第一节 功和功率练习.doc

第一节 功和功率练习1汽车在平直的公路上行驶，某一段时间内汽车的功率随时间的变化如图5118所示，设汽车运动过程中受到的阻力不变，则在这一段时间内汽车的运动情况可能是()A汽车做匀速直线运动B汽车做匀加速直线运动C汽车做加速度增加的加速直线运动D汽车做加速度减小的加速直线运动2(2011扬州检测)一辆汽车从静止出发，在平直的公路上加速前进，如果发动机的牵引力保持恒定，汽车所受阻力保持不变，在此过程中()A汽车的速度与时间成正比 B汽车的位移与时间成正比C汽车做变加速直线运动 D汽车发动机做的功与时间成正比3(2010锦州二模)如图所示，中间有孔的物块A套在光滑的竖直杆上通过滑轮用不可伸长的轻绳将物体拉着匀速向上运动，则关于拉力F及拉力F的功率P，下列说法正确的是()AF不变，P减小 BF增大，P增大CF增大，P不变 DF增大，P减小4质量为2 kg的物体，放在动摩擦因数为0.1的水平面上，在水平拉力F的作用下，由静止开始运动，拉力做的功W和物体发生的位移x之间的关系如图所示，g10 m/s2.下列说法中正确的是()A此物体在AB段做匀加速直线运动，且整个过程中拉力的最大功率为15 WB此物体在AB段做匀速直线运动，且整个过程中拉力的最大功率为6 WC此物体在AB段做匀加速直线运动，且整个过程中拉力的最大功率为6 WD此物体在AB段做匀速直线运动，且整个过程中拉力的最大功率为15 W5(2010苏州模拟)如图5113所示，质量相同的两物体处于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最后到达同一水平面，则()A重力对两物体做的功相同B重力的平均功率相同C到达底端时重力的瞬时功率相同D到达底端时两物体的动能相同，速度相同6(2010广州模拟)如图所示，质量为m的木块放在倾角为的斜面上与斜面一起水平向左匀速运动，木块()A对斜面的压力大小为mgcos B所受的支持力对木块不做功C所受的摩擦力对木块做负功 D所受的摩擦力方向可能沿斜面向下7汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P，牵引力为F0，t1时刻，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半，并保持该功率继续行驶，到t2时刻，汽车又恢复了匀速直线运动能正确表示这一过程中汽车牵引力F和速度v随时间t变化的图象是()8. (2010抚顺模拟)质量为m20 kg的物体，在大小恒定的水平外力F的作用下，沿水平面做直线运动.02 s内F与运动方向相反，24 s内F与运动方向相同，物体的速度时间图象如图5115所示，g取10 m/s2.则()A物体在04 s内通过的位移为8 mB外力F的大小为100 NC物体与地面间的动摩擦因数为0.2D物体克服摩擦力做的功为480 J9(2010哈尔滨二模)如图6甲所示，物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动通过力传感器和速度传感器监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙、丙所示取g10 m/s2.则()A物体的质量m1.0 kg B物体与水平面间的动摩擦因数0.20C第2 s内物体克服摩擦力做的功W2.0 JD前2 s内推力F做功的平均功率1.5 W10如图所示，站在汽车上的人用手推车的力为F，脚对车向后的摩擦力为Ff，下列说法正确的是()A当车匀速运动时，F和Ff对车做功的代数和为零B当车加速运动时，F和Ff对车做功的代数和为负C当车减速运动时，F和Ff对车做功的代数和为正D不管车做何种运动，F和Ff的总功和总功率都为零11(2011盐城检测)静止在水平地面上的木箱，质量m50 kg，木箱与地面间的动摩擦因数0.4，若用大小为400 N、方向与水平方向成37角的斜向上的拉力拉木箱从静止开始运动，使木箱能够到达50 m远处，拉力最少做多少功？(cos 370.8，取g10 m/s2)12在光滑的水平地面上有质量为M的长木板A(如图所示)，长木板上放一质量为m的物体B，A、B之间动摩擦因数为.今在物体B上加一水平恒力F，B和A发生相对滑动，经过时间t，求： (1)摩擦力对A所做的功；(2)摩擦力对B所做的功；(3)若长木板A固定，B对A的摩擦力对A做的功13(2010丰台模拟)某型号小汽车发动机的额定功率为60 kW，汽车质量为1103 kg，在水平路面上正常行驶中所受到的阻力为车重的0.15倍，g取10 m/s2.求：(1)此型号汽车在水平路面行驶能达到的最大速度是多少？(2)若此型号汽车以额定功率加速行驶，当速度达到20 m/s 时的加速度大小是多少？