個(gè)/2C路段的v-f圖象如圖乙所示,f時(shí)刻汽車到達(dá)C點(diǎn),速度

v2=5m/so已知運(yùn)動(dòng)過程中汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率保持尸=25kW不變,8c的長(zhǎng)度x=60m,汽車在/3、

8c路段上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力分別為力、力。求:

⑴力、力的大小;

(2)汽車通過8C段的時(shí)間。

1.某人(視為質(zhì)點(diǎn))在空乘逃生演練時(shí),從傾斜滑墊上端/點(diǎn)由靜止滑下,經(jīng)過轉(zhuǎn)折點(diǎn)3后進(jìn)入水平滑墊,

最后停在水平滑墊上的C點(diǎn),/點(diǎn)在水平地面上的射影為。點(diǎn),該過程簡(jiǎn)化示意圖如圖所示。已知人與傾

斜滑墊和水平滑墊間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為〃,D、2兩點(diǎn)間的距離為4,B、。兩點(diǎn)間的距離為右,人的質(zhì)量

為加,重力加速度大小為g,不計(jì)人通過轉(zhuǎn)折點(diǎn)8時(shí)的機(jī)械能損失,下列說法正確的是()

A

A.人與傾斜滑墊間因摩擦產(chǎn)生的熱量大于〃加g4

B.人與傾斜滑墊間因摩擦產(chǎn)生的熱量為〃加g4

C.人從/點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中克服摩擦力做的功為〃加g(4+4)

D.因?yàn)閮A斜滑墊的傾角未知,所以不能求出人從N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中克服摩擦力做的功

2.如圖所示,傾角為30。的光滑斜面固定在水平地面上,一輕質(zhì)彈簧下端固定在斜面底端擋板上,上端與

質(zhì)量為1kg的小滑塊A相連,A上疊放另一個(gè)質(zhì)量為2kg的小滑塊B,彈簧的勁度系數(shù)為Q50N/m,初始

時(shí)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)用沿斜面向上的拉力尸作用在滑塊B上,使B開始沿斜面向上做加速度大小為2m/s2

的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。重力加速度大小為10m/s2,不計(jì)空氣阻力。從開始運(yùn)動(dòng)到A、B分離瞬間,拉力廠做

功為()

3.質(zhì)量為機(jī)=lkg的小物塊,在水平拉力下的作用下在水平面上直線運(yùn)動(dòng)1m距離,此過程中拉力廠隨位

移x變化的關(guān)系如圖所示,己知物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃,重力加速度g=10m/s2。則物塊在

0?1m內(nèi)所受合力做功為()

A.3JB.4JC.5JD.6J

4.過去人們通常用驢來拉磨把谷物磨成面粉,如圖甲所示。假設(shè)驢拉磨可以看成做勻速圓周運(yùn)動(dòng),示意圖

如圖乙所示,驢對(duì)磨桿末端的拉力尸=800N,拉力沿圓周切線方向,磨桿的半徑廠=0.7m,驢拉磨轉(zhuǎn)動(dòng)一

周的時(shí)間為7s,兀。3,則下列說法正確的是()

A.磨桿上各點(diǎn)的線速度均相等B.驢轉(zhuǎn)動(dòng)一周拉力所做的功為1680J

C.驢轉(zhuǎn)動(dòng)一周拉力的平均功率為480WD.磨桿末端的線速度大小為0.3m/s

5.如圖所示,將質(zhì)量為力的小球從高為〃處以初速度水平拋出,落地時(shí)速度大小為v,方向與水平面成。

角,空氣阻力不能忽略,重力加速度為g。下列說法正確的是()

A.重力對(duì)小球做的功為;〃代2-噂)

B.落地時(shí)小球重力的功率為機(jī)gv

C.合外力對(duì)小球做的功為;加"2

D.空氣阻力對(duì)小球做的功為;皿丫2

6.如圖(a)所示,從高處“點(diǎn)到地面N點(diǎn)有I、II兩條光滑軌道。兩相同小物塊甲、乙同時(shí)從加■點(diǎn)由靜止

釋放分別沿某一軌道滑到N點(diǎn),小物塊甲、乙的速率v與時(shí)間/關(guān)系如圖(b)所示。由圖可知,兩物塊在

分別在M點(diǎn)到N點(diǎn)的下滑過程中()

Mv

A.甲沿I下滑且甲的重力功率一直增大

B.乙沿n下滑且乙的重力功率一直不變

c.甲沿I下滑且同一時(shí)刻甲的動(dòng)能比乙的小

D.乙沿I下滑且同一時(shí)刻乙的動(dòng)能比甲的大

7.(多選)如圖,質(zhì)量為根的電動(dòng)遙控玩具車在豎直面內(nèi)沿圓周軌道內(nèi)壁以恒定速率v運(yùn)動(dòng),已知圓軌道

的半徑為凡玩具車所受的摩擦阻力為玩具車對(duì)軌道壓力的后倍,重力加速度為g,尸、。為圓軌道上同一

豎直方向上的兩點(diǎn),不計(jì)空氣阻力,運(yùn)動(dòng)過程中,玩具車()

A.在最低點(diǎn)與最高點(diǎn)對(duì)軌道的壓力大小之差為6mg

B.通過P、。兩點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小之和為手

C.由最低點(diǎn)到最高點(diǎn)克服摩擦力做功為左EV?

