鲁科版 高一 第1章 功和功率 专项1 变力做功的计算方法 天天练(word无答案)

第一章 功和功率一、知识点复习正功 负功 条件 2π<α≤π2π≤α<0 物理 意义表明力是动力,做功的效果会促进物体的运动 表明力是阻力,做功的效果 会阻碍物体的运动 说明 ①功的正、负既不表示大小也不表示方向，只表示是动力做功还是阻力做功②一个力对物体做负功，往往说成物体克服这个力做了功(取绝对值)，即力F 做负功Fs 等效于物体克服力F 做功Fs例题1.运动员在110米栏比赛中,主要有起跑加速、途中匀速跨栏和加速冲刺三个阶段,运动员的脚与地面间不会发生相对滑动,以下说法正确的是( )A.加速阶段地面对运动员的摩擦力做正功B.匀速阶段地面对运动员的摩擦力做负功C.由于运动员的脚与地面间不发生相对滑动,所以不论加速还是匀速,地面对运动员的摩擦力始终不对运动员做功D.无论加速还是匀速阶段,地面对运动员的摩擦力始终做负功【解析】选C 。

因运动员的脚与地面间不发生相对滑动,故地面对运动员的静摩擦力对运动员不做功,A 、B 、D 均错误,C 正确。

例题2.如图所示,质量分别为m1和m2的两个物体,m1<m2,在大小相等的两个力F1和F2的作用下沿水平方向移动了相同的距离。

若F1做的功为W1,F2做的功为W2,则( )A.W1>W2B.W1<W2C.W1=W2D.条件不足,无法确定【解析】选C 。

由题意可得F1和F2是恒力,物体移动的位移相同,并且力与位移的夹角相等,所以由功的公式W=Flcosθ可知,它们对物体做的功是相同的,所以C 正确。

【加固训练】如图所示,用恒力F 拉着质量为m的物体沿水平面从A 移到B 的过程中,下列说法正确的是( )A.有摩擦力时比无摩擦力时F 做的功多B.物体加速运动时比减速运动时,F 做的功多C.物体无论是加速运动、减速运动还是匀速运动,力F做的功一样多D.有摩擦力时与无摩擦力时F的平均功率相等【解析】选C。

无论有无摩擦或者物体加速运动还是减速运动,恒力F做的功都是W=Fx,选项A、B错误,C正确;有摩擦力时与无摩擦力时F做的功一样多,但做功的时间不同,所以平均功率不同,选项D错误。

鲁科版 高一 第1章 功和功率 B拓展区 综合拓展一遍过 天天练一、单选题1. 人走路时，其重心一定会发生上下位置的变化，当身体的重力作用线通过着地的一只脚的底面时，重心最高；当跨出一步双脚着地时，重心最低．某人的质量为60kg，腿长约为1m，步距0.8m，他在水平路面上匀速地走完3000m用时30min，g=10m/s2. 该人在30min内克服重力做的功和克服重力做功的平均功率大约是A．19kJ，10W B．190kJ，100W C．190kJ，10W D．1900kJ，100W2. 在光滑的水平面上，用—水平拉力F使物体从静止开始运动位移x，平均功率为P。

如果将水平拉力增大至4F，使同一物体从静止开始运动位移x，则平均功率为（）A．2P B．4PC．6P D．8P3. 一物体静止在粗糙水平地面上，现用一大小为F1的水平拉力拉动物体，经过一段时间后其速度变为v，若将水平拉力的大小改为F2，物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v ，对于上述两个过程，用、分别表示拉力F1、F2所做的功，、分别表示前后两次克服摩擦力所做的功，则（）A ．，B ．，C ．，D ．，A ．B ．C ．D ．5. 如图所示，一个质量不计的定滑轮穿过一根质量为M 的环形链条，有一质量为m 的猴子拉着一边的链条开始向上爬并保持高度不变，不计一切摩擦及阻力，则能定性反映在这段时间内猴子做功的功率随时间变化关系的P —t 图像是 （ ）A ．B ．C ．D ．6. 2017年国庆小长假，小明到一家农家乐餐厅就餐时发现，店内竟有驴拉磨磨玉米面，如图所示，假设驴拉磨的力大小始终为500 N ，运动的圆的半径1m ，且力的方向始终沿圆周的切线方向。

