机械能功和功率dhgc.docx

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1、第七章机机械能功和和功率一、选择择题1、如图图1所示示，用力力拉一质质量为mm的物体体，使它它沿水平平匀速移移动距离离s，若物物体和地地面间的的摩擦因因数为，则此此力对物物体做的的功为（）图1AmmgsBmmgs/（coss+sinn）Cmmgs/（coss-sinn）Dmmgsccos/（coss+sinn）图22、如图图2所示示，质量量为m的物块块始终固固定在倾倾角为的斜面面上，下下列说法法中正确确的是（）A若斜斜面向右右匀速移移动距离离s，斜面面对物块块没有做做功B若斜斜面向上上匀速移移动距离离s，斜面面对物块块做功mmgsC若斜斜面向左左以加速速度a移动距距离s，斜面面对物块块做功mm

2、asD若斜斜面向下下以加速速度a移动距距离s，斜面面对物块块做功mm（g+aa）s3、从空空中以440 mm/s的的初速平平抛一个个重力为为10 N的物物体，物物体在空空中运动动3 ss落地，不不计空气气阻力，取取g10 m/ss2，则物物体落地地时重力力的即时时功率为为()A4000 WWB3300 WC5000 WDD7000 WW4、如图图3所示示，质量量为m的物体体P放在光光滑的倾倾角为的直角角劈上，同同时用力力F向右推推劈，使使P与劈保保持相对对静止，在在前进的的水平位位移为ss的过程程中，劈劈对P做的功功为()图3AFsBmggsinnqs/2CmggcossqsDmggtannq

3、s5、质量量为m的汽车车发动机机的功率率恒为PP，摩擦擦阻力恒恒为f，牵引引力为FF汽车车由静止止开始，经经过时间间t行驶了了位移ss时，速速度达到到最大值值vm，则发发动机所所做的功功为()APttBfvvmtCfs DD EFs二、填空空题6、如图图4所示示，木板板质量为为M，长为为L，放在在光滑水水平面上上，一细细绳通过过定滑轮轮将木板板与质量量为m的小木木块相连连，M与m之间的的动摩擦擦因数为为m ，现用用水平向向右的力力F将小木木块从木木板的最最左端拉拉到最右右端，拉拉力至少少要做的的功是_图4图5sAB7、如图图5所示示，人拉拉着细绳绳的一端端由A走到B，使质质量为mm的物体体匀速

4、上上升。已已知A、B两点间间的水平平距离为为s，细线线与水平平方向的的夹角已已在图中中标出，不不计滑轮轮的摩擦擦，人的的拉力所所做的功功_8、用水水平拉力力拉着滑滑块沿半半径为rr的水平平圆轨道道匀速运运动一周周，已知知滑块的的质量为为m，滑块块与轨道道间的动动摩擦因因数为。此过过程中拉拉力所做做的功_=2mgr。三、计算算题9、在一一段平直直公路上上，一辆辆质量mm=100t的卡卡车速度度从均匀匀增加到到，经过过的时间间t=550s，如如果车在在运动时时受到的的阻力为为车重力力的k倍，k=0.005，求求：（1）发发动机的的平均功功率。（2）在在这段路路程的时时间中点点和位移移中点发发动机的

5、的瞬时功功率。（）图 6smm10、如如图6所所示，在在倾角为为的斜面面上有一一质量为为m的物体体，一直直与斜面面保持相相对静止止求：（1） 若物体随随斜面水水平匀速速移动了了位s，则斜斜面对物物体做了了多少功功？（2）若若物体随随斜面以以加速度度a移动了了位移ss，则斜斜面对物物体做了了多少功功？11、将将一质量量为m10 kg的的物体，自自水平地地面由静静止开始始用一竖竖直向上上的拉力力F将其以以a0.5 mm/s2的加速速度向上上拉起求：（1） 在向上拉拉动的110s内内，拉力力F做功的的功率；（2）上上拉至110 ss末，拉拉力的功功率12.在在光滑的的水平面面上放着着物体AA和小车车

6、B,如如图7所示,小车长长L=22m,MM=4kkg,AA的质量量m=11kg,ABB=0.2,加加在小车车上的力力(1)F=55N,(2)FF=122N,求求在这两两种情况况下,在在2s时时间内FF对车做做功是多多少?摩摩擦力对对A做功功多少?（g取取10mm/s2）图7参考答案案1分析析：设水水平面对对物体的的支持力力的大小小为N，则由由物体匀匀速运动动得，F=mg/(coos+sinn)力F对对物体做做的功为为W=Fsscoss=mgsscoss/（coss+sinn）所以选择择D2分析析 斜面面对物块块有没有有做功，应应是指斜斜面对物物块的总总作用力力（斜面面对物块块的弹力力与摩擦擦力

