高中 | 功率的概念与计算 题目答案及解析

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必修2

第七章 机械能守恒定律

7.3 功率

功率的概念与计算

为了提升运动员的体能进行一种拖轮胎跑的训练,如图所示,运动员身上系绳拖动轮胎在水平地面前进,已知连接轮胎的拖绳拉力大小为$100\;\rm N$,与地面夹角为$37^\circ$,若运动员拖着轮胎以$6\;\rm m/s$的速度匀速直线前进$18\;\rm m$$\sin37^\circ=0.6$$\cos37^\circ=0.8\;\rm g$,取$10\;\rm m/s^{2}$,在此运动过程中,下列说法正确的是$(\qquad)$

["

地面摩擦力对轮胎做功为$1440\\;\\rm J$

","

拖绳拉力对轮胎做功为$1440\\;\\rm J$

","

轮胎所受合力做功为$1800\\;\\rm J$

","

拖绳拉力对轮胎的平均功率为$600\\;\\rm W$

"]
[["B"]]

$\rm A$、轮胎做匀速运动,根据平衡条件可得轮胎受到的摩擦力大小$f=F\cos37^\circ$,地面摩擦力对轮胎做功为$W_{f}=-fx=-F\cos37^\circ\cdot x=-100\times 0.8\times 18\;\rm J=-1440\;\rm J$,故$\rm A$错误;

$\rm B$、拖绳拉力对轮胎做功为$W_{F}=Fx\cos37^\circ=100\times 18\times 0.8\;\rm J=1440\;\rm J$,故$\rm B$正确;

$\rm C$、轮胎做匀速运动,动能不变,根据动能定理可知,轮胎所受合力做功为$0$,故$\rm C$错误;

$\rm D$、拖绳拉力对轮胎的平均功率为$\overline{P}=\dfrac{W_{F}}{t}=\dfrac{Fx\cos37{^\circ}}{t} =Fv\cos37^\circ=100\times 6\times 0.8\;\rm J=480\;\rm W$,故$\rm D$错误。

故选:$\rm B$

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