1、3.2研究功与功率每课一练91. 以一定的速度竖直向上抛出一小球,小球上升的最大速度为h,空气的阻力大小恒为F,则从抛出至落回出发点的过程中,空气阻力对小球做的功为( C )A0 BFh C2Fh D4Fh2. 水平地面上放一个重4N的足球,一个小孩用10N的力踢球,使球向前运动2m.关于小孩对球做功的下列说法中,正确的是( D )A小孩对球做功20J.B小孩对球做功8J.C小孩对球做功28J.D题中条件不足,无法算出小孩对球做功的多少.3. 一质量为m的小球,用长为l的轻绳悬挂于O点,小球在水平拉力F作用下,从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点,如图所示,此时轻绳与竖直方向间夹角为,则力F所做的
2、功为( B )Amglcos.Bmgl(1cos).CFlsin.DFl.4. 关于功率的概念,以下说法中正确的是( )A.功率大说明物体做功多 B.功率小说明物体做功少C.机器做功越多,其功率就越大 D.机器做功越快,其功率就越大思路解析:本题考查对功率物理意义的理解.功率是表示做功快慢的物理量,这是功率的物理意义.答案:D5. 关于功率公式P=W/t和P=Fv的说法正确的是( )A.由P=W/t知,只要知道W和t就可以求出任意时刻的功率B.由P=Fv只能求某一时刻的瞬时功率C.由P=Fv知,汽车的功率与它的速度成正比D.从P=Fv知,当汽车发动机功率一定时,牵引力与速度成反比思路解析:功率
3、的表达式中一般是指平均功率;另一表达式中P=Fvcos,若v是平均速度,则功率也是平均功率,若v是瞬时速度,则表示瞬时功率,式中是F和v的夹角.答案:D6. 在平直的公路上以一般速度(约为5 m/s)行驶的自行车所受阻力约为车和人总重力的0.02倍,则骑车人的功率最接近于(车和人的总质量约为100 kg)( )A.0.1 kW B.1 000 kW C.1 kW D.10 kW思路解析:此题为估算题,计算中可取人和车的总质量为100 kg,比较符合实际.代入计算公式P=Fv估算可得到结果.取答案中最接近估算结果的值即可.答案:A7. 火车在水平铁轨上做匀加速直线运动时,牵引力F和发动机的瞬时功
4、率P的变化情况是(设火车受到的阻力一定)( )A.F增大,P增大 B.F不变,P增大C.F不变,P不变 D.F增大,P不变思路解析:因为火车在水平铁轨上做匀加速直线运动,受到的阻力一定,由牛顿第二定律可知F不变,但速度不断增大,由P=Fv可知功率一直增大.答案:B8. 如图所示,用50N的力拉一个质量为10kg的物体在水平地面上前进,若物体前进了10m,拉力F做的功W1 = _J,重力G做的功W2 = _J.如果物体与水平面间动摩擦因数 = 0.1,物体克服阻力做功W3 = _J.400,0,709. 质量m=1 t的小汽车,以额定功率行驶在平直公路上的最大速度是vm1=12 m/s,开上每前
5、进20 m升高1 m的山坡时最大速度是vm2=8 m/s如果这两种情况中车所受到的摩擦力相等,求:(1)摩擦阻力(2)汽车发动机的功率(3)车沿原山坡下行时的最大速度vm3(g取10 m/s2)(1)设山坡倾角为,由题设条件得sin=,设汽车在平路上开行和山坡上开行时受到的摩擦力均为Ff,由最大速度时满足的力学条件有:Ff+mgsin两式相比,得Ff =N=1000 N(2)设汽车在水平路面上以最大速度运行时牵引力为F,则F=Ff=1000 N,所以汽车发动机的功率为P=Fvm1=Ffvm1=100012 W=12 kW(3)设汽车沿山坡下行过程中达最大速度时牵引力为F,则需满足力学条件F+m
6、gsin=Ff即+mgsin=Ff所以汽车下坡时的最大速度为vm3=m/s=24 m/s10. 一个质量m = 2kg的物体,受到与水平方向成37角斜向上方的拉力F1 = 10N,在水平地面上移动的距离s = 2m。(1)若地面光滑,求外力对物体所做的总功。(2)若物体与地面间的滑动摩擦力F2 = 4.2N。求外力对物体所做的总功。解:(1)拉力F1对物体所做的功为W1 = F1scos37 = 16J。(2)拉力F1对物体所做的功为W1 = F1scos37 = 16J。摩擦力F2对物体所做的功为W2 = F2scos180 = 8.4J。外力对物体所做的总功W = W1W2 = 7.6J。