7、合力力）是否否做功。当当斜面匀匀速运动动时，斜斜面对物物块的总总作用力力大小等等于mgg，方向向是竖直直向上。若若斜面向向右匀速速运动，斜斜面对物物块的总总作用力力的方向向与物块块位移的的方向垂垂直，因因此斜面面对物块块没有做做功，A对。若若斜面向向上匀速速运动，斜斜面对物物体的总总作用力力方向与与物块位位移s方向相相同，斜面对对物块做做的功为为mgss，B对。若若斜面向向左以加加速度aa移动距距离s时，斜斜面对物物块的总总作用力力在水平平方向上上的分力力必为mma（重重力在水水平方面面上分力力为零），因因此斜面面对物块块做功为为mass，C也对。当当斜面向向下以加加速度aa移动距距离s时，斜

8、斜面对物物块的总总作用力力可由牛牛顿第二二定律求求得mgg-F=maF=mm（g-aa）于是斜面面对物块块做功应应为m（g-aa）s，D错。所以选择择A、B、C3分析析：根据据平抛运运动的规规律可以以算出物物体落地地时的即即时速度度为500 m/s，因因而很容容易错选选C，这这是由于于疏忽了了物体落落地时，其其速度方方向与重重力方向向之间有有夹角而而造成的的，由于于重力的的功率只只与物体体在竖直直方向的的速度有有关，而而vygt30 m/ss，因此此落地时时重力的的即时功功率为PPmgvvcossqmgvvy3000 WW，正确确答案应应选B答案案：B4分析析：物体体P只受重重力和支支持力作作

9、用，它它们的合合力沿水水平方向向，如图图所示，且且FN，斜劈劈对P做功WFNscoss(900-q)mggtannqs 答案案：D5分析析：因为为汽车发发动机的的功率恒恒定，所所以汽车车在启动动过程中中所受的的牵引力力为变力力，且在在汽车启启动的初初级阶段段有Ff，汽车车做变加加速运动动随着着汽车速速度的增增大，据据PFv可知知，汽车车的牵引引力将逐逐渐减小小，加速速度也随随之减小小，但仍仍做加速速运动当牵引引力Ff时，汽汽车的加加速度为为0，此时时汽车达达到最大大速度，之之后汽车车将做匀匀速运动动本题题中因汽汽车的功功率不变变，故发发动机所所做的功功可用其其与功率率的关系系来求解解：即WPt

10、，所所以选项项A正确确同理理，由于于当汽车车达到最最大速度度时Ff，又因因f为恒力力，所以以WPtFvmtfvmt，故选选项也也正确尽管管汽车的的牵引力力为变力力，但汽汽车在行行驶过程程中所受受的阻力力f为恒力力，其所所做的功功可用功功的定义义式WFscoos来求出出根据据功能关关系可知知，发动动机所做做的功一一部分用用来克服服摩擦阻阻力做功功，一部部分用来来增加汽汽车的动动能，所所以据动动能定理理有：WWfsmvm20，由此此可解得得：Wmvm2fs，所所以选项项C正确确由Pffvm可知，vvmP/f，fP/vm，将此此vm和f同时代代入选项项C中，可可得，故选项项也正正确对于于选项EE，由

11、前前面的分分析可知知其是将将汽车的的牵引力力做为恒恒力代入入功的定定义式进进行计算算的，所所以是不不正确的的说明：由由上述两两个例题题中对功功的计算算可看出出，计算算功的思思路通常常有三条条思路，即即：功的定定义式WWFscoos，此方方法只适适用于求求恒力所所做的功功；利用功功能关系系，根据据动能定定理求功功，此法法对于恒恒力和变变力均适适用；利用功功和功率率的关系系WP/t，这种种方法一一般只适适用于求求发动机机所做的的功6分析析：匀速速运动时时拉力做做功最小小F2mg把把木块拉拉至木板板最右端端过程中中，F前进的的位移是是L，故拉拉力至少少要做的的功为WWFs2mgLmgLL答案案：mm

12、gLL7分析析人的拉拉力的功功等于细细绳对物物体拉力力的功。在在物体匀匀速上升升的过程程中，细细线对物物体的拉拉力FT= mg，物体上升升的高度度 h=，从而细线线对物体体拉力的的功 。所以，人人的拉力力所做的的功为。8分析析滑块沿沿水平圆圆轨道匀匀速运动动，故拉拉力的大大小F=FFf=mg。把圆轨道道分成ll1、l2、l3、ln很多个个小段，每每一段小小到可以以看成直直线段，从从而拉力力在每一一小段上上的方向向可认为为不变，则则拉力在在每一小小段上所所做的功功分别为为W11=mg ll1，W2=mg ll2，W3=mg ll3，Wn=mg lln。所以，在在滑块沿沿水平圆圆轨道匀匀速运动动一

