人教版高中物理必修部分第5讲一A.doc

高效作业知能提升一、选择题1如图5112所示，人造地球卫星在椭圆形轨道上运动，由a点运动到b点的过程中，关于万有引力做功的情况，正确的说法是()图5112A不做功B做正功C做负功 D不能判定解析：卫星从a点到b点，其速度的方向与万有引力的方向的夹角大于90，所以万有引力做负功答案：C2以一定的初速度竖直向上抛出一个小球，小球上升的最大高度为h，空气阻力的大小恒为Ff，则从抛出点至落回到原出发点的过程中，空气阻力对小球做的功为()A0 BFfhC2Ffh D4Ffh解析：小球在上升过程和下降过程中空气阻力都做负功，所以全过程中空气阻力对小球做功为：W阻W阻上W阻下Ffh(Ffh)2Ffh.答案：C3(2011安徽师大附中模拟)关于摩擦力做功，下列叙述正确的是()A摩擦力做功的多少只与初位置和末位置有关，与运动路径无关B滑动摩擦力总是做负功，不可以不做功C静摩擦力一定不做功D静摩擦力和滑动摩擦力都既可做正功，也可做负功答案：D4(2011长沙市一中月考)自动扶梯与水平地面间成角，一人站在扶梯上，扶梯从静止开始匀加速上升，达到一定速度后再匀速上升若以FN表示水平梯板对人的支持力，G表示人所受的重力，Ff表示梯板对人的静摩擦力，则()图5113A匀速过程中，Ff0，FN、G都不做功B加速过程中，Ff0，FN、G都做功C加速过程中，Ff0，Ff、FN、G都做功D加速过程中，Ff0，FN不做功解析：扶梯匀速运动过程中，人受重力G和支持力FN，不受摩擦力作用，且FN和G均做功且FN做正功，G做负功，扶梯加速运动过程中受重力G、支持力FN和摩擦力Ff作用，三力均做功，故正确选项为C.答案：C图51145如图5114所示，在皮带传送装置中，皮带把物体P匀速带至高处，在此过程中，下述说法正确的是()A摩擦力对P做正功BP物体克服摩擦力做功C摩擦力对皮带不做功D合力对P做正功解析：因物体P受到的静摩擦力沿斜面向上，所以对P做正功，物体做匀速运动，合力对P做的功为零，故B、C、D均错答案：A6提高物体(例如汽车)运动速率的有效途径是增大发动机的功率和减小阻力因数(设阻力与物体运动速率的二次方成正比，即Ffkv2，k是阻力因数)当发动机的额定功率为P0时，物体运动的最大速度为vmax，如果要使物体运动速率增大到2vmax，则下列办法可行的是()A阻力因数不变，使发动机额定功率增大到2P0B发动机额定功率不变，使阻力因数减小到C阻力因数不变，使发动机额定功率增大到8P0D发动机额定功率不变，使阻力因数减小到解析：本题是考查机车启动中牵引力的功率的典型问题，物体运动的最大速度为匀速运动时的速度，此时牵引力与阻力相等，公式P0FvmaxFfvmaxkvvmaxkv，若速率增大到2vmax，则牵引力的功率的表达式为P8kv，则当阻力因数不变时，即kk时，P8P0，A错C对；当发动机额定功率不变时，即P0P时，则k8k，k，D对B错答案：CD图51157如图5115所示，木板质量为M，长度为L，小木块质量为mM，水平地面光滑，一根不计质量的轻绳通过定滑轮分别与M和m连接，小木块与木板间的动摩擦因数为，开始时木块静止在木板左端，现用水平向右的力将m缓慢拉至右端，拉力至少做功为()AmgLB5mgL/2C3mgLD5mgL解析：将m拉至右端，则小木块的位移为L/2，再由m受力知FFTmg，对M受力分析可知，FTmg，所以拉力做的功为mgL，选A.要注意此题中地面是光滑的，若地面不光滑且M与地面的动摩擦因数也为，则正确答案就选B了答案：A图51168(2011山东卷)如图5116所示，将小球a从地面以初速度v0竖直上抛的同时，将另一相同质量的小球b从距地面h处由静止释放，两球恰在处相遇(不计空气阻力)则()A两球同时落地B相遇时两球速度大小相等C从开始运动到相遇，球a动能的减少量等于球b动能的增加量D相遇后的任意时刻，重力对球a做功功率和对球b做功功率相等解析：本题考查运动学公式和机械能守恒定律及功率的概念，意在考查考生对运动学规律和机械能、功率概念的熟练程度对a，v0tgt2，对b，gt2，所以hv0t，而对a又有(v0v)t，可知a刚好和b相遇时速度v0.所以它们不会同时落地，相遇时的速度大小也不相等，A、B错根据机械能守恒定律，从开始到相遇，两球重力做功相等，C正确相遇后的每一时刻，它们速度都不相等，所以重力的瞬时速率Pmgv不会相等，D错答案：C图51179(2011海淀区模拟)如图5117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皆为，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小于mgLC等于mgL D以上三种情况都有可能图5118解析：设斜坡与水平面的交点为C，BC长度为L1，AC水平长度为L2，AC与水平面的夹角为，如图5118所示，则滑雪者在水平面上摩擦力做功W1mgL1，在斜坡上摩擦力做功W2mgcosmgL2，所以在滑雪者经过AB段过程中，摩擦力做功WW1W2mg(L1L2)mgL.