13.如图所示,小球位于光滑的斜面上,斜面位于光滑的水平地面上.从地面上看,在小球沿斜面下滑的过程中,斜面对小球的作用力( )
A.垂直于接触面,做功为零
B.垂直于接触面,做负功
C.不垂直于接触面,做功为零
D.不垂直于接触面,做功不为零
14.物体受到两个互相垂直的作用力F1、F2而运动,已知力F1做功6J,物体克服力F2做功8J,则力F1、F2的合力对物体做功( )
A.14J B.10JC.2JD.-2J
15.如图所示,木板质量为M,长度为L,小木块质量为m,水平地面光滑,一根不计质量的轻绳跨过定滑轮分别与M和m连接,小木块与木板间的动摩擦因数为μ,开始时小木块静止在木板左端,现用水平向右的力将小木块拉至右端,拉力至少做功为( )
A.μmgLB.2μmgL
C.μmgL/2D.μ(M+m)gL
16.静止在粗糙水平面上的物块先受到大小为F1的恒力做匀加速直线运动,接着受大小为F2的恒力做匀速运动,再受大小为F3的恒力做匀减速直线运动到停止。
已知这三个力的方向均水平向右且作用时间相等。
则下列说法中正确的是( )
A.这三个力中,F1做功最多
B.这三个力中,F2做功最多
C.这三个力中,F3做功最多
D.在全过程中,这三个力做功的代数和为零
17.(多选)下列说法正确的是( )
A.一质点受两个力作用且处于平衡状态(静止或匀速),这两个力在同一段时间内一定相同
B.一质点受两个力作用且处于平衡状态(静止或匀速),这两个力在同一段时间内做的功或者都为零,或者大小相等符号相反
C.在同样的时间内,作用力和反作用力的功大小不一定相等,但正负号一定相反
D.在同样时间内,作用力和反作用力的功大小不一定相等,正负号也不一定相反
18.(多选)关于摩擦力做功的下列说法中不正确的是( )
A.摩擦力阻碍物体的相对运动,一定做负功
B.静摩擦力起着阻碍物体相对运动趋势的作用不做功
C.静摩擦力和滑动摩擦力一定都做负功
D.系统内相互作用的两物体间一对摩擦力做功的总和不一定等于零
19.如下图所示,一质量m=4.0kg的物体,由高h=2.0m,倾角θ=53°的斜面顶端滑到底端.物体与斜面间的动摩擦因数为μ=0.2.求物体所受合外力做的功.(g取10m/s2)
20.如图所示,一个质量m=2kg的物体,受到与水平方向成37°角斜向上方的力F=10N作用,在水平地面上移动的距离l=2m,物体与地面间的滑动摩擦力Ff=4.2N,求外力对物体所做的总功.(cos37°=0.8,sin37°=0.6)
21.一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.求:
(1)0~6s时间内物体的位移;
(2)0~10s时间内物体克服摩擦力所做的功.
考点1.2变力做功的计算
求变力功的四种方法
方法一:
将变力功转变为恒力功,利用功的公式.
方法二:
用动能定理或利用功能原理求.
方法三:
用W=Pt求恒定功率下的变力功;或利用Wab=Uabq求变力功.
方法四:
用F-l图像求变力功.
1.用铁锤把钉子钉入木板,设木板对钉子的阻力F与钉进木板的深度成正比,已知铁锤第一次将钉子钉进d,如果铁锤第二次敲钉子时对钉子做的功与第一次相同,那么,第二次钉子进入木板的深度是( )
A.(
-1)d B.(
-1)dC.
D.
d
2.如图所示,定滑轮至滑块的高度为h,已知人对细绳的拉力为F(恒定),滑块沿水平面由A点前进l至B点,滑块在初、末位置时细绳与水平方向夹角分别为α和β.求滑块由A点运动到B点过程中,绳的拉力FT对滑块所做的功.
3.如图所示,在倾角为30°的斜面上,一条轻绳的一端固定在斜面上,绳子跨过连在滑块上的定滑轮,绳子另一端受到一个方向总是竖直向上、大小恒为100N的拉力F,使物块沿斜面向上滑行1m(滑轮右边的绳子始终与斜面平行)的过程中,拉力F做的功是( )
A.100J B.150JC.200JD.50J
4.如图所示,摆球质量为m,悬线的长为L,把悬线拉到水平位置后放手.设在摆球运动过程中空气阻力Ff的大小不变,求摆球从A运动到竖直位置B时,重力mg、绳的拉力FT、空气阻力Ff各做了多少功?
5.
6.如图所示,某个力F=10N作用在半径为R=1m的转盘的边缘上,力F的大小保持不变,但方向保持在任何时刻均与作用点的切线一致,则转动一周这个力F做的总功为( )
A.0 B.20πJC.10JD.10πJ
7.在水平面上,有一弯曲的槽道AB,槽道由半径分别为
和R的两个半圆构成.如图所示.现用大小恒为F的拉力将一光滑小球从槽道A点拉至B点,若拉力F的方向时时刻刻均与小球运动方向一致,则此过程中拉力所做的功为( )
7.
A.零B.FRC.
πFRD.2πFR
8.静止在水平面上的物体M,受到一水平向右的推力作用,在推力作用下向右运动了4m,水平推力随物体位移的变化图象如图所示,推力的最大值为4N,且力随位移的变化图线恰好为四分之一圆周,求水平推力在此过程中所做的功.
考点2功率
考点2.1功率的理解和计算
1.定义:
功与完成这些功所用时间的比值.
