专题四功和功率.doc

专题四：功和功率 复习要求： 理解功的概念，会求变力做功及总功； 理解功率的概念，会求平均功率和瞬时功率 典型例题： 例1．判断下列三种情况下各力做功的正负情况： (1)如图甲所示，光滑水平面上有一光滑斜面b，a由斜面顶端静止滑下，b对a的支持力FN对a物体做功． (2)人造地球卫星在椭圆轨道上运行，由图乙中的a点运动到b点的过程中，万有引力做功． (3)车M静止在光滑水平轨道上，球m用细线悬挂在车上，由图丙中的位置无初速度释放，在球下摆过程中绳的拉力做功． 甲 乙 丙 知识拓展：摩擦力及作用力和反作用力做功有什么特点？ 及时训练 1．如图所示，质量为m的物体置于倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，在外力作用下，斜面以加速度a沿水平方向向左做匀加速运动，运动中物体m与斜面相对静止．则关于斜面对m的支持力和摩擦力的下列说法中错误的是 （ ） A．支持力一定做正功　　 B．摩擦力一定做正功 C．摩擦力可能不做功 D．摩擦力可能做负功 2．如图所示,物体沿弧形轨道滑下后进入足够长的水平传送带,传送带以图示方向匀速运转,则传送带对物体做功情况可能是 （ ）0～10 s内，电梯对内部质量为60 kg的人做的功是(g取10 m/s2) (　　) A．16 800 J　　　B．10 200 J C．14 400 J D．12 960 J （1）题 （2）题 （3）题 （2）如图所示，人在A点拉着绳通过一定滑轮吊起质量m＝50 kg的物体，开始时绳与水平方向夹角为60°，当人匀速提起重物由A点沿水平方向运动s＝2 m而到达B点，此时绳与水平方向成30°角，求人对绳的拉力做了多少功？ （3）如图所示，处于光滑水平面上的物体，通过弹簧与墙壁相连，弹簧的劲度系数k＝500 N/m，，现用一外力缓慢的推物块，使弹簧缩短10 cm．求在此过程中外力所做的功？ （4）一质量为100kg的雪橇在狗拉动下做半径为50m的匀速圆周运动，它和地面间的动摩擦因素，当雪橇运动一周回到原位置时，克服摩擦阻力所做的功为多少？ 考点：求变力做功 及时训练： 3．如图所示，一质量为m＝2.0 kg的物体从半径为R＝5.0 m的圆弧的A端，在拉力作用下沿圆弧缓慢运动到B端(圆弧AB在竖直平面内)．拉力F大小不变始终为15 N，方向始终与物体在该点的切线成37°角．圆弧所对应的圆心角为60°，BO边为竖直方向．(g取10 m/s2)求这一过程中： (1)拉力F做的功． (2)重力G做的功． (3)圆弧面对物体的支持力FN做的功． (4)圆弧面对物体的摩擦力Ff做的功． 4．物体沿直线运动的 v－t 关系如图所示，已知第 1 s 内合外力对物体做的功为 W， 则 （ ） A．从第 1 s 末到第 3 s 末合外力做功为 4W B．从第 3 s 末到第 5 s 末合外力做功为－2W C．从第 5 s 末到第 7 s 末合外力做功为 W D．从第 3 s 末到第 4 s 末合外力做功为－0.75W 例3．质量为m＝0.5 kg的物体从高处以水平初速度V0＝5 m/s抛出，在运动t＝2 s内重力对物体做的功是多少？这2 s内重力对物体做功的平均功率是多少？2 s末重力对物体做功的瞬时功率是多少？(g取10 m/s2) 考点：功率的求解 及时训练： 5．某地强风的风速v=20 m/s，设空气密度ρ=1.3 kg/m3．如果把通过横截面积为S=20 m2的风的动能全部转化为电能，则利用上述已知量计算电功率的公式应为P=_______，大小约为_______ W．（取一位有效数字） 6. 质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t＝0时刻开始受到水平力的作用．力的大小F与时间t的关系如图所示，力的方向保持不变，则(　　) A．3t0时刻的瞬时功率为 B．3t0时刻的瞬时功率为 C．在t＝0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为D．在t＝0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为1．一滑块在水平地面上沿直线滑行，t＝0时其速度为1 m/s.从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平作用力F，力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图中的a和b所示．设在