功率典型例题分析例 1、如图甲所示,质量为 m 的物块沿斜面匀速下滑,试分析各力做功情况。如图乙,若物块相对斜面静止,使斜面沿水平面匀速移动 L,试分析各力做功的情况。如图丙,若不计一切摩擦,滑块沿斜面下滑的过程中支持力 N 做功否? 解析: (1)依力做功的两个因素可知,滑块的摩擦力对滑块做负功,重力做正功,支持力不做功。 (2)重力不做功,因在重力方向上无位移。 摩擦力水平向左的分量 fx 做负功 Wf=-fxL=-fcosθL<0 支持力 Nx 对物块做正功 WN=NxL=NsinθL>0. 斜面对物块的总功为零。 (3)当物块下滑时,如图滑块受支持力与斜面垂直,但由于对斜面压力 N 对斜面做正功,使斜面向左移动,反作用力对滑块做负功,即 N 与滑块位移 S 不垂直,θ>90°,故斜面对滑块支持力 N 做负功。 例 2、一名高三男生快步从教学楼的一楼上到二楼,其发挥出的功率最接近下列哪一功率? A.200W B.600W C.1000W D.1500W 解析: 这为一个开放型问题,学生要凭生活经验了解按层高度大约 h=4m ,高三男生质量大约 用心 爱心 专心60kg ,从一楼快步上二楼历时至少 t=4s ~ 5s 的时间,故平均功率,最接近 600W ,故 B 项正确。 答案: B 例 3、如图,质量相同的球先后沿光滑的倾角分别为 θ=30°,60°斜面下滑,达到最低点时,重力的即时功 率是否相等?(设初始高度相同) 解析: 由动力学公式可知,小球下滑的加速度 a=gsinθ,达到末端速度,可见,达到最低点两球速度大小相同,但由于速度在重力方向上的分量不同,且 vAsin60°>vBsin30°,故重力功率 PA>PB. 若低点改为圆弧面,且弧面与水平面相切,则重力即时功率为零。 例 4、如图一滑块分别沿甲、乙两轨道滑过,且两轨道摩擦因数相同,不计甲轨道顶点的碰击,试比较两次滑 块克服阻力所做的功。 解析: 滑块在甲种情况下,重力先做负功,后做正功,其初末位移为零,故重力做功代数和为用心 爱心 专心零,摩擦力一直做负功, Wf=μmgcosθL1+μmgcosαL2=μmgL,与 θ 无关,与 α 无关. 故两次滑块克服摩擦阻力做功相等,故 v=v′。 注意:若将平面或斜面改为曲面,由于向心力的存在,就不易比较。 例 5、质量 m=4.0×103kg 的汽车,发动机的额定功率为 P=40kW,汽车从静止以加速度a=0.5m/s2匀加速行驶,行驶时所受阻力恒为 F1=2.0×103N,则汽车匀加速行驶的最长时间为多少?汽车可能达到的最大速...