广东2014版高中物理《复习方略》课时提升作业(十三) 第五章 第1讲功和功率.doc

1、优质文档优质文档温馨提示：此套题为 Word 版，请按住 Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭 Word 文档返回原板块。课时提升作业(十三)(40 分钟 100 分)一、选择题(本大题共 10 小题,每小题 7 分,共 70 分。每小题至少一个答案正确,选不全得 3 分)1.(2013梅州模拟)关于功率公式 P= 和 P=Fv 的说法正确的是 ( )WA.由 P= 知,只要知道 W 和 t 就可求出任意时刻的功率WB.由 P=Fv 只能求某一时刻的瞬时功率C.由 P=Fv 知汽车的功率与它的速度成正比D.由 P=Fv 知当汽车发动机功率一定时,牵引力与速度成反比2.

2、(2013惠州模拟)静止的列车在平直轨道上以恒定的功率启动,在开始的一小段时间内,设所受的阻力不变,则列车的运动状态是 ( )A.速度逐渐增大 B.速度逐渐减小C.加速度逐渐增大 D.加速度逐渐减小3.如图,用与水平方向成 角的力 F 拉着质量为 m 的物体沿水平地面匀速前进位移 x,已知物体和地面间的动摩擦因数为 。则在此过程中 F 做的功为 ( )A.mgx B.mgx C. D. + 1+优质文档优质文档4.(2013盐城模拟)如图所示,在加速向右运动的车厢中,一人用力向前推车厢(人与车厢始终保持相对静止),则下列说法中正确的是 ( )A.人对车厢的作用力做正功B.车厢对人做负功C.车厢

3、对人做正功D.车厢对人不做功5.(2013宿迁模拟)如图所示是一辆质量 m=6103kg 的公共汽车在 t=0 和t=4s 末两个时刻的两张照片。当 t=0 时,汽车刚启动(汽车的运动可看成匀加速直线运动)。图丙是车内横杆上悬挂的手拉环经放大后的图像,测得 =30。根据题中提供的信息,可以估算出的物理量有 ( )A.汽车的长度B.4 s 末汽车的速度C.4 s 内汽车牵引力所做的功D.4 s 末汽车合外力的功率优质文档优质文档6.(2013成都模拟)一根质量为 M 的直木棒,悬挂在 O 点,有一只质量为 m 的猴子抓着木棒,如图所示,剪断悬挂木棒的细绳,木棒开始下落,同时猴子开始沿木棒向上爬。

4、设在一段时间内木棒沿竖直方向下落,猴子对地的高度保持不变,忽略空气阻力,则下列所示的四个图像中能正确反映在这段时间内猴子做功的功率随时间变化的关系的是 ( )7.(2013桂林模拟)用竖直拉力将重物竖直提起,先是从静止开始匀加速上升,紧接着匀速上升,再接着匀减速上升到速度为零。如果前后三个过程的运动时间相同,不计空气阻力,三段过程拉力做的功依次为 W1、W 2和 W3,则 ( )A.W1可能等于 W2 B.W1一定大于 W3C.W2可能等于 W3 D.可能有 W1=W2=W38.(2013攀枝花模拟)如图所示,分别用力 F1、F 2、F 3将质量为 m 的物体由静止沿同一光滑斜面以相同的加速度

5、从斜面底端拉到斜面的顶端,在此过程中,F1、F 2、F 3做功的功率大小关系是 ( )A.P1=P2=P3 B.P1P2=P3C.P3P2P1 D.P1P2P3优质文档优质文档9.(2013郑州模拟)如图所示,物体受到水平推力 F 的作用在粗糙水平面上做直线运动。监测到推力 F、物体速度 v 随时间 t 变化的规律如图所示。取g=10m/s2,则 ( )A.第 1s 内推力做功为 1JB.第 2s 内物体克服摩擦力做的功为 W=2.0JC.第 1.5s 时推力 F 的功率为 2WD.第 2s 内推力 F 做功的平均功率 =1.5WP10.一辆质量为 m 的汽车在发动机牵引力 F 的作用下,沿水

