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1、第七章机械能功和功率主要内容：1、功和功率的计算；2、变力的功；3、机车的两种启动方式 一、选择题1、如图1所示，用力拉一质量为m的物体，使它沿水平匀速移动距离s,假设物体和地面间 的摩擦因数为口，那么此力对物体做的功为（）A. n mgsP mgs/ （cos a + u sin a ）B. U mgs/ （cos a - u sin a ）图12、如图2所示，质量为m的物块始终固定在倾角为9的斜面上，以下说法中正确的选项是（）图12、如图2所示，质量为m的物块始终固定在倾角为9的斜面上，以下说法中正确的选项是（）C. u mgscos a / （cos a + u sin a ）图2图2A
2、.假设斜面向右匀速移动距离s,斜面对物块没有做功B.假设斜面向上匀速移动距离s,斜面对物块做功mgsC.假设斜面向左以加速度a移动距离s,斜面对物块做功masD.假设斜面向下以加速度a移动距离s,斜面对物块做功m （g+a） s 3、从空中以40 m/s的初速平抛一个重力为10 N的物体，物体在空中运动3 s落地，不计 空气阻力，取g=10m/s2,那么物体落地时重力的即时功率为（）A. 400 WB. 300 WC. 500 WD. 700 W4、如图3所示，质量为力的物体放在光滑的倾角为。的直角劈上，同时用力方向右 推劈，使P与劈保持相对静止，在前进的水平位移为s的过程中，劈对尸做的功为（
3、）图3图3A. F* sB.侬sin。 s/2C. mgcos （） sD. mgtan （） s5、质量为机的汽车发动机的功率恒为尸，摩擦阻力恒为/；牵引力为足汽车由静止开 始，经过时间，行驶了位移s时，速度到达最大值人，那么发动机所做的功为（）1mP2PqA. Pt B. fvmt C. mv fs D. -h E. Fs2加2f2Vm二、填空题6、如图4所示，木板质量为弘长为，放在光滑水平面上，一细绳通过定滑轮将木板与质 量为力的小木块相连，物与力之间的动摩擦因数为，现用水平向右的力厂将小木块从木板 的最左端拉到最右端，拉力至少要做的功是.图47、如图5所示，人拉着细绳的一端由1走到反
4、使质量为勿的物体匀 速上升。从8两点间的水平距离为s,细线与水平方向的夹角已 在图中标出，不计滑轮的摩擦，人的拉力所做的功.8、用水平拉力拉着滑块沿半径为二的水平圆轨道匀速运动一周，滑块的质量为创 滑块与轨道间的动摩擦因数为。此过程中拉力所做的功.三、计算题9、在一段平直公路上，一辆质量m=10t的卡车速度从Vl=5m/s均匀增加到V2=15m/s,经过 的时间t=50s,如果车在运动时受到的阻力为车重力的k倍，k=0. 05,求：(1)发动机的平均功率。(2)在这段路程的时间中点和位移中点发动机的瞬时功率。(g=10m/s2)10、如图6所示，在倾角为。的斜面上有一质量为力的物体，一直与斜面
5、保持相对静止.求:(1)假设物体随斜面水平匀速移动了位s,那么斜面对物体做了多少功？(2)假设物体随斜面以加速度a移动了位移s,那么斜面对物体做了多少功？图611、将一质量为勿=10 kg的物体，自水平地面由静止开始用一竖直向上的拉力b将其以d= 0.5 in/sz的加速度向上拉起.求：(1)在向上拉动的10s内，拉力歹做功的功率；(2)上拉至10 s末，拉力的功率.12.如图7所示，用恒力F通过光滑的定滑轮，将静止于水平面上的物体从位置A拉到位置B,物体可视为质点，定滑轮距水平面高为h,物体在位置A、B时，细绳与水平面的夹角分别为a和B,求绳的拉力F对物体做的功。图7机车的两种启动方式汽车由
