第1讲 功和功率
考点1 功的大小计算(c)
【典例1】在水平面上运动的物体,从t=0时刻起受到一个水平力F的作用,力F和此后物体的速度v随时间t的变化图象如图所示,则 ( )
A.在t=0时刻之前物体所受的合外力不做功
B.从t=0时刻开始的前3 s内,力F做的功为零
C.除力F外,其他外力在第1 s内做正功
D.力F在第3 s内做的功是第2 s内做功的3倍
【解题思路】解答本题应注意以下两点:
(1)力的方向与位移方向之间的关系。
(2)力在不同时间内的位移。
【解析】选D。由v-t图象知,物体在受到力F的第1 s内做匀速运动,且力F与v同向,说明之前物体受到的合外力与速度反向,物体所受的合外力一定做负功, A错;力F在前3 s内一直与速度同向,力F一直做正功,B错;在第1 s内,除力F外,其他力的合力大小为10 N,方向与速度方向相反,其他外力在第1 s内做负功,C错;力F在第2 s内和第3 s内做功分别为W2=5×
×(1+2)×1 J=
7.5 J,W3=15××(1+2)×1 J=22.5 J,D对。
1.(2015·浙江10月选考真题)快艇在运动中受到的阻力与速度平方成正比(即Ff=kv2)。若油箱中有20 L燃油,当快艇以10 m/s匀速行驶时,还能行驶40 km,假设快艇发动机的效率保持不变,则快艇以20 m/s匀速行驶时,还能行驶
( )
A.80 km B.40 km C.10 km D.5 km
【解析】选C。20 L燃油可用于克服阻力做功一定,即Ffs=kv2s一定,s与v2成反比,当速度增加为原来的2倍时,位移应为原来的
,C对。
2.(2019·杭州模拟)在篮球比赛中,某位同学获得罚球机会,他站在罚球线处用力将篮球投出,篮球约以1 m/s的速度撞击篮筐。已知篮球质量约为0.6 kg,篮筐离地高度约为3 m,忽略篮球受到的空气阻力,则该同学罚球时对篮球做的功大约为 ( )
A.1 J B.10 J C.50 J D.100 J
【解析】选B。假设人的身高为h1=1.8 m,则根据动能定理:W-mg(h-h1)=mv2,代入数据整理可以得到:W=7.5 J,故选项B正确。
3.如图所示,木板可绕固定水平轴O转动。木板从水平位置OA缓慢转到OB位置,木板上的物块始终相对于木板静止。在这一过程中,物块的重力势能增加了2 J。用FN表示物块受到的支持力,用Ff表示物块受到的摩擦力。在此过程中,以下判断正确的是 ( )
A.FN和Ff对物块都不做功
B.FN对物块做功为2 J,Ff对物块不做功
C.FN对物块不做功,Ff对物块做功为2 J
D.FN和Ff对物块所做功的代数和为0