6、平方向运动。在 t0时刻关闭发动机,其运动的 v-t 图像如图所示。已知汽车行驶过程中所受的阻力是汽车重力的 k 倍,则 ( )A.加速过程与减速过程的平均速度之比为 12B.加速过程与减速过程的位移大小之比为 12C.汽车牵引力 F 与所受阻力大小之比为 31D.汽车牵引力 F 做的功为3002优质文档优质文档二、计算题(本大题共 2 小题,共 30 分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)11.(14 分)如图所示,水平传送带正以 2m/s 的速度运行,两端水平距离 l=8m,把一质量 m=2kg 的物块轻轻放到传送带的 A 端,物块在传送带的带动下向右运动,若物块与传送

7、带间的动摩擦因数 =0.1,则把这个物块从 A 端传送到 B 端的过程中,不计物块的大小,g 取 10m/s2,求摩擦力对物块做功的平均功率。12.(能力挑战题)(16 分)质量为 1.0103kg 的汽车,沿倾角为 30的斜坡由静止开始向上运动,汽车在运动过程中所受摩擦阻力大小恒为 2000N,汽车发动机的额定输出功率为 5.6104W,开始时以 a=1m/s2的加速度做匀加速运动(g=10m/s2)。求:(1)汽车做匀加速运动的时间 t1;(2)汽车所能达到的最大速率;(3)若斜坡长 143.5m,且认为汽车达到坡顶之前,已达到最大速率,则汽车从坡底到坡顶需多少时间?答案解析1.【解析】选

8、 D。P= 求的是平均功率 ,P=Fv 既可以求平均功率,也可以求瞬时功率,WA、B 错误;当 F 一定时 ,P 与 v 成正比,当 P 一定 时,F 与 v 成反比,C 错误,D 正确。优质文档优质文档2.【解析】选 A、D。列 车以恒定功率启动时,速度增大,由 P=Fv 可知牵引力减小; 再由牛顿第二定律 F-Ff=ma 可知加速度逐渐减小 ,故本题 A、D 正确,B 、C 错误。3.【解析】选 D。物体受力平衡:Fsin+F N=mg,Fcos-FN=0。在此过程中 F 做的功W=Fxcos= ,所以 D 正确。1+【变式备选】如图所示,滑雪者由静止开始沿斜坡从 A点自由滑下,然后在水平

9、面上前进至 B 点停下。已知斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数都为 ,滑雪者(包括滑雪板) 的质量为 m,A、B 两点间的水平距离 为 L。在滑雪者 经过 AB 段运动的过程中,克服摩擦力做的功( )A.大于 mgL B.等于 mgLC.小于 mgL D.以上三种情况都有可能【解析】选 B。设斜面的 倾角为 ,则对滑雪者从 A 到 B 的运动过程中摩擦力做的功为 =mgACcos+mgCB,由题图可知 ACcos+CB=L,由两式联立可得:W=mgL,故 B 正确。W4.【解析】选 C。人受到重力、支持力、摩擦力和车厢对人的推力,后面三个力的施力物体为车厢,因为人与车厢相对静止,所以有向右的

10、加速度,重力和支持力不做功,人受到车厢的摩擦力和推力两个力的合力,合力方向与速度方向相同,因此合力做正功,C 项正确。5.【解析】选 A、B、D。根据图丙,通过对手拉环受力分析,结合牛顿第二定律可知,汽车的加速度为 a=gtan= m/s2,所以 t=4s 末汽车的速度 v=at= m/s,选项1033 4033B 可估算;根据图甲、乙可知,汽车的长度等于 4s 内汽车的位移,即 l= at2=12优质文档优质文档m,选项 A 可估算;因为 4 s 末汽车的瞬时速度可求出,汽车的合外力 F=ma8033也可求出,所以汽车在 4s 末的瞬时功率为 P=Fv 也可估算,即选项 D 可估算; 因为不

11、知汽车与地面间的摩擦力,所以无法估算 4 s 内汽车牵引力所做的功。6.【解析】选 B。猴子 对 地的高度不变,所以猴子受力平衡。设猴子的质量为 m,木棒对猴子的作用力为 F,则有 F=mg;设木棒的重力为 Mg,则木棒所受合力为F+Mg,根据力作用的相互性 F=F,根据牛顿第二定律,Mg+mg=Ma, 可见 a 是恒量,t时刻木棒速度 v=at,猴子做功的功率 P=mgv=mgat,P 与 t 为正比例关系,故 B 正确。7.【解析】选 A、B。设重物的 质量为 m,匀加速上升时,F 1-mg=ma1,匀速上升时,F2=mg,匀减速上升时,mg-F 3=ma2,匀速运动时 的速度为 v,则满

