2022年高考物理暑期輔導班 課題六 功、功率練習

2022年高考物理暑期輔導班 課題六 功、功率練習 【走進考場】 1． 如圖所示，拖著舊橡膠輪胎跑是身體耐力訓練的一種有效方法。如果某受訓者拖著輪胎在水平直道上跑了100m，那么下列說法正確的是(　　) A．輪胎受到地面的摩擦力做了負功 B．輪胎受到的重力做了正功 C．輪胎受到的拉力不做功 D．輪胎受到地面的支持力做了正功 2．如圖所示，三個固定的斜面底邊長度都相等，斜面傾角分別為30°、45°、60°，斜面的表面情況都一樣。完全相同的物體(可視為質(zhì)點)A、B、C分別從三斜面的頂部滑到底部的過程中(　　) A．物體A克服摩擦力做的功最多 B．物體B克服摩擦力做的功最多 C．物體C克服摩擦力做的功最多 D．三個物體克服摩擦力做的功一樣多 3．(xx·廣東調(diào)研)同一輛貨車兩次勻速駛上同一坡路，在空載時上坡速度為v1，牽引力為F1；在滿載時上坡速度為v2，牽引力為F2，已知兩次上坡過程該貨車的輸出功率相同，則(　　) A．v1>v2　　　　　 B．v1<v2 C．F1>F2　 D．F1<F2 4．(xx·重慶理綜)某車以相同的功率在兩種不同的水平路面上行駛，受到的阻力分別為車重的k1和k2倍，最大速率分別為v1和v2，則(　　) A．v2＝k1v1　 B．v2＝v1 C．v2＝v1 　D．v2＝k2v1 5、如圖所示，質(zhì)量為m的物體靜止在傾角為θ的斜面上，物體與斜面的動摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)使斜面水平向左勻速移動距離l。求： (1)摩擦力對物體做的功為多少？(物體與斜面相對靜止) (2)斜面對物體的彈力做的功為多少？ (3)重力對物體做的功為多少？ (4)斜面對物體做的功又是多少？各力對物體所做的總功是多少？ 知識梳理 1．功的計算公式W＝Flcosα應用注意要點 (1)W＝Flcosα是恒力做功的計算式，對變力做功的計算不適用。因此，每當使用W＝Flcosα計算功時，要先弄清是恒力做功還是變力做功。 (2)恒力做功多少只與F、l及二者夾角余弦有關，而與物體的加速度大小、速度大小、運動時間長短等都無關，即與物體的運動性質(zhì)無關，同時還與有無其他力做功也無關。 (3)公式W＝Flcosα中的l是物體相對地面的位移，而不是相對于和它接觸的物體的位移。 2．合力做功的計算 (1)合力做的功等于各力做功的代數(shù)和。 即W合＝W1＋W2＋W3＋… (2)先求出物體受到的合力F合，再由W合＝F合lcosα求解，但應注意α應為合力與位移l的夾角，F(xiàn)合在運動過程中保持不變。 3、摩擦力做功情況： 摩擦力可以做________，也可以做__________，也可以__________。 滑動摩擦力做功情況分析： (1)滑動摩擦力可以做正功，如圖所示，平板車放在光滑水平面上，右端放一小木塊，用力F拉平板車，結果木塊在平板車上滑動，這時平板車給木塊的滑動摩擦力Ff水平向右。木塊的位移也向右，滑動摩擦力Ff對木塊做__________。 (2)滑動摩擦力不做功的情況如圖甲所示，A、B疊放在水平面上，B用一水平繩與墻相連，現(xiàn)用水平力F將A拉出，物體A對B的滑動摩擦力Ff水平向右，B的位移為零，所以，滑動摩擦力Ff對B__________。 甲　　　　　　　　　　乙 (3)滑動摩擦力做負功的情況如圖乙所示，物體從斜面上滑下時，滑動摩擦力對物體做了__________。 靜摩擦力做功情況分析 (1) 如圖丙所示，光滑水平面上的物體A、B在外力F的作用下能保持相對靜止地 勻加速運動，則在此過程中，A對B的靜摩擦力對B做__________。 (2) 如果受靜摩擦力作用的物體位移不為零，靜摩擦力做功也可能為零。如圖丁所示，勻速向右行駛的車廂里，由力的平衡知，車廂壁對物塊有豎直向上的靜摩擦力Ff，位移方向水平向右，故Ff與位移方向垂直，靜摩擦力對物塊__________。 (3) (3)如圖所示，物體A、B在力F作用下一塊向右加速運動時，A對B的靜摩擦力對B做__________。 總結：在靜摩擦力做功的過程中，只有機械能的相互轉移(靜摩擦力起著傳遞機械能的作用)，而沒有機械能轉化為其他形式的能。在滑動摩擦力做功的過程中，既有機械能之間的相互轉移，又有機械能與其他形式的能量之間的相互轉化。在系統(tǒng)內(nèi)，一對靜摩擦力所做功的代數(shù)和一定為零；一對滑動摩擦力所做的總功為負值，其絕對值等于滑動摩擦力與相對位移的乘積(系統(tǒng)損失的機械能)，也等于該系統(tǒng)增加的內(nèi)能，即ΔE機＝ΔE內(nèi)＝Ffl相對。 4. 機車的兩種啟動方式 題型突破 題型1、做功判斷 例題1、判斷下列三種情況下各力做功的正負情況： (1)如下圖甲所示，光滑水平面上有一光滑斜面b，a由斜面頂端靜止滑下，b對a的支持力FN對a物體做功。 (2)人造地球衛(wèi)星在橢圓軌道上運行，由圖乙中的a點運動到b點的過程中，萬有引力做功。 (3)車M靜止在光滑水平軌道上，球m用細線懸掛在車上，由圖丙中的位置無初速度釋放，在球下擺過程中繩的拉力做功。 題型2、變力做功的計算 例題2、如圖，定滑輪至滑塊的高度為h，已知細繩的拉力為F(恒定)，滑塊沿水平面由A點前進s至B點，滑塊在初、末位置時細繩與水平方向夾角分別為α和β。求滑塊由A點運動到B點過程中，繩的拉力對滑塊所做的功。 練習1、如圖所示，一質(zhì)量為m＝2.0kg的物體從半徑為R＝5.0m的圓弧的A端，在拉力作用下沿圓弧緩慢運動到B端(圓弧AB在豎直平面內(nèi))。拉力F大小不變，始終為15N，方向始終與物體在該點的切線成37°角。圓弧所對應的圓心角為60° ，BO邊為豎直方向，g取10m/s2。求這一過程中： (1)拉力F做的功； (2)重力mg做的功； (3)圓弧面對物體的支持力做的功； (4)圓弧面對物體的摩擦力做的功。 題型3、功率的計算與分析 例題3、質(zhì)量為m的物體靜止在光滑水平面上，從t＝0時刻開始受到水平力的作用。力的大小F與時間t的關系如圖所示，力的方向保持不變，則(　　) A．3t0時刻的瞬時功率為 B．3t0時刻的瞬時功率為 C．在t＝0到3t0這段時間內(nèi)，水平力的平均功率為 D．在t＝0到3t0這段時間內(nèi)，水平力的平均功率為 練習1、(xx·衡水中學調(diào)研)兩個質(zhì)量相等的小球A、B處在同一水平線上，當小球A被水平拋出的同時，小球B開始自由下落，不計空氣阻力，則(　　) A．在相等時間內(nèi)，兩小球的速度增量相等 B．在同一時刻，兩小球的重力的功率不相等 C．在下落過程中，兩小球的重力做功不相同 D．在下落過程中，兩小球重力的平均功率相等 題型4、機車功率的計算與分析 例題4、一輛汽車質(zhì)量為1×103kg，最大功率為2×104W，在水平路面由靜止開始做直線運動，最大速度為v2，運動中汽車所受阻力恒定。發(fā)動機的最大牽引力為3×103N，其行駛過程中牽引力F與車速的倒數(shù)的關系如圖所示。試求 (1)根據(jù)圖象ABC判斷汽車做什么運動？ (2)v2的大??； (3)整個運動過程中的最大加速度； (4)當汽車的速度為10m/s時發(fā)動機的功率為多大？ 練習1、(xx·石家莊質(zhì)量檢測)一質(zhì)量為800kg的電動汽車由靜止開始沿平直公路行駛，達到的最大速度為18m/s，利用傳感器測得此過程中不同時刻電動汽車的牽引力F與對應的速度v，并描繪出F－圖象，圖中AB、BC均為直線。若電動汽車在行駛過程中所受的阻力恒定，由圖象可知下列說法正確的是(　　) A．電動汽車由靜止開始一直做變加速直線運動 B．電動汽車的額定功率為10.8kW C．電動汽車由靜止開始經(jīng)過2s，速度達到6m/s D．電動汽車行駛中所受的阻力為600N