则驴拉磨转动一周所做的功为（ ）的阻力．汽车在驶入沙地前己做匀速直线运动，它匀速运动到驶出沙地后的一段时间内，位移s 随时间t 的变化关系可能是（）汽车以恒定功率沿公路做直线运动，途中通过一块沙地．汽车在公路及沙地上所受阻力均为恒力，且在沙地上受到的阻力大于在公路上受到4.A．0C．500πJ7. 如图所示，一物体由静止开始分别沿三个倾角不同的固定光滑斜面从顶端下滑到底端C、D、E处，下列说法正确的是（）A．物体沿斜面AC下滑过程中加速度最小B．物体沿斜面AE下滑过程中重力的平均功率最大C．物体在三个斜面上达底端时速度相同D．重力做功相同8.车辆在行驶时，要克服的阻力有轮胎产生的滚动阻力（路阻）及空气阻力（风阻）。

鲁科版 高一 第1章 功和功率 专项2 机车启动问题 天天练一、单选题1. 某质量为m的电动玩具小车在平直的水泥路上由静止开始加速行驶。

经过时间t前进的距离为x，且速度刚好达到最大值v max，设这一过程中电动机的功率恒为P，小车受到的阻力恒为F，则t时间内（）A．小车做匀加速运动B．小车受到的牵引力逐渐增大C．合外力对小车所做的功为PtD．合外力对小车所做的功为Pt-Fx2. 当前我国“高铁”事业发展迅猛．假设一辆高速列车在机车牵引力和恒定阻力作用下，在水平轨道上由静止开始启动，其图象如图所示，已知在0～t1时间内为过原点的倾斜直线，t1时刻达到额定功率P，此后保持功率P不变，在t3时刻达到最大速度v3，以后匀速运动．下列判断正确的是（）A．从0至t3时间内，列车一直匀加速直线运动B．t2时刻的加速度大于t1时刻的加速度C．在t3时刻以后，机车的牵引力为零D．该列车所受的恒定阻力大小为二、解答题3. 一辆汽车在平直的公路上以某一初速度运动，运动过程中保持恒定的牵引功率，其加速度和速度的倒数图像如图所示．若已知汽车的质量，则根据图像所给的信息，不能求也的物理量是（）A ．汽车的功率B ．汽车行驶的最大速度C ．汽车所受到的阻力D ．汽车运动到最大速度所需的时间4. 一汽车在平直公路上行驶．从某时刻开始计时,发动机的功率P 随时间t 的变化如图所示．假定汽车所受阻力的大小f 恒定不变．下列描述该汽车的速度随时间t 变化的图像中,可能正确的是( )A ．B ．C ．D ．载重80 kg 电动机的额定输出功率180 W 整车质量40 kg 充电时间 6 h~8 h 额定车速18 km/h 电源输出电压≥36 V 下表是一辆电动自行车的部分参数配置表，其中的额定车速是指该电动自行车满载的情况下，在平直道路上以额定功率匀速行驶时的速度。

5.电源36 V/12 Ah 电动机的额定工作电压/电流36 V/6 A请根据表中的数据，解决下列问题（g取10 m/s2）。

鲁科版高一第1章功和功率 C挑战区模拟高考一遍过天天练一、单选题(★★) 1 . 如图所示，位于固定粗糙斜面上的小物块 P，受到一沿斜面向上的拉力 F，沿斜面匀速上滑．现把力F的方向变为竖直向上，若使物块P仍沿斜面保持原来的速度匀速运动，则（）A．力F一定要变小B．力F一定要变大C．力F的功率将减小D．力F的功率将增大(★★) 2 . 如图甲所示，物体受到水平推力 F的作用在粗糙水平面上做直线运动．监测到推力F、物体速度 v随时间 t变化的规律如图5乙、丙所示．取g=10 m/s 2，则（）A．第1 s内推力做功为1JB．第2 s内物体克服摩擦力做的功为W=2.0JC．第1.5 s时推力F的功率为2WD．第2 s内推力F做功的平均功率(★★) 3 . 一质量为m的电动汽车在平直公路上以恒定的功率加速行驶，当速度大小为v时，其加速度大小为a，设汽车所受的阻力恒为f．以下说法正确的是A．汽车的功率为fvB．当汽车的速度增加到2v时，加速度为C．汽车行驶的最大速率为(1+)vD．当汽车的速度为时v，行驶的距离为(★★) 4 . 如图所示，传送带 AB的倾角为θ，且传送带足够长。