2.定义式:
P=
单位:
W
2.物理意义:
描述力对物体做功的快慢.
3.功率的计算公式:
(1)P=
,计算平均功率
(2)P=Fv
①v为平均速度,则P为平均功率.
②v为瞬时速度,则P为瞬时功率.
4.对公式P=Fv的进一步理解:
若F与v同向,则功率P=Fv
若F与v夹角为α,则P=Fvcosα
1.一质量为m的木块静止在光滑的水平地面上,大小为F、方向与水平面成θ角的恒力作用在该木块上,经过时间t,力F的瞬时功率为( )
A.
B.
C.
D.
2.一个质量为m的小球做自由落体运动,那么,在前t秒内重力对它做功的平均功率
及在t秒末重力做功的瞬时功率P分别为(t秒末小球未着地)( )
A.
=mg2t2,P=
mg2t2
B.
=mg2t2,P=mg2t2
C.
=
mg2t,P=mg2t
D.
=mg2t,P=2mg2t
3.(多选)如图所示是一辆质量m=6×103kg的公共汽车在t=0和t=4s末两个时刻的两张照片.当t=0时,汽车刚启动(汽车的运动可看成匀加速直线运动).图丙是车内横杆上悬挂的手拉环经放大后的图象,测得θ=10°.根据题中提供的信息,可以估算出的物理量有(tan10°=0.1763)( )
A.4s内汽车的位移
B.4s末汽车的速度
C.4s内汽车牵引力所做的功
D.4s末汽车合外力的功率
4.如图所示,细线的一端固定于O点,另一端系一小球,在水平拉力作用下,小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点,在此过程中拉力的瞬时功率变化情况( )
A.逐渐增大B.逐渐减小
C.先增大,后减小D.先减小,后增大
5.起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度,其v-t图象如图4所示,则钢索拉力的功率随时间变化的图象可能是()
6.(多选)一质量为1kg的质点静止于光滑水平面上,从t=0时刻开始,受到水平外力F作用,如图5所示.下列判断正确的是( )
A.0~2s内外力的平均功率是4W
B.第2s内外力所做的功是4J
C.第2s末外力的瞬时功率最大
D.第1s末与第2s末外力的瞬时功率之比为9∶4
7.(多选)一个质量为m的木块静止在光滑水平面上,某时刻开始受到如图4所示的水平拉力的作用,下列说法正确的是( )
A.4t0时刻木块的速度为
B.4t0时刻水平拉力的瞬时功率为
C.0到4t0时间内,木块的位移大小为
D.0到4t0时间内,水平拉力做功为
8.(多选)位于水平面上的物体在水平恒力F1作用下,做速度为v1的匀速运动;若作用力变为斜向上的恒力F2,物体做速度为v2的匀速运动,且F1与F2功率相同.则可能有( )
A.F2=F1 v1>v2
B.F2=F1 v1<v2
C.F2>F1 v1>v2
D.F2<F1 v1<v2
9.出租车是一种方便快捷的交通工具,深受人们的欢迎.在平直公路上,一辆质量为m=1.5t的出租车由静止开始做匀加速运动,当速度达到v=2m/s时发现有一乘客招手,于是立即关闭发动机直到停止,其v-t图象如图所示.设出租车所受阻力Ff大小不变,在加速和减速过程中汽车克服阻力做功分别为W1和W2,出租车牵引力做功为W,则( )
A.W=W1+W2
B.W1=W2
C.在第1s内出租车所受合外力对出租车做功为W合=3×103J
D.出租车的额定功率一定为P=8×103W
9.一条长12m的传送带,倾角为30°,它能够将工件从地面送到卡车上,每个工件的质量为25kg,传送带每分钟可传送16个工件,不考虑传送带对工件的加速,g=10m/s2,下列说法正确的是( )
E.传送带每分钟对工件做的总功是2.4×104J
F.摩擦力每分钟对工件做的总功是1.2×104J
G.传送带的传送功率为100W
H.传送带的传送功率为200W
10.(多选)有一辆质量为170kg、输出功率为1440W的太阳能试验汽车,安装有约6m2的太阳能电池板和蓄能电池,该电池板在有效光照条件下单位面积输出的电功率为30W/m2。
若驾驶员的质量为70kg,汽车最大行驶速度为90km/h。
假设汽车行驶时受到的阻力与其速度成正比,则汽车( )
A.以最大速度行驶时牵引力大小为57.6N
B.起动时的加速度大小为0.24m/s2
C.保持最大速度行驶1h至少需要有效光照8h
D.直接用太阳能电池板提供的功率可获得3.13m/s的最大行驶速度
11.人的心脏每跳一次大约输送8×10-5m3的血液,正常人血压(可看作心脏输送血液的压强)平均值约为1.5×104Pa,心跳约每分钟70次,据此估测心脏工作的平均功率约为________W.
12.跳绳是一种健身运动,设某运动员的质量为50kg,他每分钟跳180个,假定在每次跳跃中,脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间的2/5,则该运动员跳绳时克服重力做功的平均功率是多少?
(g取10m/s2)
13.如图所示,质量为m=2kg的木块在倾角θ=37°的斜面上由静止开始下滑,木块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5,已知:
sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2,求:
(1)前2s内重力做的功;
(2)前2s内重力的平均功率;
(3)2s末重力的瞬时功率.
14.如图所示,将质量为m的小球以初速度v0从A点水平抛出,正好垂直于斜面落在斜面上B点.已知斜面的倾角为α.
(1)小球落到斜面上B点时重力做功的瞬时功率是多少?
(2)小球从A到B过程中重力做功的平均功率是多少?