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1、名校名 推荐 习题课 :功和功率课后篇巩固提升学业水平引导1.关于摩擦力做功,下列说法中正确的是()A. 滑动摩擦力阻碍物体的相对运动,一定做负功B.静摩擦力起着阻碍物体的相对运动趋势的作用,一定不做功C.静摩擦力和滑动摩擦力一定都做负功D.滑动摩擦力可以对物体做正功解析 摩擦力总是阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势,而且摩擦力对物体既可以做正功,也可以做负功 ,还可以不做功。综上所述,只有 D 正确。答案 D2.起重机的吊钩下挂着质量为m 的木箱 ,如果木箱以大小为 a 的加速度匀减速下降了高度h,则木箱克服钢索拉力所做的功为 ()A. mghB.m(a-g)hC.m( g-a)hD.m(a
2、+g )h解析 木箱克服钢索拉力所做的功就是钢索对木箱做负功的大小,因钢索的拉力F=m (g+a),所以拉力做的功 WF=-m ( g+a )h,即木箱克服钢索拉力所做的功为m( g+a )h,D 对。答案 D3.一个小球做自由落体运动,在第 1 s 内重力做功为W1,在第 2 s 内重力做功为W2;在第 1 s 末重力的瞬时功率为 P1,在第 2 s 末重力的瞬时功率为P2,则 W1W2 及 P1P2 分别等于 ()A.1 1,11B.12,13C.13,12D.14,12答案 C4.( 多选 )用竖直向上的拉力F 将一个质量为m 的物体从静止开始,以加速度 a 向上匀加速提起 ,经 t 时
3、间,物体上升的高度为h。则 t 时间末 ,作用力 F 的瞬时功率为()A. FatB.-D.C.解析 t 时间末 ,物体的速度为v=at ,故 t 时间末 ,力 F 的瞬时功率为 P=Fv=Fat 。又由于 a=-,故 F 的瞬时功率也可表示为P=-。故 A 、 C正确。答案 AC1名校名 推荐 5.(多选 )如图所示 ,一子弹以水平速度射入放置在光滑水平面上原来静止的木块,并留在木块当中,在此过程中子弹钻入木块的深度为d,木块的位移为l,木块与子弹间的摩擦力大小为F,则 ()A. F 对木块做功为FlB.F 对木块做功为F(l+d )C.F 对子弹做功为 -FdD.F 对子弹做功为 -F(l
4、+d )解析 木块的位移为l,由 W=Fl cos 得 F 对木块做功为Fl ,子弹的位移为l+d ,木块对子弹的摩擦力的方向与位移方向相反,故木块对子弹的摩擦力做负功,W=-F (l+d )。故 A 、D 正确。答案 AD能力素养拓展1.(多选 )如图所示 ,某汽车在平直公路上启动时发动机功率P 随时间 t 变化的图象 ,P0 为发动机的额定功率。已知在t2 时刻汽车的速度已经达到最大vm,汽车所受阻力大小与速度大小成正比。由此可得()A. 在 t3 时刻 ,汽车速度一定等于vmB.在 t1t2 时间内 ,汽车一定做匀速运动C.在 t2t3 时间内 ,汽车一定做匀速运动D.在发动机功率达到额
5、定功率前,汽车一定做匀加速运动解析 已知在 t2 时刻汽车的速度已经达到最大vm,此后汽车做匀速直线运动 ,速度不变 ,所以在 t3 时刻 ,汽车速度一定等于 vm,故 A 正确。 0t1 时间内汽车的功率均匀增加,汽车所受阻力不变 ,牵引力不变 ,汽车做匀加速直线运动 ;汽车的功率在 t1 时刻达到额定功率,根据 P=Fv ,速度继续增大 ,牵引力减小 ,则加速度减小 ,则在 t1t2 时间内汽车做加速度减小的加速运动,故 B 错误。在 t2 t3 时间内 ,汽车已达到最大速度 ,且功率保持不变 ,汽车一定做匀速直线运动 ,故 C 正确。由此分析知,在发动机功率达到额定功率前 ,汽车先做匀加
6、速运动,后做加速度减小的变加速运动,故 D 错误。答案 AC2.( 多选 )一辆轿车质量为 m,在平直公路上运行,启动阶段轿车牵引力保持不变,而后以额定功率继续行驶 ,经过一定时间 ,其速度由零增大到最大值vm,若所受阻力恒为Ff 。则关于轿车的速度 v、加速度a、牵引力 F、功率 P 的图象正确的是 ()2名校名 推荐 解析 由于汽车受到的牵引力不变,加速度不变 ,所以汽车在开始阶段做匀加速运动,当实际功率达到额定功率时 ,功率不增加了,再增加速度 ,就须减小牵引力,当牵引力减小到等于阻力时,加速度等于零 ,速度达到最大值vm=,所以 A 、 C、D 正确 ,B 错误。答案 ACD3.导学号