(3)质量为60 kg的驾驶员驾驶此型号汽车在水平高速公路上以30 m/s的速度匀速行驶，设轮胎与路面的动摩擦因数为0.60，驾驶员的反应时间为0.30 s，则驾驶员驾驶的汽车与前车保持的安全距离最少为多少？第一节功和功率练习答案及解析1.【解析】由于汽车的功率保持不变，汽车在启动过程中，先做加速度减小的加速运动，最后做匀速直线运动，故A、D正确，B、C错误【答案】AD2【解析】由FFfma可知，因汽车牵引力F保持恒定，故汽车做匀加速直线运动，C错误；由vat可知，A正确；而xat2，故B错误；由WFFxFat2可知，D错误【答案】A3【解析】设绳与杆的夹角为，由平衡条件可知，Fcos mg，Fmg/cos ，而拉力F的功率PFvcos mgv，故物体上升过程中，增大，F增大，P不变，C正确【答案】C4【解析】前3 m位移内拉力F1 N5 N前3 m的加速度a11.5 m/s2前3 m末速度v13 m/s后6 m位移内拉力F2 N2 Na20，物体做匀速运动所以整个过程中拉力的最大功率为PmaxF1v153 W15 W【答案】D5【解析】由于两个物体质量相同、下落高度相同，所以重力对两物体做的功相同，A选项正确由于下落的时间不同，所以重力的平均功率不相同，B选项错误根据机械能守恒可知，两物体到达底端时动能相同，即速度大小相同、方向不同，D选项错误由瞬时功率的计算式可得PAmgvcos ，PBmgv，因此，到达底端时重力的瞬时功率PAPB，C选项错误【答案】A6【解析】木块受力平衡，受力情况如图所示木块水平向左运动，则支持力FN对木块做正功，摩擦力Ff对木块做负功，重力mg不做功，木块对斜面的压力FNFNmgcos ，综上所述，可知选项A、C对，B、D错【答案】AC7【解析】由PFv可判断，开始时汽车做匀速运动，则F0Ff，PF0v0，v0P/Ff，当汽车功率减小一半PP/2时，汽车开始做变减速运动，其牵引力为F1P/vP/2vF0/2，加速度大小为a(FfF1)/mFf/mP/(2mv)，由此可见，随着汽车速度v减小，其加速度a也减小，最终以vv0/2做匀速运动，故A正确；同理，可判断出汽车的牵引力由F1F0/2最终增加到F0，所以D也正确【答案】AD8.【解析】根据vt图象的特点可知，物体在04 s内通过的位移为8 m，A正确；02 s内物体做匀减速直线运动，加速度a15 m/s2，a1(FFf)/m,24 s内物体做匀加速直线运动，加速度a21 m/s2，a2(FFf)/m，又Ffmg，解得：F60 N、0.2，B错误、C正确；由于摩擦力始终对物体做负功，根据图象可求得物体通过的路程为12 m，由WFfmgs可得物体克服摩擦力做的功为480 J，D正确【答案】ACD9【解析】由vt图象可知，物体在第3 s内匀速运动，对应Ft图象可得：mgF32 N第2 s内物体匀加速运动，a2 m/s2，由牛顿第二定律可得：F2mgma，由以上两式可得：m0.5 kg，0.4，故A、B均错误；第2 s内物体的位移x2vt2/21 m，故第2 s内物体克服摩擦力做的功Wmgx22.0 J，C正确；前2 s内推力F做功WFF2x23 J，故前2 s内推力F做功的平均功率WF/t1.5 W，D正确【答案】CD10.【解析】人水平方向分别受F和Ff的反作用力F和Ff.当车匀速运动时，F和Ff等大反向，位移相等，故F和Ff对车做功的代数和为零，A正确当车加速运动时，FfF，故FfF，位移相等，Ff做负功，F做正功，故F和Ff对车做功的代数和为负，B正确当车减速运动时，FFf，故FFf且F做正功，Ff做负功，所以F和Ff对车做功的代数和为正值，C正确、D错误【答案】ABC11【解析】欲使拉力做功最少，须使拉力作用的位移最小，故木箱应先在拉力作用下加速，再撤去拉力使木箱减速，到达50 m处时速度恰好减为0，设加速时加速度的大小为a1，减速时加速度的大小为a2.由牛顿第二定律得，加速时有：水平方向Fcos 37FNma1竖直方向Fsin 37FNmg0减速时有：mgma2 且有v22a1x12a2x2x1x2x联立以上各式解得：x124 m由功的定义，有WFx1cos 37400240.8 J7.68103 J.【答案】7.68103 J12【解析】(1)长木板A在滑动摩擦力的作用下，向右做匀加速直线运动，经过时间t，A的位移为xAaAt2t2因为摩擦力Ff的方向和位移xA相同，即对A做正功，其大小为WAFfxA.(2)物体B在水平恒力F和摩擦力的合力作用下向右做匀加速直线运动，B的位移为xBaBt2t2摩擦力Ff方向和位移sB方向相反，所以Ff对B做负功，WBFfxBmgxB.即WB.(3)若长木板A固定，则A的位移xA0，所以摩擦力对A做功为0.【答案】(1)(2)(3)013【解析】(1)当汽车发动机达到额定功率并做匀速运动时，汽车达到最大速度，此时发动机牵引力等于所受到的阻力，vmax40 m/s.(2)此汽车以额定功率启动，设速度达到