现有质量为 m可视为质点的物体以 v 0的初速度从 B端开始向上运动，物体与传送带之间的动摩擦因数，现传送带沿顺时针方向运动，速度为，摩擦力对物体做功的最大瞬时功率是（）A．B．C．D．(★★) 5 . 质量 m =20 kg的物体，在大小恒定的水平拉力 F的作用下，沿水平面做直线运动。

0~2s内 F与物体的运动方向相反，2~4s内 F与物体的运动方向相同，物体的 v — t图像如图所示。

g取10m/s 2，则（）A．拉力F的大小为100 NB．t=4s时，拉力F的瞬时功率为120WC．0~4s内，拉力F所做的功为480JD．0 ~4s内，物体克服摩擦力做的功为320J二、多选题(★★) 6 . 在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻弹簧连接的物块 A和 B，它们的质量分别为3 m和2 m，弹簧的劲度系数为 k， C为一固定挡板，系统处于静止状态．现用一沿斜面方向的恒力F拉物块 A使之沿斜面向上运动，当 B刚离开 C时， A的速度为 v，加速度方向沿斜面向上、大小为 a，则A．当A的速度达到最大时，B的加速度大小为B．B刚离开C时，恒力对A做功的功率为C．从静止到B刚离开C的过程中，A发生的位移为D．从静止到B刚离开C的过程中，重力对A做的功为三、解答题(★) 7 . 如图所示,建筑工人通过滑轮装置将一质量是100 kg的料车沿30°角的斜面由底端匀速地拉到顶端，斜面长L=4 m，若不计滑轮的质量和各处的摩擦力，g取10 N/kg,求这一过程中：(1)人拉绳子的力做的功；(2)物体的重力做的功；(3)物体受到的各力对物体做的总功.(★★) 8 . 现规划建设一新机场，请你帮助设计飞机跑道。

图3B. m(sin 0 - s /2D. mg an 0 - s5、质量为m 的汽车发动机的功率恒为P,摩擦阻力恒为f,牵引力为F.汽车由静止开始，经过时间t 行驶了位移s 时，速度达到最大值 V m ,则发动机所做的功为() 二、填空题6、如图4所示，木板质量为 M 长为L ,放在光滑水平面上，一细绳通过定滑轮将木板与质 量为m 的小木块相连，M 与m 之间的动摩擦因数为，现用水平向右的力 F 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 __________ .、选择题 第一章功和功率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 ，若物体和地 面间的摩擦因数为 □，则此力对物体做的功为( ) A. mgs B. i mgs/ (cos a sin a ) C. i mgs/ (cos a - i sin a ) D. i mgscosa / (cos a + i sin a )2、如图2所示，质量为 m 的物块始终固定在倾角为图1 0的斜面上，下列说法中正确的是 A.若斜面向右匀速移动距离 s,斜面对物块没有做功B.若斜面向上匀速移动距离 s,斜面对物块做功 mgsC.若斜面向左以加速度 a 移动距离s,斜面对物块做功 masD.若斜面向下以加速度 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 = 10 m/s 2，则物体落地时重力的即时功率为 () A. 400 W B. 300 W C. 500 W D. 700 W4、如图3所示，质量为 m 的物体P 放在光滑的倾角为0的直角劈上，同时用力 F 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 P 做的功为()A. F- sC. mg pos 0- sA. PtB. fv ntC. 丄"1 V m 2+fsD. 2mP Ps22f V E . Fs图47、如图5所示，人拉着细绳的一端由A走到B,使质量为m的物体匀速上升。

