功和功率
一、选择题
1.如图所示,质量为m的物体置于倾角为θ的斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数为μ,在外力作用下,斜面以加速度a沿水平方向向左做匀加速运动,运动中物体m与斜面体相对静止.则关于斜面对m的支持力和摩擦力的下列说法中错误的是( )
A.支持力一定做正功
B.摩擦力一定做正功
C.有可能不受摩擦力
D.摩擦力可能做负功
【解析】 支持力方向垂直斜面向上,故支持力一定做正功,而摩擦力是否存在需要讨论,若摩擦力恰好为零,
此时物体只受重力和支持力,如图所示,此时加速度a=gtanθ,当a>gtanθ,摩擦力沿斜面向下,摩擦力与位移夹角小于90°,则做正功;当atanθ,摩擦力沿斜面向上,摩擦力与位移夹角大于90°,则做负功.综上所述,B是错误的.
【答案】 B
2.在光滑的水平面上,用一水平拉力F使物体从静止开始移动x,平均功率为P,如果将水平拉力增加为4F,使同一物体从静止开始移动x,平均功率为( )
A.2P B.4P
C.6P D.8P
【解析】 设第一次运动时间为t,则其平均功率表达式为P=;第二次加速度为第一次的4倍,由x=at2可知时间为,其平均功率为==8P,D正确.
【答案】 D