内容正文:
(1)功和功率
一、正功和负功
二、做功
1.一对平衡力做功的特点
①某力做正功,其平衡力一定做负功;某力不做功,其平衡力一定也不做功。
②一对平衡力做功的总功一定为零。
2.作用力与反作用力做功的特点
①一对作用力和反作用力在同一段时间内,可以都做正功,或都做负功,或一个做正功、一个做负功,或都不做功。
②一对作用力和反作用力在同一段时间内做的总功可能为正,可能为负,还可能为零。
③一对互为作用力和反作用力的摩擦力做的总功可能为零(静摩擦力),可能为负(滑动摩擦力),但不可能为正。
3.摩擦力做功的特点
①静摩擦力和滑动摩擦力都可以对物体做正功,也可以做负功,还可以不做功。摩擦力既可以是动力也可以是阻力。
②一对静摩擦力所做的功的总和等于零。一对静摩擦力做功的过程中,只有机械能的相互转移(静摩擦力起着传递机械能的作用),而没有机械能转化为其他形式的能。
③一对滑动摩擦力所做的功的总和总是负值,其绝对值恰好等于滑动摩擦力与相对位移的乘积。一对滑动摩擦力做功的过程中,能量的转化发生在两部分:一部分是相互摩擦的物体之间机械能的转移;另一部分是部分机械能转化为内能。
三、恒力功的计算
四、变力做功问题
变力做功问题的求解就是一种思维扩散的过程,是知识综合应用过程。求解变力做功的问题方法如下:
五、机车启动问题
机车启动问题是牛顿运动定律、受力分析、运动分析、图像 理解等的综合,常见情况有以恒定功率启动和以恒定加速度启动两种方式。
【攻克】
1.关于摩擦力和作用力与反作用力做功的关系,下列说法正确的是( )
A.滑动摩擦力对物体可能做负功,可能做正功,也可能不做功
B.静摩擦力发生在相对静止的物体之间,所以静摩擦力对物体一定不做功
C.作用力与反作用力所做的功一定大小相等
D.作用力做正功时,反作用力一定做负功
2.一做直线运动的物体所受的力F随位移x变化的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.0~3 m,力F对物体做的功为3 J
B.3~4 m,力F对物体做负功
C.3~4 m和4~5 m,力F对物体做的功相同
D.0~3 m和0~5 m,力F对物体做的功相同
3.质量分别为和m的两物体分别在水平恒力和的作用下沿水平面运动,撤去后两物体受摩擦力的作用减速到停止,其图像如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.和大小相等
B.和对做功之比为2:1
C.所受摩擦力大小相等
D.全过程中摩擦力对做功大小之比为1:2
4.一物体放在水平地面上,如图甲所示,已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图乙所示,物体相应的速度v随时间t的变化关系如图丙所示,则( )
A.时间内水平拉力做的功为
B.时间内合外力做的功为
C.时合外力做功功率为
D.时间内物体克服摩擦力所做的功
5.如图所示,一物体放在固定的粗糙斜面上,物体和斜面之间的动摩擦因数为μ,现给物体施加一力F,使物体沿斜面向上做匀加速直线运动,加速度大小为a,重力加速度为g,在物体沿斜面向上移动距离为x的过程中,下列说法正确的是( )
A.摩擦力做功大小与F方向无关
B.合力做功大小与F方向有关
C.若F的方向沿斜面向上,则F做功为
D.力F做功的最小值为
6.如图所示,质量为1 kg的物体从倾角为37°的光滑斜面顶端由静止释放,斜面足够长,,,下列说法正确的是( )
A.第1 s内重力做功的平均功率为18 W B.第1 s内重力做功的平均功率为9 W
C.第1 s末重力做功的瞬时功率为60 W D.第1 s末重力做功的瞬时功率为30 W
7.电动平衡车因为其炫酷的操作,被年轻人所喜欢,变成了日常通勤的交通工具。平衡车依靠人体重心的改变,来实现车辆的启动、加速、减速、停止等动作。下表所示为某款电动平衡车的部分参数,若平衡车以最大速度行驶时,电机恰好达到额定功率,则下列说法中正确的是( )
电池输出电压
36 V
电池总容量
50000 mA·h
电机额定功率
900 W
最大速度
15 km/h
充电时间
2~3小时
百公里标准耗电量
6 kW·h
A.电池最多输出的电能约为1800 J
B.充满电的平衡车以额定功率行驶的最长时间约为2 h
C.该平衡车以最大速度行驶时牵引力约为60 N
D.该平衡车在标准情况下能骑行的最大里程约为3 km
8.汽车以速度在平直路面上匀速行驶,发动机的输出功率为P.某时刻起将汽车发动机的输出功率减为,设汽车行驶过程中受到的阻力不变,输出功率减小后( )
A.汽车运动的平均速度为
B.汽车所受的牵引力先逐渐增大后不变
C.汽车先做匀减速直线运动,最终以匀速运动
D.汽车先做加速度增大的减速运动,最终以匀速运动
9.一辆质量为m的汽车,启动后沿平直路面行驶,行驶过程中受到的阻力大小一定,如果