13、周的的过程中中，拉力力所做的的功为W= WW1+ W2+ W3+ Wn=mg(l1+ l2+ l3+ ln)=mg(2r)9解：（1）卡车车的加速速度卡车牵引引力为FFF-kmmg=mma，则则平均速度度则平均功功率（2）时时间中点点和位移移中点的的瞬时速速度分别别为、则，时间中点点瞬时功功率位移中点点的瞬间间功率f图 甲fNsmg乙Nsmga10解解：斜面面对物体体所做的的功，即即斜面对对物体的的作用力力所做的的功在在题述的的两种情情况下，斜斜面对物物体的作作用力分分别如图图中的甲甲、乙所所示，因因为物体体的位移移方向是是水平的的，故在在两种情情况中重重力mgg均不做做功（1）因因为当物物体

14、匀速速运动时时，其所所受合力力为0，所所以由图图7甲可可知物体体所受斜斜面的支支持力NNmgcoos，摩擦擦力fmgsiin，方向向如图所所示所所以 WNNscoosmgcoosscoss（90）mgsscosssinnWfffscoosmgsiinscoss（1800）mmgsccossinn 故斜面面对物体体所做的的功为WW总WNWf0（2）当当物体以以加速度度a移动时时，因aa沿水平平向右，所所以合力力Fma、方方向必水水平向右右，其受受力情况况如图乙乙所示由图可可知：NNsinnfcossma，Ncossfsinnmg由此此两方程程可解得得：Nmgcoosmasiin，fmgsiinm

15、acoos，再由由WFscoss分别求求得两力力的功：WNNNscoosNscoos（90）mggscoossinnmass siin2Wfffscoosfscoos（1800）mgsscosssinnmacoos2所以W总总WNWfmass说明：本题的上上述解法法并非是是最简捷捷的方法法，因为为在物体体运动的的整个过过程中，各各个力都都一直作作用在物物体上，因因此斜面面对物体体所做的的功，也也就等于于合力对对物体所所做的功功，故本本题也可可就（11）、（22）两种种情况分分析先求求出合力力，再用用合力求求出斜面面对物体体所做的的功另另外，由由于重力力一直不不做功，所所以支持持力和摩摩擦力对对

16、物体所所做的功功（即斜斜面对物物体所做做的功）就就是合外外力所做做的功还可据据动能定定理通过过物体动动能的变变化求出出斜面对对物体所所做的功功这两两种方法法都比例例题中给给出的方方法要简简单得多多，其中中后一种种思路最最为简捷捷，读者者可自己己按上述述思路进进行求解解11解解：本题题的第（11）问求求10 s内拉拉力的功功率，则则是指110s内内的平均均功率，而而求平均均功率有有两条具具体的思思路：一一是；二二是Fcoss因此此本题可可从这两两种方法法分别求求出平均均功率方法法一：据据牛顿第第二定律律可知，Fmgma，解得F105 N又据运动学公式可求出10 s内物体的位移为25 m所以有：W

17、262.5 W方法法二：根根据运动动学公式式可求出出物体在在10ss内的平平均速度度2.55 m/s，所所以平均均功率为为：F10552.55 W2622.5 W对于于本题的的第（22）问求求第100 s末末的功率率，即为为10 s末的的瞬时功功率求求解瞬时时功率在在中学阶阶段只有有唯一的的方法：PFvcoos，所以以此题中中10 s末的的功率为为:PFvcoosFattcoss010550.5510 W5255 W说明：（1）由由上述例例题可以以看出，在在解题时时要注意意据题意意分清所所求功率率为平均均功率还还是瞬时时功率；（2）求求解平均均功率的的方法较较多，常常见的有有三种：一是利利用功

18、率率的定义义式；二二是利用用平均速速度求解解，即Fcoss；三是是利用两两个状态态瞬时功功率的平平均值法法，即注意：其中第第二、三三两种方方法只适适用于物物体做匀匀变速度度直线运运动的情情况而而求解瞬瞬时功率率在中学学阶段则则只有上上述唯一一的一种种方法12.解解:分别别对A和和B受力力分析,如图: A和B间间最大静静摩擦力力可近似似认为等等于滑动动摩擦力力：fm=mg=2N当二者有有共同加加速度aa时对m: f=mma 对M：FF-f=Ma 当F=55N时,得a=1m/s2， f=11N，ff小于ffm。所所以A和和B相对对静止F对车做做功WFF=Fs=110J摩擦力对对A做功功Wf=fss=2JJ当F=112N时时,代入入得得a=22.4mm/s22，f=2.44N因为ffm所以当FF=122N时,A、BB出现相相对滑动动,A、BB相对运运动距离离是1mm,即AA相对BB向后打打滑1mm,给定车长长为2mm,所以以2s时时A仍在在车上.F对车做做功 WF=FSSB=660J摩擦力对对A做功功 WWf=ffSAA=8JJ