福建土楼兼具居住和防御的功能,承启楼是圆形土楼的典型代表,如图( a )所示。承启楼外楼共四层,各楼层高度如图( b )所示。同一楼层内部通过直径约 的圆形廊道连接。若将质量为 的防御物资先从二楼仓库搬到四楼楼梯口 M 处,再用 沿廊道运送到 N 处,如图( c )所示。重力加速度大小取 ,则( )
A .该物资从二楼地面被运送到四楼 M 处的过程中,克服重力所做的功为
B .该物资从 M 处被运送到 N 处的过程中,克服重力所做的功为
C .从 M 处沿圆形廊道运动到 N 处,位移大小为
D .从 M 处沿圆形廊道运动到 N 处,平均速率为
A
【详解】 A .该物资从二楼地面被运送到四楼 M 处的过程中,克服重力所做的功为
故 A 正确;
B .该物资从 M 处被运送到 N 处的过程中,由于 M 、 N 高度差为零,所以克服重力做功为零,故 B 错误;
C .从 M 处沿圆形廊道运动到 N 处,位移大小为 ,故 C 错误;
D .从 M 处沿圆形廊道运动到 N 处,平均速率为
故 D 错误。
故选 A 。
功率:
1、功率的定义:功与完成这些功的所用时间的比值叫做功率,功率是表示力做功快慢的物理量,是标量。
2、功率的定义式:,所求出的功率是时间t内的平均功率(功率的单位瓦特,简称瓦,符号W)。
3、功率的计算
①,表示时间t内的平均功率,不管是恒力做功,还是变力做功,都适用。
②P=Fvcosθ,其中θ是力与速度间的夹角。该公式有两种用法:
求某一时刻的瞬时功率。这时F是该时刻的作用力大小,v取瞬时值,对应的P为F在该时刻的瞬时功率;
当v为某段位移(时间)内的平均速度时,则要求这段位移(时间)内F必须为恒力,对应的P为F在该段时间内的平均功率。
4、机车功率问题:交通工具的启动问题通常说的机车的功率或发动机的功率实际是指其牵引力的功率。
①以恒定功率P启动:机车的运动过程是先作加速度减小的加速运动,后以最大速度vm=P/f作匀速直线运动;
②以恒定牵引力F启动:机车先作匀加速运动,当功率增大到额定功率时速度为v1=P/F,而后开始作加速度减小的加速运动,最后以最大速度vm=P/f作匀速直线运动。
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