1、第七章 機(jī)械能功和功率（2012/2/24）主要內(nèi)容：1、功和功率的計(jì)算；2、變力的功；3、機(jī)車(chē)的兩種啟動(dòng)方式一、選擇題圖11、如圖1所示，用力拉一質(zhì)量為m的物體，使它沿水平勻速移動(dòng)距離s，若物體和地面間的摩擦因數(shù)為，則此力對(duì)物體做的功為（ ）AmgsBmgs/（cos+sin）Cmgs/（cos-sin）Dmgscos/（cos+sin）2、如圖2所示，質(zhì)量為m的物塊始終固定在傾角為的斜面上，下列說(shuō)法中正確的是（ ）圖2A若斜面向右勻速移動(dòng)距離s，斜面對(duì)物塊沒(méi)有做功B若斜面向上勻速移動(dòng)距離s，斜面對(duì)物塊做功mgsC若斜面向左以加速度a移動(dòng)距離s，斜面對(duì)物塊做功masD若斜面向下以加速度a移動(dòng)

2、距離s，斜面對(duì)物塊做功m（g+a）s3、從空中以40 m/s的初速平拋一個(gè)重力為10 N的物體，物體在空中運(yùn)動(dòng)3 s落地，不計(jì)空氣阻力，取g10 m/s2，則物體落地時(shí)重力的即時(shí)功率為()A400 WB300 WC500 WD700 W 4、如圖3所示，質(zhì)量為m的物體P放在光滑的傾角為的直角劈上，同時(shí)用力F向右推劈，使P與劈保持相對(duì)靜止，在前進(jìn)的水平位移為s的過(guò)程中，劈對(duì)P做的功為()圖3AF·sBmgsinq·s/2Cmgcosq·sDmgtanq·s5、質(zhì)量為m的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率恒為P，摩擦阻力恒為f，牽引力為F汽車(chē)由靜止開(kāi)始，經(jīng)過(guò)時(shí)間t行駛了位移s

3、時(shí)，速度達(dá)到最大值vm，則發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功為() APt Bfvmt Cfs D EFs二、填空題6、如圖4所示，木板質(zhì)量為M，長(zhǎng)為L(zhǎng)，放在光滑水平面上，一細(xì)繩通過(guò)定滑輪將木板與質(zhì)量為m的小木塊相連，M與m之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，現(xiàn)用水平向右的力F將小木塊從木板的最左端拉到最右端，拉力至少要做的功是_圖4圖5sAB7、如圖5所示，人拉著細(xì)繩的一端由A走到B，使質(zhì)量為m的物體勻速上升。已知A、B兩點(diǎn)間的水平距離為s，細(xì)線(xiàn)與水平方向的夾角已在圖中標(biāo)出，不計(jì)滑輪的摩擦，人的拉力所做的功_8、用水平拉力拉著滑塊沿半徑為r的水平圓軌道勻速運(yùn)動(dòng)一周，已知滑塊的質(zhì)量為m，滑塊與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。此過(guò)程中拉力所

4、做的功_三、計(jì)算題9、在一段平直公路上，一輛質(zhì)量m=10t的卡車(chē)速度從V1=5m/s均勻增加到V2=15m/s，經(jīng)過(guò)的時(shí)間t=50s，如果車(chē)在運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力為車(chē)重力的k倍，k=0.05，求：（1）發(fā)動(dòng)機(jī)的平均功率。（2）在這段路程的時(shí)間中點(diǎn)和位移中點(diǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)的瞬時(shí)功率。（g=10m/s2）10、如圖6所示，在傾角為的斜面上有一質(zhì)量為m的物體，一直與斜面保持相對(duì)靜止求：（1）若物體隨斜面水平勻速移動(dòng)了位s，則斜面對(duì)物體做了多少功？（2）若物體隨斜面以加速度a移動(dòng)了位移s，則斜面對(duì)物體做了多少功？圖 6smm11、將一質(zhì)量為m10 kg的物體，自水平地面由靜止開(kāi)始用一豎直向上的拉力F將其以a0.5

5、 m/s2的加速度向上拉起求：（1）在向上拉動(dòng)的10s內(nèi)，拉力F做功的功率；（2）上拉至10 s末，拉力的功率圖712（12分）如圖7所示，用恒力F通過(guò)光滑的定滑輪，將靜止于水平面上的物體從位置A拉到位置B，物體可視為質(zhì)點(diǎn)，定滑輪距水平面高為h，物體在位置A、B時(shí)，細(xì)繩與水平面的夾角分別為和，求繩的拉力F對(duì)物體做的功。機(jī)車(chē)的兩種啟動(dòng)方式汽車(chē)由靜止開(kāi)始啟動(dòng)的實(shí)際過(guò)程較為復(fù)雜，在高中階段我們可以把它簡(jiǎn)化成以下兩種方式：一種是以恒定功率啟動(dòng)；另一種是以恒定加速度啟動(dòng)。一、恒定功率啟動(dòng)：當(dāng)汽車(chē)以恒定功率Pe起動(dòng)時(shí)，由知，v增大，F(xiàn)減小；由知a減小，汽車(chē)做變加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)a=0，即F=f時(shí)，汽車(chē)達(dá)到最