D.由最低點(diǎn)到最高點(diǎn)電動(dòng)機(jī)做功為ZhrmvBmgR

8(多選).如圖甲所示,某水電站建筑工地用發(fā)動(dòng)機(jī)沿傾斜光滑軌道將建材拉到大壩頂上,已知軌道的傾

角牝37。,每次從大壩底端由靜止向上拉建材的過程中,發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功沙與建材的位移x的關(guān)系如圖乙

所示。圖乙中圖線為直線,當(dāng)x=6m時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到額定功率。已知每個(gè)建材的質(zhì)量〃2=100kg,重力加速度。

g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,下列說法正確的是()

A.建材做變加速運(yùn)動(dòng)

B.x=6m時(shí),建材的速度大小為12m/s

C.發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為5400W

D.從x=0至ljx=6m過程中,發(fā)動(dòng)機(jī)的平均功率為2700W

9.(多選)近年來,國(guó)產(chǎn)新能源汽車技術(shù)進(jìn)步明顯,比亞迪秦LDM-i搭載第五代DM技術(shù)的混動(dòng)“雙引擎”

小汽車在實(shí)測(cè)中,百公里油耗小于2.5L,綜合續(xù)航里程超過2300km,續(xù)航實(shí)現(xiàn)了巨幅提升,遠(yuǎn)超傳統(tǒng)燃油

車。若質(zhì)量加=1500kg的“雙引擎”小汽車,當(dāng)行駛速度vV54km/h時(shí)靠電動(dòng)機(jī)輸出動(dòng)力;當(dāng)行駛速度在

54km/h<vW90km/h范圍內(nèi)時(shí)靠汽油機(jī)輸出動(dòng)力,同時(shí)內(nèi)部電池充電;當(dāng)行駛速度v>90km/h時(shí)汽油機(jī)

和電動(dòng)機(jī)同時(shí)工作,這種汽車更節(jié)能環(huán)保。若該小汽車在一條平直的公路上由靜止啟動(dòng),汽車的牽引力尸

隨運(yùn)動(dòng)時(shí)間f變化的圖像如圖所示,若小汽車行駛過程中所受阻力恒為1250N。已知汽車在。時(shí)刻第一次切

換動(dòng)力引擎,以后保持恒定功率行駛至第%時(shí)刻。下列判斷正確的是()

A.階段汽車的加速度為2.5m/s?

B.汽車第一次切換動(dòng)力引擎時(shí)刻%=10s

C.電動(dòng)機(jī)輸出的最大功率為90kW

D.%時(shí)刻后若要繼續(xù)加速將是“雙引擎”同時(shí)工作模式

10.(多選)某同學(xué)將一個(gè)質(zhì)量為機(jī)的乒乓球以初速度%豎直向上拋出,若上升過程中乒乓球的加速度大小a

隨速率v的變化關(guān)系如圖所示,乒乓球上升到最高點(diǎn)后又落回到拋出點(diǎn),落回到拋出點(diǎn)前已經(jīng)開始做勻速運(yùn)

動(dòng)。已知乒乓球受到的空氣阻力與乒乓球的速度大小成正比,重力加速度大小為g。關(guān)于乒乓球從開始上拋

到再次回到拋出點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過程,下列說法正確的是()

A.乒乓球上升過程中,當(dāng)速度減到七時(shí),受到的空氣阻力大小為2mg

B.乒乓球回到拋出點(diǎn)時(shí)的速度大小為

C.乒乓球上升過程中,乒乓球減少的機(jī)械能為白機(jī)常

3

D.乒乓球下降過程中,乒乓球克服空氣阻力做的功小于白加片

16

11.隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步,無人機(jī)已廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)和生活。某廠家在無風(fēng)的天氣做無人機(jī)飛行

測(cè)試,讓無人機(jī)從地面由靜止開始豎直上升,上升過程的速度與時(shí)間關(guān)系如圖所示,其中0?2s內(nèi)圖像為直

線,2s末電動(dòng)機(jī)功率達(dá)到額定值,此后保持額定功率運(yùn)動(dòng)。已知無人機(jī)總質(zhì)量機(jī)=

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