所以滑雪者克服摩擦力所做的功为mgL.故选项C正确答案：C10汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P；快进入闹市区时，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图5119中正确表示了从司机减小油门开始，汽车的速度与时间的关系是()ABCD.图5119解析：汽车在平直公路上匀速行驶时牵引力F等于阻力Ff，即Ff.快进入闹市区时，功率变为P，则牵引力F减小到F，故车要做减速运动，由PFv和FFfma知v减小，F增大，故车不可能做匀变速运动，且一段时间后又有FFf.即vv0，车做匀速运动答案：C图512011(2011徐州模拟)一辆汽车在平直的公路上以某一初速度运动，运动过程中牵引力的功率恒定，其加速度a和速度的倒数(1/v)图像如图5120所示若已知汽车的质量，则根据图像所给的信息，不能求出的物理量是()A汽车的功率B汽车行驶的最大速度C汽车所受到的阻力D汽车运动到最大速度所需的时间解析：由PFv，和FFfma得出：a，由图像可求出图线斜率k，由k，可求出汽车的功率P，由0时，a2 m/s2，得：2可求出汽车所受阻力Ff，再由PFfvm可求出汽车运动的最大速度vm，但汽车做变加速直线运动，无法求出汽车运动到最大速度的时间，故选D.答案：D图512112如图5121所示，手持一根长为l的轻绳的一端在水平桌面上做半径为r、角速度为的匀速圆周运动，绳始终保持与该圆周相切，绳的另一端系一质量为m的木块，木块也在桌面上做匀速圆周运动，不计空气阻力()A手对木块不做功B木块不受桌面的摩擦力C绳的拉力大小等于m3D手拉木块做功的功率等于m3r(l2r2)/l解析：如图5122所示，设绳的拉力为FT，摩擦力为Ff，因木块m做匀速圆周运动有FTcosm2R图5122FTsinFfRcos由以上各式联立可得：FTFf可知B、C错误FT与木块速度方向不垂直，手对木块做功，A错误由PFrRsin，得：P，所以D项正确答案：D二、非选择题13图5123为修建高层建筑常用的塔式起重机在起重机将质量m5103 kg的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上做匀加速直线运动，加速度a0.2 m/s2，当起重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率直到重物做速度vm1.02 m/s的匀速运动取g10 m/s2，不计额外功求：图5123(1)起重机允许输出的最大功率；(2)重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率解析：(1)设起重机允许输出的最大功率为P0，重物达到最大速度时，拉力F0等于重力P0F0vm P0mgv 代入数据，有：P05.1104 W (2)匀加速运动结束时，起重机达到允许输出的最大功率，设此时重物受到的拉力为F，速度为v1，匀加速运动经历时间为t1，有：P0Fv1 Fmgma v1at1 由，代入数据，得：t15 s t2 s时，重物处于匀加速运动阶段，设此时速度为v2，输出功率为P，则v2at PFv2 由，代入数据，得：P2.04104 W 答案：(1)5.1104 W(2)5 s2.04104 W14下表是一辆电动自行车的部分技术指标，其中额定车速是指自行车满载的情况下在平直道路上以额定功率匀速行驶的速度，假设行驶过程中电能转化为机械能的效率为100%，请参考表中数据，完成下列问题：(g取10 m/s2，sin50.07)额定车速18 km/h额定功率P_W百公里耗电1 kWh(3.6106 J)整车质量40 kg载重80 kg爬坡能力5电池36V/12 Ah充电时间68 h续行里程_km(1)将你计算的“额定功率”和“续行里程”填入上表中(无须写出计算过程)(2)在行驶过程中电动自行车受到的阻力是车重(包括载重)的k倍，试推算k的大小(3)电动自行车在坡度为5的坡上匀速爬坡时，车速约为多少？解析：(1)已知每行驶100 km消耗电能1 kWh，即3.6106 J的电能，车的行驶速度为v