6、静止开始启动的实际过程较为复杂，在高中阶段我们可以把它简化成以下两种方 式：一种是以恒定功率启动；另一种是以恒定加速度启动。一、恒定功率启动：当汽车以恒定功率Pe起动时，由a=外知，V增大，F减小；由Q= J（知。减小,此后汽车做匀速,此后汽车做匀速m汽车做变加速直线运动。当Q=0,即方寸时，汽车到达最大速度匕 直线运动。【例1】、质量为5x103 kg的汽车在=0时刻速度yo=iOm/s,随后以。=6x104 w的额 定功率沿平直公路继续前进，经72s到达最大速度，设汽车受恒定阻力，其大小为2.5x103n。 求：（1）汽车的最大速度以,； （2）汽车在72s内经过的路程s。二、恒定加速度（
7、恒力）启动：当汽车匀加速起动时，加速度q =恒定，但v逐渐增大，由P=FV可知P增大,m汽车做匀加速直线。当。=几时，匀加速运动结束，由勺二外知丫增大，F减小；由Q= 知a减小，汽车做加速度逐渐减小的直线运动。当Q=o,即F=f时，汽车到达最 m大速度vm此后汽车做匀速直线运动。例2质量是2000kg、额定功率为80kW的汽车，在平直公路上行驶中的最大速度为 20m/so假设汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为2m/s2,运动中的阻力不变。求: 汽车所受阻力的大小。3s末汽车的瞬时功率。汽车做匀加速运动的时间。汽车在 匀加速运动中牵引力所做的功。【课堂练习】汽车发动机的额定功率为60k
8、W,汽车质量为53汽车在水平路面上行驶时，阻力是车 重的0.1倍，求：（1）汽车以额定功率从静止起动后能到达的最大速度是多少？（2）汽车从静止开始，保持以0.5m/s2的加速度做匀加速运动这一过程能维持多长时间?对于汽车起动问题，首先要搞清楚是以什么方式起动，然后分析运动过程中各物理量的 变化情况，最后根据试题的具体情况进行求解。【作业与练习】1、一艘轮船发动机的额定功率为l.8xl（）5kw,当它的输出功率等于额定功率时到达最大速 度，此时它所受的阻力为L2x107n,轮船航行的最大速度是 m/so2、汽车发动机的额定功率为80kW,它以额定功率在平直公路上行驶的最大速度为20m/s, 那么
9、汽车在以最大速度匀速行驶时所受的阻力是（）A. 8000NB. 4000NC. 2500ND. 1600N3、汽车在平直公路上行驶，它受到的阻力大小不变，假设发动机的功率保持恒定，汽车在加速行驶的过程中，它的牵引力歹和加速度。的变化情况是（）A.尸逐渐减小，。也逐渐减小B.厂逐渐增大，。逐渐减小C.尸逐渐减小，。逐渐增大D.厂逐渐增大，。也逐渐增大4、汽车发动机的功率为60kW,汽车的质量为43当它行驶在坡度为0.02的长直公路上时, 所受阻力为车重的0.1倍（g取lOm/s?）,问:（1）汽车所能到达的最大速度Vmax多大？（2）汽车从静止开始以0.6m/s2的加速度作匀加速直线运动，此过程
10、能维持多长时间?（3）当汽车匀加速行驶的速度到达最大值时，汽车做功多少？（4）在10s末汽车的即时功率为多大？1、D 2、ABC 3、B 4、D 5、ABCD6、答案： / mgL7、(V3 - )mgs8、侬(2 r)Q C) p = F.y = 7xlO4WPt =F% =7x104FF(2)时间中点瞬时功率22p =F -v, =7xl03 x5V5FF = 7.8x10VJ位移中点的瞬间功率a 510、(1)斜面对物体所做的功为少总=n+%=0(2) /总=外+%=2QS.11 /1 p W Fs 105x25 w . oqsu/11 (1) P =W 262.5 Wt t 10(2) P=Fvcos 9 =FcosO= 105 X 0.5X 10 W = 525 W12、略机车的启动答案例 1 答案：(1) v/n=24m/s ；(2) 5= 1252m例 2 答案：尸4000N P=&=4.8xl()4w片5s=2xlO5J.课堂练习题答案：(1) 12m/s(2) 16s1、答案：152、答案：B3、答案：A4、答案：(1) 12.5m/s (2) 14s (3) 4.2x105J(4)43.2kW