高中物理学习材料桑水制作第一章《功和功率》练习二1.以下说法中正确的是：( D )A．力做功多，则说明受力物体的位移一定大B．力对物体不做功，则物体一定没有位移C．解放军战士肩扛步枪站岗,战士用了力,所以战士对步枪做了功;D．汽车抛锚时,人用了很大的力推车,才能使车缓慢移动,人对车做了功.2．质量为m的物体，在水平力F作用下，在粗糙的水平面上运动，下列哪些说法不正确( B C )A．如果物体做加速直线运动，F一定对物体做正功B．如果物体做减速直线运动，F一定对物体做负功C．如果物体做减速直线运动，F也可能对物体做正功D．如果物体做匀速直线运动，F一定对物体做正功3、下列说法中，正确的是 ( B )A．物体的动能不变，则其速度一定也不变 B．物体的速度不变，则其动能也不变C．物体的动能不变，说明物体的运动状态没有改变D．物体的动能不变，说明物体所受的合外力一定为零4、在光滑水平面上．质量为2kg的物体以2m／s的速度向东运动，当对它施加一向西的力使它停下来，则该外力对物体做的功是 ( C )A．16J B．8J． C．4J D．05.两个物体质量比为1∶4，速度大小之比为4∶1，则这两个物体的动能之比为（ C ）A、1∶1B、1∶4C、4∶1D、2∶16、关于作用力与反作用力做功的关系，下列说法正确的是：（D ）A、当作用力作正功时，反作用力一定作负功B、当作用力不作功时，反作用力也不作功C、作用力与反作用力所做的功一定是大小相等D、作用力做正功时，反作用力也可以做正功7、关于功率，下列说法中正确的是 [ D ]A．根据P＝W／t可知，力做功越多，其功率越大B．根据P＝Fv可知，汽车的牵引力一定与速率成反比C．由P＝W／t可知，只要知道t 秒内力所做的功，就可以求得这段时间内任一时刻的功率D．由P＝F v可知，当发动机功率一定时，交通工具的牵引力与运动速率成反比8、一质量为m 的小球，用长为l 的轻绳悬挂于O 点，小球在水平力F 作用下，从平衡位置P 很缓慢地移动到Q 点，如图7-5-2所示，则力F 所做的功为 ( B )A ．mglcos θB ．mgl (1一cos θ)C ．Flsin θD ．Fl(1一cos θ)9、在平直的公路上汽车由静止开始做匀加速运动，当速度达v1后立即关闭发动机让其滑行，直至停止，其v － t 图像如图7-5-4所示．设运动的全过程中汽车牵引力做的功为W1，克服摩擦力．做的功为W2，那么W1 : W2应为( A )A ．1∶1B ．1∶2C ．1∶3D ．1∶410.如图是一汽车在平直路面上启动的速度－时间图象，t1时刻起汽车的功率保持不变．由图象可知( C )A ．0~t1时间内，汽车的牵引力增大，加速度增大，功率不变B ．0~t1时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变，功率不变C ．t1~t2时间内，汽车的牵引力减小，加速度减小D ．t1~t2时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变11.某消防队员从一平台上跳下，下落2 m 后双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又降下0.5 m ，在着地过程中地面对他双脚的平均作用力为自身重力的（ D ）A ．8倍B ．10倍C ．2倍D ．5倍12、质量为m 的汽车，其发动机额定功率为P ．当它开上一个倾角为θ的斜坡时，受到的阻力为车重力的k 倍，则车的最大速度为 ( D )13、如图：用F =40 Ｎ的水平推力推一个质量m ＝3.0 kg 的木块，使其沿着光滑斜面向上移动2 ｍ，则在这一过程中，F 做的功为__69.3J _____J ，重力做的功为____-30 ___J.（g ＝10ｍ/s2）14．一个质量为m 的小球，从高h 处自由下落，则下落过程中重力对小球做功的平均功率是______；落地时重力的瞬时功率是______．2gh mg ，gh mg 215、质量为0．5kg 的物体，自由下落2s ，重力做功为 100J ，2 s 末物体的动能为 100J (g 取10m ／s2) 。

高中物理学习材料桑水制作功与功率检测（二）（A ）1．如图所示，两个质量相等的物体在同一高度沿倾角不同的两个斜面加速下滑，α1>α2,且第一个斜面光滑，第二个斜面粗糙。