7、 23664091如图所示 ,一个物体自光滑圆弧面下滑后冲上水平粗糙传送带,传送带顺时针匀速转动 ,则物体受到的摩擦力对物体做功情况不可能是()A. 不做功B. 先做负功后不做功C.先做负功后做正功D. 先做正功后不做功解析 A 项当物体的速度等于传送带速度时,则物体不受摩擦力,此时摩擦力不做功 ,故 A 正确 ;B 项若刚开始物体的速度大于传送带的速度,摩擦力向左 ,则摩擦力做负功 ,物体做减速运动 ,当两者速度相等时 ,摩擦力不做功 ,故 B 正确 ;C 项由 B 项可知如果摩擦力做了负功后,物体速度减小 ,当速度减小到与传送带相等时 ,摩擦力就不做功了,速度不变 ,一直运动 ,之后摩擦力
8、不可能做正功 ,故 C 错误 ;D 项当物体的速度小于传送带速度时,出现相对滑动 ,则物体要受到向右的滑动摩擦力,摩擦力做正功 ,速度增大 ,当两者速度相等时,摩擦力不做功 ,故 D 正确 ;本题选不可能的。答案 C4.如图甲所示 ,在风洞实验室里 ,一根足够长的细杆水平固定 ,某金属小球穿在细杆上静止于细杆左端 , 现有水平向右的风力 F 作用于小球上 ,风力 F 随时间 t 变化的 F-t 图象如图乙所示 ,小球沿细杆运动的 v-t 图象如图丙所示 ,g 取 10 m/s2,求 05 s 内风力所做的功。解析 由题图丙可知02 s 为匀加速阶段 ,-22a=m/s = 1 m/s3名校名
9、推荐 02 s 内的位移x1=14 m=2 m,25 s 内的位移x2=vt 2= 23 m=6 m,则风力做功为W=F 1x1+F 2x2= 18 J。答案 18 J5.导学号 23664092 某探究性学习小组对一辆自制遥控车的性能进行研究。他们让这辆小车在水平地面上由静止开始运动,并将小车运动的全过程记录下来,通过数据处理得到如图所示的v-t 图象 ,已知小车在 0t1 时间内做匀加速直线运动,t110 s 时间内小车牵引力的功率保持不变,7 s 末达到最大速度 ,在 10 s 末停止遥控让小车自由滑行,小车质量 m= 1 kg,整个运动过程中小车受到的阻力 Ff 大小不变。求 :(1)
10、小车所受阻力 F f 的大小。(2)在 t110 s 内小车牵引力的功率 P。(3) 求出 t1 的值及小车在 0t1 时间内的位移。解析 (1)在 10 s 末撤去牵引力后,小车只在阻力F f 作用下做匀减速运动,由图象可得减速时加速度的大小为a= 2 m/s2则 F f=ma= 2 N 。(2)小车做匀速运动阶段即710 s 内 ,设牵引力为 F,则 F=F f由图象可知 vm=6 m/s解得 P=Fv m= 12 W 。(3)设 t 1 时间内的位移为x1,加速度大小为 a1,t1 时刻的速度大小为 v1,则由 P=F 1v1 得 F 1= 4 N,F1-F f=ma 1 得 a1= 2
11、 m/s2 ,则 t1= = 1.5 s,x1= a1= 2.25 m。答案 (1)2 N(2)12 W(3)1.5 s2.25 m6.4名校名 推荐 导学号 23664090如图所示 ,水平传送带正以 v=2 m/s 的速度运行,两端水平距离 l= 8 m,把一质量 m= 2 kg 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,若物块与传送带间的动摩擦因数 = 0.1,不计物块的大小 ,g 取 10 m/s2,则把这个物块从A 端传送到 B 端的过程中 ,摩擦力对物块做功的平均功率是多少?1 s 时 ,摩擦力对物块做功的功率是多少?传送带克服摩擦力做功的功率是多少 ?解析 物
12、块受向右的摩擦力为Ff = mg= 0.1210 N= 2 N,加速度为 a= g= 0.110 m/s2= 1 m/s2,当物块与传送带相对静止时 ,物块的位移为x=m=2 m摩擦力做功为 W=F fx= 22 J= 4 J,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 端运动到 B 端所用的时间为t=-s+ s=5 s,则物块在被传送过程中所受摩擦力的平均功率为W=0.8 W,1 s 时 ,物块的速度为v1 =at 1 =1 m/s,则摩擦力对物块做功的功率为P1=F f v1= 21 W=2 W,传送带的速度为v= 2 m/s,故传送带克服摩擦力做功的功率为P2=F f v= 22 W = 4 W 。答案 0.8 W2 W4 W5