8. 如图 11 - 3 - 4 所示,物体 $ A $ 在水平拉力 $ F $ 的作用下,沿水平方向以 $ 0.2m/s $ 的速度匀速运动了 $ 5s $,弹簧测力计的示数为 $ 8N $,不计滑轮和绳子的质量及它们之间的摩擦,拉力 $ F $ 做功的功率为(

A.$ 1.6W $
B.$ 3.2W $
C.$ 8W $
D.$ 16W $
B
)A.$ 1.6W $
B.$ 3.2W $
C.$ 8W $
D.$ 16W $
答案
B
解析
由图知,使用的是动滑轮,不计滑轮和绳子的质量及摩擦,弹簧测力计示数为拉力F=8N。物体A速度v物=0.2m/s,动滑轮绳子段数n=2,所以拉力端移动速度v=2v物=2×0.2m/s=0.4m/s。拉力做功功率P=Fv=8N×0.4m/s=3.2W。
9. 人工智能机器人逐渐改变了我们的生活。我国自主研发的某款人形机器人的身高为 $ 1.65m $,质量为 $ 55kg $。某次测试中该机器人用 $ 100N $ 的竖直向上的力将箱子在 $ 2s $ 内匀速抬高 $ 1m $。$ g $ 取 $ 10N/kg $。求:
(1)机器人所受的重力;
(2)$ 2s $ 内机器人对箱子所做的功;
(3)$ 2s $ 内机器人对箱子做功的功率。
(1)机器人所受的重力;
(2)$ 2s $ 内机器人对箱子所做的功;
(3)$ 2s $ 内机器人对箱子做功的功率。
答案
(1)机器人所受的重力:$G=mg=55\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=550\ \mathrm{N}$
(2)$2\ \mathrm{s}$内机器人对箱子所做的功:$W=Fs=100\ \mathrm{N}×1\ \mathrm{m}=100\ \mathrm{J}$
(3)$2\ \mathrm{s}$内机器人对箱子做功的功率:$P=\frac{W}{t}=\frac{100\ \mathrm{J}}{2\ \mathrm{s}}=50\ \mathrm{W}$
(2)$2\ \mathrm{s}$内机器人对箱子所做的功:$W=Fs=100\ \mathrm{N}×1\ \mathrm{m}=100\ \mathrm{J}$
(3)$2\ \mathrm{s}$内机器人对箱子做功的功率:$P=\frac{W}{t}=\frac{100\ \mathrm{J}}{2\ \mathrm{s}}=50\ \mathrm{W}$
10. 图 11 - 3 - 5 所示的是我国自主研发的首台兆瓦级漂浮式波浪能发电装置南鲲号,因其灵活机动,被称为海上移动充电宝。若拖船将南鲲号匀速直线拖移至 $ 54km $ 外的某岛礁,用时 $ 3h $,则它的移动速度是多少?若拖船对南鲲号的牵引力恒为 $ 6×10^5N $,则牵引力做功的功率是多少?

答案
移动速度是 $ 18\ \mathrm{km/h} $(或 $ 5\ \mathrm{m/s} $);牵引力做功的功率是 $ 3 × 10^6\ \mathrm{W} $。
解析
1. 移动速度:
已知路程 $ s = 54\ \mathrm{km} $,时间 $ t = 3\ \mathrm{h} $,
由 $ v = \frac{s}{t} $ 得:
$ v = \frac{54\ \mathrm{km}}{3\ \mathrm{h}} = 18\ \mathrm{km/h} = 5\ \mathrm{m/s} $。
2. 牵引力做功的功率:
已知牵引力 $ F = 6 × 10^5\ \mathrm{N} $,速度 $ v = 5\ \mathrm{m/s} $,
由 $ P = Fv $ 得:
$ P = 6 × 10^5\ \mathrm{N} × 5\ \mathrm{m/s} = 3 × 10^6\ \mathrm{W} $。
已知路程 $ s = 54\ \mathrm{km} $,时间 $ t = 3\ \mathrm{h} $,
由 $ v = \frac{s}{t} $ 得:
$ v = \frac{54\ \mathrm{km}}{3\ \mathrm{h}} = 18\ \mathrm{km/h} = 5\ \mathrm{m/s} $。
2. 牵引力做功的功率:
已知牵引力 $ F = 6 × 10^5\ \mathrm{N} $,速度 $ v = 5\ \mathrm{m/s} $,
由 $ P = Fv $ 得:
$ P = 6 × 10^5\ \mathrm{N} × 5\ \mathrm{m/s} = 3 × 10^6\ \mathrm{W} $。
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