在顶端滑到底端的过程中，重力对物体做功分别为W 1和W 2，则： A ．W 1=W 2 B ．W 1>W 2 C ．W 1<W 2 D ．不能确定（C ）2．一个质量为0.5kg 的物体，从10m 高处以6m/s 的水平速度抛出，在0.8s 末（不计空气阻力，g 取10m/s 2），重力的瞬时功率为：A ．0WB ．30WC ．40WD ．50W（BCD ）3．从地面竖直向上抛出一个物体，在上升和下落过程中，不计空气阻力，物体两次经过离地H 高的某点时，物体具有相同的：A ．速度B ．加速度C ．动能D ．机械能4．车重100N ，车与水平地面的摩擦因为μ=0.2,用100N的拉力F 作用于车，如图所示。

已知拉力和水平方向夹角是37°。

若前进4m 时，拉力F 对车做功为_320J ；车克服摩擦力做功_32_J ；车子动能的增量是_288J (sin37°=0．6,cos37°=0．8)5．一物体做自由落体运动．在第1s 内和第2s 内，重力对该物体做的功之比为__1：3_；在第1s 末和第2s 末，重力做功的即时功率之比为_1：2_.（AD ）6．卡车在平直公路上从静止开始加速行驶，经时间t 前进距离s ，速度达到最大值v m 。

设此过程中发动机功率恒为P ，卡车所受阻力为f ，则这段时间内，发动机所做的功为A ．PtB ．fsC ．Pt －fsD ．fv m t（A ）7．物体在拉力作用下沿斜面上升了一段距离，其中拉力做功16J ，重力做功—8J ，克服摩擦阻力做功2J ，则在这段过程中，关于功和能的讨论，下列正确的是：A ．物体的重力势能增加了8JB ．物体的重力势能减少了8JC ．物体的动能增加了10JD ．物体的机械能增加了2J（B ）8．轻绳的一端系一小球，在竖直平面内做圆周运动，半径为L ，如果小球在通过圆周最低点时绳的拉力恰好等于小球重力的7倍，那么球在通过圆周最高点的速度大小等于： 37 F L Oα1 α2A．gL B ．gL52 C．gL4 D．gL9．如图所示，一人用50牛竖直向下的恒力F作用在绳子的一端，通过绳子和定滑轮将一质量是25千克的原来静止的物体由位置A处（绳子与水平方向成30o53o 角）沿水平面拉到位置B处（绳子与水平面成60o角），水平面光滑，图中H表示绳子与滑轮的触点C到物体顶部的高度差。

鲁科版 高一 第1章 功和功率 专项1 变力做功的计算方法 天天练一、单选题1. 如图所示的装置由一半径为R 的半圆管与半径为的半圆管组合而成，将装置固定在水平面上，一直径略小于圆管内径的小球置于M点，该小球受到一方向始终沿轨道切线方向的外力，且保持其大小F不变，当小球由M点运动到管口的另一端N点时，该外力对小球所做的功为（）A．0B．FR C ．D ．2. —同学为了固定出现松动的凳子，用一木槌将一木楔钉入缝隙。

假设凳子对木楔的阻力与木楔进入缝隙的深度成正比，即f=kx，该同学第一次将木楔钉入缝隙的深度为x1=1cm，第二次该同学对木楔做的功与第一次相同，则第二次木楔再次进入缝隙的深度为（）A ．B ．C ．D．0.5cm3. 如图所示，n个完全相同，边长足够小且互不粘连的小方块依次排列，总长度为l，总质量为M，它们一起在光滑水平面上滑动，某时刻开始滑上粗糙水平面，小方块与粗糙水平面之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，若小方块恰能完全进入粗糙水平面，则所有小方块克服摩擦力做的功为（）二、解答题A ．B ．C ．D ．4. 如图甲所示，质量为4kg 的物体在水平推力作用下开始运动，推力F 的大小随位移x变化的情况如图乙所示，物体与地面间的动摩擦因数为，g 取10m/s 2则（ ）A ．物体先做加速运动，推力撤去后才开始做减速运动B ．运动过程中推力做的功为200JC ．物体在运动过程中的加速度先变小后不变D ．因推力是变力，无法确定推力做的功5. 固定的光滑竖直杆上套着一个滑块，用轻绳系着滑块绕过光滑的定滑轮，以大小恒定的拉力F 拉绳，使滑块从A 点起由静止开始上升。

