《功率》-习题解析.docx

《功率》-习题解析经典例题1．一辆汽车以36km/h的速度行驶10min，发动机牵引力为1000N，求：汽车发动机的功率？【解答】v=36km/h=10m/s,t=10min=600s；s=vt=10m/s×600s=6000mW=Fs=1000N×6000m=6×106J；P=W/t=6×106J/600s=10000W或者：答：汽车发动机的功率是10000W。2．下列说法是否正确，为什么？A．功率越大，物体做的功越多B．功率越大，物体做功的时间越短C．功率越大，物体做功越快D．功率越大，物体做功的时间越长【解析】C正确，功率是反映物体做功快慢的物理量，功率大说明物体做功快；而做功的多少需由做功的快慢（即功率）和做功时间的长短两个因素来共同决定，则A错；功率的大小由做功的多少和所用的时间两因素共同决定，故B、D错。【答案】C典例精析【例题1】小童同学用50N的水平推力，使放在水平桌面上重200N的物体做匀速直线运动，若该物体在10s内移动4m，则在此过程中，物体受到的摩擦力是　　N，小童做功的功率是　　W。【难度】中【考点】二力平衡条件的应用；功率的计算。【分析】①物体在水平方向做匀速直线运动，说明水平方向受到的是平衡力；②已知物体移动的距离和时间，可以得到移动的速度；已知移动的速度和推力，利用P=Fv计算推力的功率。【解答】解：①物体在50N的推力作用下，在水平方向做匀速直线运动，所以摩擦力等于推力，也是50N；②物体移动的速度为小童做功的功率为P=Fv=50N×0.4m/s=20W。【答案】50，20【例题2】某学习小组对一辆平直公路上做直线运动的小车进行观察研究。他们记录了小车在某段时间内通过的路程与所用的时间，并根据记录的数据绘制了路程与时间的关系图像如图所示。根据图像可知，2-5s内，小车的平均速度是__________m/s；若小车受到的牵引力为200N，5-7s内小车牵引力的功率是_________W。【难度】中【考点】理解s-t图象意义；力与运动的关系；功率的计算。【分析】由图象可知，小车在2～5s内的图象是一条平行于横轴的直线，这条直线表示小车在2～5s这段时间内路程不变，即保持静止不动，所以小车在2～5s内的平均速度是0；由图象可知，小车在5s时对应的路程是2m，在7s时对应的路程是6m，因此可算出小车在5～7s内行驶的路程，行驶的时间是2s，则可求出牵引力在5～7s内所做的功。【解答】由图可知，在2～5s这段时间内路程不变，所以v=0；小车在5～7s内行驶的路程：s=6m﹣2m=4m，行驶的时间：t=7s﹣5s=2s，则牵引力在5～7s内所做的功：W=Fs=200N×4m=800J，牵引力在5～7s内的功率：【答案】0；400【例题3】某工地上，一架起重机将质量为2t的货物以0.1m/s的速度匀速提升10m后又水平匀速移动5m，求：（1）在整个过程中，起重机对货物做的功；（2）在货物上升的过程中，起重机对货物做功的功率。（g取10N/kg）【难度】中【考点】功的计算；功率的计算。【分析】（1）因为匀速运动，所以起重机对货物的拉力就等于重力，在整个过程中，起重机只在匀速提升货物的过程中对货物做了功，故克服重力做的功就是起重机做的功。（2）在货物上升的过程中，起重机对货物的拉力等于重力，且拉力移动的速度已知，故起重机对货物做功的功率用P=Fv可以求出；或者也可以利用P=W/t求解。【解答】（1）因为匀速运动，所以对货物的拉力：F=mg=2×103kg×10N/kg=2×104NW=Fs=2×104N×10m=2×105J（2）方法一：v=0.1m/sP=Fv=2×104N×0.1m/s=2×103W方法二：t=s/v=10m/0.1m/s=100sW=Fs=2×104N×10m=2×105JP=W/t=2×105J/100s=2×103W【答案】（1）2×105J （2）2×103W【例题4】如图所示是我市部分中小学投入使用的新型安全校车，这种校车的性能完全符合校车12项安全标准。求：若校车以45km/h的速度在一段平直路面是匀速行驶9km，校车受到的牵引力是4500N，求校车发动机牵引力的功率。【难度】中【考点】功率的计算。【分析】根据P=Fv求出校车发动机牵引力的功率。本题考查了功率的计算，关键是公式的灵活运用，计算过程要注意单位的换算。【解答】45km/h=12.5m/s校车发动机牵引力的功率：P=F牵v=4500N×12.5m/s=5.625×104W。【答案】5.625×104W【例题5】图示为某型号压路机，其部分参数如下表，其中振动频率30Hz是指压路机在施工中钢轮1秒钟压路30次。（g取10N/kg）整机质量（kg）18000钢轮振动频率（Hz）30行驶速度（km/h）2.5/9.8钢轮