1、最新 料推荐功、功率一、选择题 ( 每小题 5 分，共 45 分 )1滑动摩擦力所做的功()A一定是正功B一定是负功C可能是正功，可能是负功，也可能为零D可能是正功，可能是负功，但不能为零解析 C 一个力做的功是正功还是负功取决于力的方向与位移方向的夹角，当力与位移方向的夹角为锐角时，力做正功；当力与位移方向夹角为钝角时，力做负功；当力与位移方向垂直时，力不做功2如图所示， 两个互相垂直的力F1 与 F2 作用在同一物体上，使物体通过一段位移，此过程中，力 F1 对物体做功4 J ，力 F2 对物体做功3 J ，则力 F1 与 F2 的合力做功为 ()A 7 JB1 JC 5 JD3.5 J解
2、析A合力所做的功等于各分力做功的代数和W合 W1 W2 3 J 4 J 7 J.3如图所示，演员正在进行杂技表演由图可估算出他将一只鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于()A 0.3 JB3 JC 30 JD300 J解析A本题考查功能关系及对估算问题的处理一只鸡蛋的质量大约为0.06 kg ，由图结合人的身高与身体各部分的比例可知鸡蛋上升的最大高度约为0.5 m，鸡蛋从速度为零开始到最高点的过程中，人对鸡蛋做功转化为鸡蛋的重力势能，故有W mgh0.06 100.5J 0.3 J ， A 项正确 ( 估算题只要数量级对应即可) 4. 如图所示，铁路提速要解决许多具体的技术问题，其中提高机车
3、牵引力功率是一个重要的问题若匀速行驶时，列车所受阻力与速度的平方成正比，即Ff kv2. 那么，当列车分别以- 1 -故 W1W2， P1 P2BW1 W2， P1 P2C W1W2， P1 P2DW1W2， P1P2解析D小孩做的功，在甲情况下是指对自身( 包括所站的船 ) 做的功，在乙情况下除对自身 ( 包括所站的船) 做的功外，还对另一小船做了功两种情形下拉力大小不变，故两次人所在船的加速度相同， 人对自己所在船做功相同， 但在乙情况下人又对另一船做了功，而 t 相同，所以 P1P2.7.如图是一汽车在平直路面上起动的速度时间图象，t 1 时刻起汽车的功率保持不变，由图象可知 ()- 2
4、 -最新 料推荐A 0t 1 时间内，汽车的牵引力增大，加速度增大，功率不变B 0t 1 时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变，功率增大C t 1 t 2 时间内，汽车的牵引力减小，加速度减小D t 1 t 2 时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变解析BC本题考查速度图象的应用、牛顿定律、 功率的知识及其在汽车起动问题上的应用解决本题的关键是要掌握汽车的两种起动方式.0 t 1 时间内， v- t 图象是一条倾斜的直线， fP fv FFFm 可知，汽车的牵引力不变，说明汽车的加速度不变，由汽车起动时的加速度am 速度增大，功率增大，A 选项错， B 选项正确； t 1 t 2 时间内， v-
5、 t 图象是一条曲线，斜率逐渐F Ff减小，说明加速度减小，由am 知，此过程牵引力也减小， C选项正确， D 选项错误8一滑块在水平地面上沿直线滑行，t 0时其速度为1 m/s. 从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平作用力 F，力 F 和滑块的速度v 随时间的变化规律分别如图甲和乙所示设在第1 s 内、第 2 s 内、第 3 s 内力F对滑块做的功分别为1、 2、 3，则以下关系正确的是()W W WA B W W WW W W123123C W1W3W2 DW1 W2W3解析B分析甲、乙图象，在第1 秒内 F1 1 N，滑块做初速度为v0 1 m/s 的匀减速运动，且当 t 1 s11
6、v023时刻 v0，故 W F 2 t 0.5 J ，同理W 1.5 J ， W 2 J ，故正确答案为 B.9一根质量为M的直木棒，悬挂在O点，有一只质量为m的猴子抓着木棒，如图所示剪断悬挂木棒的细绳，木棒开始下落，同时猴子开始沿木棒向上爬设在一段时间内木棒沿竖直方向下落，猴子对地的高度保持不变，忽略空气阻力，则如下图所示的四个图象中能正确反映在这段时间内猴子做功的功率随时间变化的关系是()- 3 -最新 料推荐解析B猴子对地的高度不变，所以猴子受力平衡设猴子的质量为m，木棒对猴子的作用力为 F，则有 F mg；对木棒， 设木棒的重力为Mg，则木棒所受合力为F Mg mgMg，根据力的作用的
