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第六章
机械能守恒定律
考点题组训练
考点1功和功率
真题演练
》单项选择题
1.(2024广东学考)在一段平直路面上,一辆匀速行驶的洒水车给路边的植物浇水.洒水车所受阻力与车重成
正比.车在浇水的过程中
()
A.牵引力保持不变
B.牵引力逐增大
C牵引力功率保持不变
D.牵引力功率不断变小
2.(2025·广东学考)某机车牵引力的额定功率为300kw,该机车以额定功率水平匀速行驶,其速度大小为30
/s,则机车提供的牵引力大小为
()
A.1000N
B.9000N
C.1.0×104NC.9.0×106N
》多项选择题
3.(2023·广东学考)汽车在2×104N的恒定牵引力作用下,沿水平直线加速前进了100m,该过程牵引力(
A.做功为2×10J
B.做功为1×105J
C做功的功率不变
D.做功的功率逐渐变大
练基础
1.功
(1)做功的两个不可缺少的因素:
和在力的方向上发生的
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(2)公式:W=
,式中α是力与位移的夹角,此式主要用于求恒力的功或F随s做线性变化的变力功此
时对应的是力的平均值).当a=90°时,力对物体不做功;当a<90°时,力对物体做正功;当90°<a≤180°时,力对物
体做负功,
(3)单位:焦耳(
).1J=1Nm.
(4)矢量性:功是
,但有正负之分,正功表示动力对物体做功,负功表示阻力对物体做功,
2.功率
(1)定义:
跟完成这些功所用
的比值
(2)物理意义:功率描述
功率大则做功快,功率小则做功慢,
(3)公式
p.W
②P=Fvcos a(α为F与v的夹角,其中v若为平均速度,则相对应的P为平均功率;若v为瞬时速度,则相对应
的P为瞬时功率).
(4)额定功率:机械
时的最大输出功率
(5)总功的计算
当一个物体在几个力的共同作用下发生一段位移时,这几个力对物体所做的总功等于:
①各个分力分别对物体所做功的
②几个力的
对物体所做的功.
参考答案
1.(1)力位移(2)Psc0sa(3)J(4)标量
2.(1)功时间(2)做功的快慢
(4)正常工作(5)①代数和②合力
例题分析
例1如图所示,汉墓壁画拓片描绘了汉代人驾车的场景.当马拉车沿水平路面前进时,下列说法正确的是
(
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A.车夫对马的拉力不做功
B.车夫对马的拉力做正功
C.马对车的拉力做正功
D马对车的拉力做负功
【解析】车夫对马的拉力方向向后,而马向前走,所以车夫对马的拉力做负功,故A、B错误;马对车的拉力
与车的运动方向一致,马的拉力对车做正功,故C正确,D错误故选C.
【答案】c
例2如图所示,某段滑雪雪道倾角为30°,总质量m=50kg的滑雪运动员从距底端高为h=10m处的雪道上
由静止开始匀加速下滑,所受阻力为f户150N,g取10/s2,运动员从上向下滑到底端的过程中,下滑过程各力
对运动员做的总功为()
A.1500J
B.3300J
C.2000J
D.2500J
【解析】对运动员受力分析可知,运动员受到的合力为F合=mgsin30°f子100N,根据题意可知,运动员的位
h
移为X=
in30。=20m,则下滑过程路力对运动员做的总功为W=F合x=2000J故AB、D错误,C正确,故选
C.
【答案】c
例3(多选)如图所示,某同学到超市购物时,用大小恒为40N、方向与水平面成60°角斜向上的拉力使购物篮
以1/s的速度在水平地面上做匀速直线运动,则()
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60
A.前进6s内拉力所做的功240J
B.前进6s内重力所做的功为1203】
C.前进6s内拉力的平均功率为20W
D.6s末拉力做功的瞬时功率为20W
【解析】根据功的计算公式W=FlC0sa=40×6×1×c0s60°J=120J,A错误位移方向沿水平,重力方向竖直
W120
向下,两者夹角为90°,重力不做功,B错误;根据功率的公式可得P==6W=20W,C正确;根据功率的推导
公试PY-gi-eas代入数起-o40-1os60W-20WD正确故选cD
【答案】CD
例4(多选)如果汽车以额定功率P由静止出发,沿平直路面行驶,受到的阻力恒为F6则下列判断正确的是(
P
A.汽车行驶的最大速度为Vmax=F
B.汽车先做匀加速运动,最后做匀速运动
C汽车先做加速度越来越小的加速运动,最后做匀速运动
D.汽车先做匀加速运动,再做匀减速运动,最后做匀速运动
PP
【解析】汽车以最大速度行驶时,牵引力与阻力大小相等,所以汽车行驶的最大速度为FF故A正
确;汽车以额定功率启动,根据P=v可知随着速度的增大,牵引力减小,而阻力不变,则汽车所受合外力减小,加
速度减小,所以汽车先做加速度越来越小的加速运动,当加速度最后减小至零后,汽车做匀速运动,故C正确,
B、D错误故选AC.
