内容正文:
19、功与功率
一、选择题
1.如图所示,倾角为
、长度为10m的光滑斜面,一质量为
的物体从斜面顶端由静止开始下滑,g取
,则( )
A.整个过程中重力做功80J
B.整个过程中合外力做功80J
C.整个过程中重力做功的平均功率是20W
D.物体滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率是20W
【答案】C
【详解】
A.重力做功为
故A错误;
B.整个过程中只有重力做功,故合外力做功为
故B错误;
C.下滑过程中加速度为
所需时间
重力平均功率为
故C正确;
D.下滑到斜面底端时的速度为
故
故D错误。
故选C。
2.一端固定的轻质弹簧处于原长,现用互成直角的两个力F1、F2拉弹簧的另一端至O点,如图所示,在此过程中力F1、F2分别做了3J、4J的功;换用另一个力F仍使弹簧重复上述过程,则该过程中F所做的功是( )
A.10J
B.5J
C.7J
D.1J
【答案】C
【详解】
功是标量,用两个力F1、F2拉弹簧的另一端至O点,此过程F1、F2分别做了3J、4J的功;换用另一个力F仍使弹簧重复上述过程,则力F做的功等于F1、F2做的总功,所以
故ABD错误,C正确。
故选C。
3.某高一男生一分钟内完成了20个引体向上。若其质量为60kg,每次重心升高的高度约为1m,
。则该男生在此过程中克服重力做功的平均功率约为( )
A.30W
B.100W
C.200W
D.570W
【答案】C
【详解】
该男生在此过程中克服重力做功的平均功率约为
故ABD错误,C正确。
故选C。
4.如图所示,木块A放在木板B上左端,用恒力
将A拉至B的右端,第一次将B固定在地面上,
做功为
,生热为
,第二次让B可以在光滑地面上自由滑动,这次
做功为
生热为
,则应有( )
A.
,
B.
,
C.
,
D.
,
【答案】A
【详解】
第一次B固定在地面上,将A拉到B的右端时,A相对干地面移动的距离等于B板的长度;第二次B可以在光滑地面上自由滑动,A、B间存在摩擦,在摩擦力作用下B要向右运动,则将A拉到B的右端时,A相对于地面移动的距离将大于B板的长度;所以,第二次A相对于地面移动的距离大,而拉力恒定,由公式
可知
摩擦产生的热量
两次都从木板B的左端滑到右端,相对距离都等于B板的长度,相对距离相等,且A、B间的摩擦力大小不变,所以
故A正确,BCD错误。
故选A。
5.在水平长直轨道上紧靠放置n个质量均为m的可看成质点的相同物块,轨道与物块间的动摩擦因数均为
,相邻物块间用长为l的细线连接,开始时n个物块均处于静止状态。现用一水平恒力拉动物块1且使它开始运动,到连接第n个物块的细线刚好拉直时,系统克服摩擦力做的功为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】
细线全部绷紧时,第1个物块的位移为
,由等差数列求和可知,n个物块的总位移为
,每个物块运动时所受的摩擦力均为
,系统克服摩擦力做功为
,B项正确.
6.汽车沿平直的公路以恒定功率P从静止开始启动,若所受阻力始终不变,如图所示为牵引力F与速度v的关系,加速过程在图中A点结束,所用的时间
,经历的路程
,10s后汽车做匀速运动。则( )
A.汽车所受阻力的大小为
B.汽车匀速运动时的牵引力大小为
C.汽车恒定功率为
D.汽车的质量为
【答案】A
【详解】
AC.汽车的功率
匀速运动的速度为
vm=10m/s
则所受阻力的大小为
选项A正确,C错误;
B.由图可知,汽车匀速运动时的牵引力大小为
,选项B错误;
D.根据动能定理
解得汽车的质量为
选项D错误。
故选A。
7.如图所示,李磊在商场超市购物,提一袋质量为
的大米从二楼乘自动扶梯到一楼,自动扶梯以
的速率匀速运行,与水平面之间的夹角为
,楼层高度差为
,取重力加速度
,则( )
A.下楼过程中,这袋大米的重力做功为400J
B.下楼过程中,李磊对这袋大米做功为200J
C.下楼过程中,李磊对这袋大米做功的平均功率为50W
D.在自动扶梯上,这袋大米的重力做功的瞬时功率为25W
【答案】D
【详解】
A.下楼过程中,这袋大米的重力做功
A错误;
B.由于匀速运动,李磊提大米的力与重力平衡,下楼过程中,李磊对这袋大米做功
B错误;
C.下楼所用时间
这个过程中。李磊对这袋大米做功的平均功率
C错误;
D.在自动扶梯上,这袋大米的重力做功的瞬时功率
D正确。
故选D。
8.一电动自行车中电源铭牌标有“
”字样,假设工作时输出电压恒为
,额定功率为
,电动机内阻为
,某次平路上匀速行驶的人和车的总质量为
,阻力为总重力的0.03,
。则( )
A.额定工作电流为
B.电动机产生的热功率为
C.以额定功率行驶时,电动机的效率约为
D.以额定功率行驶时,在平路上行驶的最大速度约为
【答案】D
【详解】
A.额定工作电流
故A错