- 功率
- 共116题
7.起重机将放置在地面上的重物竖直向上提起。重物先加速上升,然后以稳定的速度继续上升。整个过程中保持起重机牵引力的功率不变,则起重机的牵引力( )
正确答案
解析
根据P=FV,V增加时由于P不变则F减小,当F=mg时匀速运动F不变。
考查方向
解题思路
根据P=FV求出F的变化规律
易错点
对功率公式的理解及运动状态的分析。
知识点
17.如图24所示,PQ和MN是固定于水平面内间距L=1.0m的平行金属轨道,轨道足够长,其电阻可忽略不计。两相同的金属棒ab、cd放在轨道上,运动过程中始终与轨道垂直,且接触良好,它们与轨道形成闭合回路。已知每根金属棒的质量m=0.20kg,每根金属棒位于两轨道之间部分的电阻值R=1.0Ω;金属棒与轨道间的动摩擦因数μ=0.20,且与轨道间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。整个装置处在竖直向上、磁感应强度B=0.40T的匀强磁场中。取重力加速度g=10m/s2。
(1)在t=0时刻,用垂直于金属棒的水平力F向右拉金属棒cd,使其从静止开始沿轨道以a=5.0m/s2的加速度做匀加速直线运动,求金属棒cd运动多长时间金属棒ab开始运动;
(2)若用一个适当的水平外力F′向右拉金属棒cd,使其达到速度v1=20m/s沿轨道匀速运动时,金属棒ab也恰好以恒定速度沿轨道运动。求:
①金属棒ab沿轨道运动的速度大小;
②水平外力F′的功率。
正确答案
(1)1.0s;
(2)①15m/s;②16W。
解析
试题分析:(1)设金属棒cd运动t时间金属棒ab开始运动,
根据运动学公式可知:此时金属棒cd的速度
金属棒cd产生的电动势,通过金属棒的电流
金属棒ab所受安培力
金属棒ab开始运动时刻,
解得:t=1.0s
(2)①设金属棒cd以速度v1=20m/s沿轨道匀速运动时,金属棒ab沿轨道匀速运动的速度大小为v2。
此时通过ab、cd两金属棒的电流
金属棒ab所受安培力
解得:v2=15m/s
②以金属棒cd为研究对象,其所受水平外力F′、滑动摩擦力Ff以及安培力FA3三个力的合力为零。
即:;其中FA3=FA2
解得:水平外力F′的功率P=F′v1=16W
考查方向
解题思路
当用力拉动cd时,cd棒切割磁感线,电路中产生感应电流,电流通过ab棒,它受到安培力的作用,当安培力的大小等于摩擦力时,ab开始运动;当外力拉cd使之匀速运动时,如果ab也匀速运动,二者的速度大小是不同的,电路中有电流产生。
易错点
忽略反电动势
知识点
4.如图所示,a、b的质量均为m,a从倾角为45°的光滑固定斜面顶端以初速度v0沿斜面下滑,b从斜面顶端以初速度v0平抛,不计空气阻力,则下列说法不正确的是 ( )
正确答案
解析
对a受力分析可知,其沿光滑斜面下滑的加速度大小为:a=gsin45°,方向沿斜面向下保持不变,故做匀加速直线运动,而b物体抛出后仅受重力,做平抛运动,为匀变速曲线运动,故A选项内容正确,但不选;由机械能守恒定律可知无论是a还是b,从开始运动至落地前瞬间均有,故他们落地前瞬间速率相同,B和D选项内容正确,不选;a物体从抛出到落地所用时间为:
,b物体时时间为
,C选项内容正确不选,由此可知,本题无正确答案,若将B选项改成“……速度相同”,则选B,因为两物体落地前瞬间速度的方向不一致。
考查方向
本题考查平抛运动及功和功率基本概念。
解题思路
1、无论是a还是b,在运动的过程中始终只有重力做功,机械能守恒,可求a、b落地的瞬时速率;
2、瞬时功率的计算为P=Fvcosθ,其中θ为F与速度v正方向间夹角。3、平均功率:
易错点
1、匀变速运动不一定是匀变速直线运动,也可以是匀变速曲线运动;
2、题干要求选择不正确的选项,审题不细导致失分。
知识点
15.一辆质量为2吨的汽车由静止开始沿一倾角为300的足够长斜坡向上运动,汽车发动机的功率保持48kW不变,行驶120m后达到最大速度。已知汽车受到地面的摩擦阻力为2000N。(g=10m/s2)求:
(1)汽车可以达到的最大速度
(2)汽车达到最大速度所用的时间(结束保留一位小数)
正确答案
v=4m/s,t=30.3s
解析
汽车运动所受的阻力为
汽车速度最大时有:F=F阻
由P=Fv
解得:v=4m/s
对全过程应用动能定理:
解得:t=30.3s
考查方向
本题主要考查功率,动能定理
解题思路
由P=Fv求解速度,由动能定理求解t
易错点
总功的求解
知识点
3.如图,电梯质量为M,地板上放置一个质量为m的物体,轻质钢索拉电梯由静止开始向上加速运动,当上升高度为H时,速度达到v,不计空气阻力,则
正确答案
解析
A、B:钢绳的拉力做功转化为电梯及物体的动能1/2(M+m)v2和势能(M+m)H、故A、B错误。
C、对物体根据动能定理1/2mv2 - 0=WN-mgH,故WN=1/2mv2 + mgH,故C选项正确。
D、公式P=Fv=mgv,只能计算瞬时功率,而不能计算平均功率,故D选项错误。
考查方向
考查力做功,动能定理及机械能守恒
解题思路
1、根据能量守恒分析钢绳做功的能量转移判断A、B选项
2、对物体为研究对象,对其使用动能定理,即可求出地板对物体支持力做功
3、根据平均功率和瞬时功率的公式判断重力做功的瞬时功率
易错点
1、研究对象不明确。
2、能量转移分析不到位。
3、对“克服”做功理解不到位。
教师点评
此题比较综合,考查力功与能的关系及动能定理,学生应多注意对功能关系的理解及能量的转移及守恒。
知识点
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