12、足 v=a1t=a2t,得a1=a2。三段过程拉力做的功 W1=F1s1=F1 t,W2=F2s2=F2vt,W3=F3s3=F3 t。当v2 v2=F2时,即 a1=g 时,W 1=W2,A 正确。由于 F1=mg+ma1,F3=mg-ma2,a1=a20,故F12F1F3,所以 W1 一定大于 W3,B 对。由于 F2=mgF3=mg-ma2,vt t,故 W2 一定大于v2W3,C、D 错。8.【解题指南】解答本题时应把握以下两点:(1)正确 选用求功率的两个公式 P= 或 P=Fvcos。W(2)计算 总功 时可考虑应用动能定理分析求解。【解析】选 A。本题可采用两个思路分析求解 :(

13、1)由题 意可知物体的加速度相同,所以力在斜面上的分力相等,物体整个过程的平均速度相等,故 P=F 相等,只有选项 A 正确。v优质文档优质文档(2)物体到达顶端时的速度均为 v,上升高度均为 h,运动时间均为 t,所以外力的功率 P= 相等,故本题选 A。m+1229.【解析】选 B。第 1s 内物体保持静止状 态,在推力方向没有位移产生,故做功为0,A 选项错误;由图像可知,第 3s 内物体做匀速运动,F=2N,故 F=Ff=2N,由 v-t 图像知,第 2s 内物体的位移 s= 12m=1 m,第 2s 内物体克服摩擦力做的功12W=Ffs=2.0J,故 B 选项 正确;第 1.5s 时

14、物体的速度为 1m/s,故推力的功率为 3W,C选项错误;第 2s 内推力 F=3N,推力 F 做功 WF=Fs=3.0J,故第 2s 内推力 F 做功的平均功率 = =3W,故 D 选项错误。PW10.【解析】选 B、C、D。由 v-t 图像可知,加速与减速过程的平均速度相等,均为 = ,位移之比 s1s2=( t0)( 2t0)=12,故 A 错、B 对。在 0t 0时间内vv02 v v加速度 a1= ,F-Ff=ma1;在 t03t 0时间内,a 2= ,Ff=ma2,联立可解得 F= ,Ff=v00v0203020,所以 FFf=31,故 C 正确。因阻力 Ff=kmg,可解得 F=

15、3kmg,F 做的功 W=Fs1=m0203kmg t0v0= ,故 D 正确。12 300211.【解析】物块刚放到传送带上时,由于与传送带有相对运动,物块受向右的滑动摩擦力,物块做加速运动,摩擦力对物块做功,物块受向右的摩擦力为Ff=mg=0.1210N=2N, (2 分)加速度为 a=g=0.110m/s2=1m/s2 (2 分)物块与传送带相对静止时的位移为 s= =2m。 (3 分)v22优质文档优质文档摩擦力做功为 W=Ffs=22J=4J (2 分)相对静止后物块与传送带之间无摩擦力,此后物块匀速运动到 B 端,物块由 A 端到 B 端所用的时间为t= + =5s (3 分)vl

16、则物块在被传送过程中所受摩擦力的平均功率为P= =0.8W (2 分)W答案：0.8W12.【解析】(1)根据牛顿第二定律有:F-mgsin30-Ff=ma (1 分)设匀加速的末速度为 v,则有:P=Fv (1 分)v=at1 (1 分)代入数值,联立解得匀加速的时间为 t1=7s (1 分)(2)当达到最大速度 vm时,有:P=(mgsin30+Ff)vm (2 分)解得汽车的最大速度为 vm=8m/s (1 分)(3)汽车 匀加速运 动的位移为s1= a =24.5m (2 分)12t21在后一阶段牵引力对汽车做正功,重力和阻力做负功,根据动能定理有:Pt2-(mgsin30+Ff)s2= m - mv2 (2 分)12 v212又有 s2=s-s1 (2 分)优质文档优质文档代入数值,联立求解得:t 2=15s (1 分)所以汽车总的运动时间为 t=t1+t2=22s (2 分)答案：(1)7s (2)8 m/s (3)22 s【总结提升】解答汽车启动问题时应注意的问题(1)确定是匀加速启动还是恒定功率启动。(2)区别 汽车 所能达到的最大速度与匀加速运动的最大速度。(3)注意 对汽 车进行受力分析,汽车匀速时加速度为零,但不一定满足 F=Ff,如本题中,汽车速度最大时,F=F f+mgsin30。关闭 Word 文档返回原板块