6、大速度，此后汽車(chē)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。二、恒定加速度（恒力）啟動(dòng)：當(dāng)汽車(chē)勻加速起動(dòng)時(shí)，加速度恒定，但v逐漸增大，由P=FV可知P增大，汽車(chē)做勻加速直線(xiàn)。當(dāng)P=Pe時(shí)，勻加速運(yùn)動(dòng)結(jié)束，由知V增大，F(xiàn)減小；由知a減小，汽車(chē)做加速度逐漸減小的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)a=0，即F=f時(shí)，汽車(chē)達(dá)到最大速度，此后汽車(chē)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。【例】 汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60kW，汽車(chē)質(zhì)量為5t，汽車(chē)在水平路面上行駛時(shí)，阻力是車(chē)重的0.1倍，求：（1）汽車(chē)以額定功率從靜止起動(dòng)后能達(dá)到的最大速度是多少？（12m/s）（2）汽車(chē)從靜止開(kāi)始，保持以0.5m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)這一過(guò)程能維持多長(zhǎng)時(shí)間?(16s)對(duì)于汽車(chē)起動(dòng)問(wèn)題，首先要

7、搞清楚是以什么方式起動(dòng)，然后分析運(yùn)動(dòng)過(guò)程中各物理量的變化情況，最后根據(jù)試題的具體情況進(jìn)行求解。【練習(xí)】1。 一艘輪船發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為1.8×105kW，當(dāng)它的輸出功率等于額定功率時(shí)達(dá)到最大速度，此時(shí)它所受的阻力為1.2×107N，輪船航行的最大速度是_m/s。2。 汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為80kW，它以額定功率在平直公路上行駛的最大速度為20m/s，那么汽車(chē)在以最大速度勻速行駛時(shí)所受的阻力是（ ）A8000N B4000N C2500N D1600N3。 汽車(chē)在平直公路上行駛，它受到的阻力大小不變，若發(fā)動(dòng)機(jī)的功率保持恒定，汽車(chē)在加速行駛的過(guò)程中，它的牽引力F和加速度a的變化

8、情況是（ ）AF逐漸減小，a也逐漸減小 BF逐漸增大，a逐漸減小CF逐漸減小，a逐漸增大 DF逐漸增大，a也逐漸增大4質(zhì)量為5´103 kg的汽車(chē)在t0時(shí)刻速度v010m/s，隨后以P6´104 W的額定功率沿平直公路繼續(xù)前進(jìn)，經(jīng)72s達(dá)到最大速度，設(shè)汽車(chē)受恒定阻力，其大小為2.5´103N。求：（1）汽車(chē)的最大速度vm；（2）汽車(chē)在72s內(nèi)經(jīng)過(guò)的路程s。5質(zhì)量是2000kg、額定功率為80kW的汽車(chē)，在平直公路上行駛中的最大速度為20m/s。若汽車(chē)從靜止開(kāi)始做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，加速度大小為2m/s2，運(yùn)動(dòng)中的阻力不變。求：汽車(chē)所受阻力的大小。3s末汽車(chē)的瞬時(shí)功率。

9、汽車(chē)做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。汽車(chē)在勻加速運(yùn)動(dòng)中牽引力所做的功。6。 汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為60kW，汽車(chē)的質(zhì)量為4t，當(dāng)它行駛在坡度為0.02的長(zhǎng)直公路上時(shí)，所受阻力為車(chē)重的0.1倍（g取10m/s2），問(wèn)：（1）汽車(chē)所能達(dá)到的最大速度vmax多大?（2）汽車(chē)從靜止開(kāi)始以0.6m/s2的加速度作勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，此過(guò)程能維持多長(zhǎng)時(shí)間?（3）當(dāng)汽車(chē)勻加速行駛的速度達(dá)到最大值時(shí)，汽車(chē)做功多少?（4）在10s末汽車(chē)的即時(shí)功率為多大?答 案1、D 2、ABC 3、B 4、D 5、ABCD6、答案：mmgL7、8、mg·(2r)9、 （1） （2）時(shí)間中點(diǎn)瞬時(shí)功率位移中點(diǎn)的瞬間功率10、（1）斜面對(duì)物體所做的功為W總WNWf0（2）W總WNWfmas11、（1） W262.5 W（2）PFvcosFatcos0105×0.5×10 W525 W12、略機(jī)車(chē)的啟動(dòng)答案