若从A 点上升至B 点和从B 点上升至C 点的过程中轻绳对滑块做的功分別为W 1和W 2，且AB=BC ，则（ ）A ．B ．C ．D ．无法确定W 1和W 2的大小关系6. 如图所示，一质量为m =2.0kg 的物体从半径为R =5.0m 的圆弧轨道的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）。

图6—1—2高中物理学习材料唐玲收集整理第1章《功和功率》单元测试6一、选择题（每小题5分，共40分）1．用力将重物竖直提起，先是从静止开始匀加速上升，紧接着匀速上升．如果前后 两过程的运动时间相同，不计空气阻力，则 （ ） A ．加速过程中拉力的功一定比匀速过程中拉力的功大 B ．匀速过程中拉力的功比加速过程中拉力的功大 C ．两过程中拉力的功一样大 D ．上述三种情况都有可能2．如图6—1—1，分别用力F 1、F 2、F 3将质量为m 的物体由静止沿同一光滑斜面以相同的加速度从斜面底端拉到斜面的顶端，在此过程中，F 1、F 2、F 3做功的功率大小关系是（ ）图6—1—1A ．P 1=P 2=P 3B ．P 1＞P 2=P 3C ．P 3＞P 2＞P 1D ．P 1＞P 2＞P 33．如图6—1—2，小物块A 位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平面上，从地面上看，在小物块沿斜面下滑的过程中，斜面对小物块的作用力（ ） A ．垂直于接触面，做功为零 B ．垂直于接触面，做功不为零 C ．不垂直于斜面，做功为零D ．不垂直于接触面，做功不为零 4．如图6—1—3所示，木块A 放在木块B 的左上端，用恒力F 拉至B 的右端，第一次将B 固定在地面上，F 做的功为W 1；第二次让B 可以在光滑地面上自由滑动，F 做的功为W 2，比较两次做功，图6—1—3图6—1—6可能是（ ）A ．W 1＜W 2B ．W 1=W 2C ．W 1＞W 2D ．无法比较5．一根木棒沿水平桌面从A 运动到B ，如图6—1—4所示，若棒与桌面间的摩擦力为F，则棒对桌面（ ）A ．－F s ，－F sB ．F s ，－F sC ．0，－F sD ．－F s ，0 6．如图6—1—5所示，质量为m 的物块，始终固定在倾角为α （ ）①若斜面向左匀速移动距离s ，斜面对物块没有做功②若斜面向上匀速移动距离s ，斜面对物块做功mgs③若斜面向左以加速度a 移动距离s ，斜面对物块做功ma s④若斜面向下以加速度a 移动距离s ，斜面对物块做功m （g +a ）s A ．①②③ B ．②④ C ．②③④ D ．①③④7．一木块前端有一滑轮，绳的一端系在右方固定处，另一端穿过滑轮用恒力F拉住保持两股绳之间的夹角θ不变，如图6—1—6所示． 当用力拉绳使木块前进s 时，力F 对木块做 的功（不计绳重和摩擦）是（ ） A ．Fs cos θ B ．Fs （1＋cos θ） C ．2Fs cos θ D ．2F s8．一辆汽车沿一略微倾斜的坡路运动，若保持发动机的功率不变，它能以v 1的速度匀速上坡，能以v 2的速度匀速下坡，则它在相同粗糙程度的水平路面上匀速运动的最大速度为（ ）A ．21v vB ．（v 1＋v 2）/2C ．2v 1v 2/（v 1＋v 2）D ．v 1v 2/（v 1－v 2）二、填空题（每小题6分，共24分）9．一跳绳运动员质量m =50 kg ，一分钟跳N =180次．假设每次跳跃中，脚与地面的接触时间占跳跃一次时间的2/5，试估算该运动员跳绳时克服重力做功的平均功率为________（取g =10 m/s 2）．10．质量为2×103 kg 的汽车，发动机输出功率为30×103 W ．在水平公路上能达到的最大速度为15 m/s ，当汽车的速度为10 m/s 时，其加速度为______m/s 2．11．人的心脏每跳一次大约输送8×10-5 m 3的血液，正常人血压（可看做心脏输送血液的压强）的平均值为1.5×104 Pa ，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．某地强风的风速v =20 m/s ，设空气密度ρ=1.3 kg/m 3．