7、相互性FF，根据牛顿第二定律，Mg mg Ma，可见 a 是恒量， t 时刻木棒速度 vt at ，猴子做功的功率P mgvt mgat，P 与 t 为正比例关系，故B 正确二、非选择题( 共 55 分 )10 (12 分 ) 如图所示为一质量为2 kg的物体在力F 作用下由静止被竖直提起的v- t 图象 g取 10 m/s 2，则力 F 在 010 s 内对物体所做的功为_J.解析物体在不同阶段受力不同，可分段求出在1v824OA段，加速运动， a 2m/st 1m/s2.拉力为 F1，则 F1 mg ma1，所以 F1 m( g a1) 28 N.1212位移 x12a1t 1 242 m
8、 8 m.力 F1 做功 W1F1x1288 J 224 J.在 AB段， F2 mg，x2 vt 2.W2 F2x2 mgvt221084 J 640 J.在 BC段， a3 v 8 m/s 2 2 m/s 2， t 3 4mg F3 ma3，则 F3 m( g a3) 16 N.1212位移 x 2a t 224 m 16 m.333W3 F3x31616 J 256 J.力 F 做功为 W W1 W2 W3 224 J 640 J 256 J 1 120 J.【答案】1 12011 (13 分 ) 质量为 3 kg 的物体，从高30 m 处自由落下，问：(1) 第 2 s 内重力做功的功
9、率是多少？(2) 第 2 s 末重力做功的功率是多少？( g 取 10 m/s 2)解析(1) 第 2 s 内是指一段时间，应对应W2 s 内的位移 ，是平均功率第Pt- 4 -最新 料推荐x 1g( t 22t 21) 110(2 2 12) m 15 m.22重力做的功W mgx31015 J 450 J.W 450重力在第2 s 内的功率Pt 1W 450 W.(2) 第 2 s 末指时刻，应采用P Fv 计算，是瞬时功率第 2 s 末物体的速度 v gt 2102 m/s 20 m/s.第 2 s 末重力做功的瞬时功率P mgv31020 W 600 W.【答案】(1)450 W(2)
10、600 W12 (13 分 ) 我省目前正在大力开发的风力发电是一种将风的动能转化为电能的环保发电方式风力发电机的外观如图所示，其主要部件包括风轮机、齿轮箱、发电机等(1) 风轮机叶片旋转所扫过的面积可视为风力发电机可接收风能的面积设风速大小为v，方向垂直于叶片扫过的平面，风轮机叶片长度为r ，空气密度为 ，求单位时间内风力发电机可接收的风能P0.(2) 若风力发电机将可接收的风能转化为电能的效率 20%，当地的空气密度 1.3 kg/m3，风速 v10 m/s. 要设计一台功率P20 kW 的风力发电机，风轮机的叶片长度r 应为多少？(3) 在风速和叶片数确定的情况下，要提高风轮机单位时间接
11、收的风能，可采取哪些措施？请提出一条建议12解析(1) 风轮机可接收的风能为W2mv，2m r vt ，每秒钟接收的风能为0WP t . 123由得 P0 rv . 2(2) 发电机功率为 P P0. 2P由得 r v3. 代入数据得r 7.0 m (3) 可增加风轮叶片长度，安装调向装置，以保证风轮机与风速垂直等【答案】(1) 1 r 2v3(2)7.0 m(3) 可增加风轮叶片长度，安装调向装置，以保证风轮2机与风速垂直等13 (17 分 ) 汽车发动机的功率为60 kW，汽车的质量为4 t ，当它行驶在坡度为0.02(sin 0.02) 的长直公路上时，如图所示，所受摩擦阻力为车重的1/
12、10 ，取 g 10 m/s 2.- 5 -最新 料推荐(1) 求汽车所能达到的最大速度vm.(2) 若汽车从静止开始以 0.6 m/s 2 的加速度做匀加速直线运动，则此过程能维持多长时间？(3) 当汽车匀加速行驶的速度达到最大值时，汽车做功多少？解析(1) 汽车在坡路上行驶，所受阻力由两部分构成，即Ff kmgmgsin 4 000 N 800 N 4 800 N.又因为 F Ff 时， P Ff vm，P 60103所以 vmFf 4 800m/s 12.5 m/s.(2) 汽车从静止开始， 以 a 0.6 m/s2 的加速度匀加速行驶， 由 Fma，有 F Ff mgsin ma.所以 F ma kmg mgsin410 30.6 N 4 800 N 7.2 103 N.保持这一牵引力， 汽车可达到匀加速行驶的最大速度v ，有 v P6010 3 7.2 10 3 m/s 8.33mmFm/s.由运动学规律可以求出匀加速行驶的时间与位移：vm8.33t a 0.6s 13.9 s，28.332v mx2a 20.6m 57.82 m.(3) 由可求出汽车在匀加速运动阶段牵引力做功为 7.2 10 357.82 J W FxW Fx4.16 10 5 J.【答案】(1)12.5 m/s(2)13.9 s(3)4.16 10 5 J- 6 -