【答案】AC
模拟训练
》单项选择题
1.如图所示,某同学用拖把擦地板,他用力使拖把沿水平地板向前移动一段距离,在此过程中()
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A.该同学对拖把做负功
B.地板对拖把的摩擦力做负功
C地板对拖把的支持力做负功
2.一个物体在水平恒力F作用下,沿光滑水平地面移动L,做功为W沿粗糙水平地面移动1做功是W2,则(
A.W>W2 B.Wi<W C.Wj=W2
3.如图所示,我国歼-15舰载机在航母水平甲板上降落时,钩在拦阻索上的尾钩使飞机受到与水平方向成9角
的斜向下的恒定拉力F作用,沿水平方向移动距离s,在此过程中力F对飞机做的功为
()
A.Fssin 9
B.Fscos
C.-Fscos
D.-Fssin
4.下列关于功率的说法中,正确的是()
W
A.由P=十可知,机械做功越多其功率越大
B.由P=Fv可知,汽车的牵引力越大其发动机功率越大
C.由P=Pv可知,汽车的速度越大,其发动机功率越大
D.由P=v可知,发动机在额定功率下工作时,汽车的速度越大,其牵引力越小
5.高中生小文同学骑自行车沿平直公路以5/s的速度匀速行驶,骑行过程中所受阻力约为车和人总重的
0.02倍,取g=10/s2据此估算,小文骑此自行车做功的平均功率最接近
()
A.10W
B.100W
C.500W
D.1 kW
》多项选择题
6如图所示,在皮带传送装置中,皮带把物体P匀速带至高处,在此过程中,下列说法中正确的是
()
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A.摩擦力对物体做正功
B.摩擦力对物体做负功
C支持力对物体做正功
D.支持力对物体不做功
7.如图所示,质量为1kg的物体在水平拉力F=2N作用下,从静止开始沿光滑水平面向右运动,则4s内拉力
F所做的功W及其平均功率P分别为()
→F
7777777777777777777777777777777777777
A.W=8 J
B.W=32 J
C.P-8W
D.P=16 W
8.一辆小汽车在水平路面上由静止启动,在前5s内做匀加速直线运动,5s未达到额定功率,之后保持额定功
率运动,其vt图像如图所示.已知汽车的质量为m=2×103kg,汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍,(取g=10
m/s2)则
()
+m·s)
10
公
A.汽车在前5s内的牵引力为4×103N
B.汽车在前5s内的牵引力为6×103N
C.汽车的额定功率为60kW
D.汽车的最大速度为20m/s
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第六章 机械能守恒定律
考点1 功和功率
真题演练
1.D 【解析】AB选项,洒水车所受阻力与车重成正比,即阻力f=kG,开始洒水后,车重G减小,故阻力f减小,洒水车匀速行驶,则牵引力F的大小等于阻力f,开始洒水后阻力减小,因此洒水车受到的牵引力逐渐减小,故A、B错误;CD选项,洒水车发动机的输出功率 P=Fv,开始洒水后牵引力F逐渐减小,速度v不变,则洒水车的发动机的输出功率不断减小,故C错误,D正确;故选D.
2.C 【解析】匀速行驶时,牵引力F等于阻力,功率公式为P=Fv,则牵引力F===10000 N.
3.AD 【解析】牵引力做功W=Fl=2×106 J,A正确,B错误.汽车做加速运动,根据P=Fv可知,牵引力不变,速度增大,功率增大,C错误,D正确.
模拟训练
1.B 【解析】由做功得计算公式W=Fscos θ可知,θ为力得方向与位移方向得夹角,在该同学将拖把向前推的过程中,力与位移的夹角小于90°,故可知该同学对拖把做正功,故A错误;地板对拖把的摩擦力与拖把的位移方向相反,故地板对拖把的摩擦力做负功,故B正确;地板对拖把的支持力与拖把垂直,不做功,故C错误.故选B.
2.C 【解析】根据题意可知,两次运动的水平恒力相等,位移相等,由公式W=Fx可知,恒力F所做的功相等,即W1=W2,故选C.
3.C 【解析】由题意可知,拉力与位移方向上的夹角为180°-θ,则根据功的公式可得WF=Fscos (180°-θ)=-Fscos θ,故选C.
4.D 【解析】功率是单位时间内做功的多少,做功多,功率不一定大,还与时间有关,故A错误;由公式P=Fv,可知,发动机功率一定时,速度越大,牵引力越小;速度越小,牵引力越大,故BC错误,D正确.故选D.
5.B 【解析】高中生和自行车的总质量约为80 kg,小文同学骑自行车匀速行驶时动力和阻力平衡,则小文骑自行车做功的平均功率约为P=Fv=fv=0.02mgv=80 W,接近100 W.故选B.
6.AD 【解析】物体P匀速向上运动过程中,受静摩擦力作用,方向沿皮带向上,对物体做正功,支持力垂直于皮带,做功为零.故选AD.
7.BC
8.BC 【解析】由于汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍,故阻力为:f=0.1mg=2×103 N;而汽车在前5s内的加速度为a===2 m/s2;由牛顿第二定律得,牵引力为F=ma+f=2×103kg×2 m/s2+2×103 N=6×103 N;A错误,B正确;由于5 s末达到额定功率,故汽车的额定功率P=Fv=6×103 N×10 m/s=6×104 W=60 kW;C正确;汽车的最大速度vmax===30 m/s;D错误.故选BC.
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