如果把通过横截面积图6—1— 4图6—1—5为S =20 m 2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） 三、计算题（共36分） 13．（12分）汽车发动机的功率为60 kW ，若其总质量为5 t ，在水平路面上行驶时，所受阻力恒定为5.0×103N ，试求： （1）汽车所能达到的最大速度．（2）若汽车以0.5 m/s 2的加速度由静止开始做匀加速运动，这一过程能维持多长时间．14．（12分）质量m =1 t 的小汽车，以额定功率行驶在平直公路上的最大速度是v m 1=12 m/s ，开上每前进20 m 升高1 m 的山坡时最大速度是v m 2=8 m/s ．如果这两种情况中车所受到的摩擦力相等，求： （1）摩擦阻力．（2）汽车发动机的功率．（3）车沿原山坡下行时的最大速度v m 3．（g 取10 m/s 2）15．（12分）（2002年上海高考试题）铁路提速，要解决许多技术问题．通常，列车阻力与速度平方成正比，即F f = kv 2．列车要跑得快，必须用大功率的机车来牵引．（1）试计算列车分别以120 km/h 和40 km/h 的速度匀速行驶时，机车功率大小的比值（提示：物理学中重要的公式有F =ma ，W =F s ，P =Fv ，s =v 0t +21at 2）．（2）除上题涉及的问题外，还有许多其他技术问题需要解决．例如：为了减少列车在高速行驶中的振动，需要把原先的有接缝轨道改为无接缝轨道．请你再举一例，并简要说明．参考答案一、1．D 2．A 3．B 4．AB 5．C 6．A7．B 拉绳时，两股绳中的拉力都是F ，它们都对物体做功，因此其对物体做的功为W =W 1+W 2=Fs cos θ+Fs =Fs （1+cos θ）8．C 上坡达最大速度时，牵引力F 1=mg sin θ+F f ；下坡达最大速度时，牵引力F 2=F f -mg sin θ．由题意有：P =（mg sin θ+F f ）v 1=（F f -mg sin θ）v 2=F f v 3（路面略微倾斜，看成F f 相等）解得：v 3=2v 1v 2/（v 1+v 2）二、9．75 W 每次空中时间为Δt =53×60/180 s=0.2 s ，起跳速度v 0=g ×22.0102⨯=∆t m/s= 1 m/s ，平均功率为：P =601802120⨯mv W=75 W 10．0.511．1.4 将每次输送血液等效成一个截面为S ，长为L 的柱体模型，则tpVt pSl t W P ====（1.5×104×8×10-5）/（60/70） W=1.4 W 12．21ρSv 3；1×105 13．（1）当汽车达最大速度时，其a =0，合外力为零，即Ｐ/v m =F f ，则最大速度为v m =P /F f =60×103/5×103 m/s=12 m/s （2）由牛顿第二定律得P /v -F f =ma即60×103/v -5.0×103=5.0×103×0.5 解得v =8 m/s由v =at 可得，这一过程维持的时间为t =v /a =8/0.5=16 s14．（1）设山坡倾角为α，由题设条件得sin α=201，设汽车在平路上开行和山坡上开行时受到的摩擦力均为F f ，由最大速度时满足的力学条件有：21m f m v PF v P =F f +mg sin α 两式相比，得F f =201101008128sin 212⨯⨯⨯-=-αmg v v v m m m N=1000 N ．（2）设汽车在水平路面上以最大速度运行时牵引力为F ，则F =F f =1000 N ，所以汽车发动机的功率为P =Fv m1=F f v m1=1000×12 W=12 kW（3）设汽车沿山坡下行过程中达最大速度时牵引力为F ′，则需满足力学条件 F ′+mg sin α=F f即3m v P+mg sin α=F f所以汽车下坡时的最大速度为v m3=20110100010001012sin 3⨯⨯-⨯=-αmg F Pf m/s=24 m/s15．（1）列车匀速运动时牵引力F 与受阻力F f 相等，且F =F f ，而F f =kv 2，则P =F ·v =k v 3，代入v 1=120 km/h ，v 2=40 km/h 可得P 1/P 2=27/1（2）在轨道（弯道）半径一定的情况下，火车速度越大，所需向心力越大，通过增大弯道半径可以减小向心力．。