高中物理功和功率试题有答案

用心 爱心 专心1 2011 20122011 2012 学年度下学期学年度下学期 高中物理功和功率单元检测高中物理功和功率单元检测 人教版人教版 说明 1 本题分 I II 两卷 请将第 I 卷正确答案的序号填写在答题卡上 第 II 卷的正确 答案按要求填定在第 II 卷上 考试结束后只交答题卡和第 II 卷 2 本试题满分 100 分 答卷时间 90 分钟 第 卷 选择题 共 40 分 一 选择题 每小题 4 分 共 40 分 在每小题给出的四个选项中 至少有一个选项是正确 的 全部选对得 4 分 对而不全得 2 分 1 足球运动员一脚把足球踢出 足球沿水平地面运动 速度逐渐变小 在球离开运动员以 后的运动过程中 A 运动员对球做了功B 球克服支持力做了功 C 重力对球做了功D 球克服阻力做了功 2 质量为m的物体 受水平力F的作用 在粗糙的水平面上运动 下列说法中正确的是 A 如果物体做加速直线运动 F一定对物体做正功 B 如果物体做加速直线运动 F也可能对物体做负功 C 如果物体做减速直线运动 F一定对物体做负功 D 如果物体做匀速直线运动 F一定对物体做正功 3 质量为 0 5kg 的小球从高空自由下落 经 2s 落到地面 在小球下落过程中重力做功的 平均功率是 A 5W B 10WC 50W D 100W 4 一物体由H高处自由落下 当物体的动能等于势能时 物体所经历的时间为 A g H2 B g H C g H 2 D 以上都不对 5 一辆小车原先在平直公路上做匀速直线运动 从某时刻起 小车所受到的牵引力F和阻 力F1随时间的变化规律如图 甲 所示 则作用在小车上的牵引力的功率随时间变化 规律是图 乙 中的 6 某物体做 变速直线运动 则下列说法中不正确的是 F F F1 O t PPP P tttt OO O O 甲 乙 A B C D 用心 爱心 专心2 A 若改变物体速度的是重力 物体的机械能不变 B 若改变物体速度的是摩擦力 物体的机械能必定减少 C 若改变物体速度的是摩擦力 物体的机械能可能增加 D 在物体速度增加的过程中 物体的机械能必定增加 7 质量为m的汽车 发动机的功率恒为P 摩擦阻力恒为F1 牵引力为F 汽车由静止开 始 经过时间t行驶了位移s时 速度达到最大值vm 则发动机所做的功为 A PtB FsC 2 m 1 2 mvD 2 2 1m 2 mPPs Fv 8 某人把原来静止于地面上的质量为 2kg 的物体向上提起 1m 并使物体获得 1m s 的速度 取g 10m s2 则这过程中下列说法中正确的是 A 人对物体做的功为 21J B 合外力对物体做的功为 21J C 合外力对物体做功 20J D 物体的重力势能增加 20J 9 放在光滑水平面上的静止物体 在水平拉力F1作用下 移动距离s时做功W 如拉力改 为F2 与水平方向间夹角为 30 使物体移动距离 2s时做功也是W 则F1和F2的大 小之比为 A 2 1B 2 1C 3 1D 3 1 10 如图所示 质量均为m的小球A B用长为L的细线相连 放在高为h的光滑水平桌面 上 L 2h A球刚好在桌边 从静止释放两球 若A B两球落地后均不再弹起 则下面说法中正确的是 A A球落地前的加速度为 2 g B B球到达桌边的速度为2gh C A B两落地的水平距离为2h D 绳L对B球做的功为 1 2 mgh 第 卷 非选择题 共 60 分 二 填空题 每小题 4 分 共 24 分 把正确答案填写在题中的横线上 或按题目要求作答 11 在水平地面上铺着n块砖 每块砖的质量为m 厚度为h 如将砖一块一块地叠放起来 至少需做的功为 12 某地强风的风速约为v 20 m s 设空气密度为 1 3 kg m3 如果把通过横截面积为 S 20m2的风的动能全部转化为电能 则电功率的大小约为 W 取一位有效数 h L AB 用心 爱心 专心3 OABCD cm 图 1 43 049 656 162 8 m F 图 2 字 13 一个倾角为 30 的光滑斜面长为L高为h 一质量为m的物体从顶端静止开始下滑 当所用时间是滑到底端的时间的一半时 重力做功为 重力做功的瞬时功 率为 重力做功的平均功率为 14 如图所示 劲度系数为k1的轻质弹簧两端分别与质量为m1 m2的物块 1 2 拴接 劲度系数为k2的轻质弹簧上端与物块 2 拴接 下端压在桌 面上 不拴接 整个系统处于平衡状态 现施力将物块 1 缓慢地竖直 上提 直到下面那个弹簧的下端刚脱离桌面 在此过程中 物块 2 的重 力势能增加了 物块 1 的重力势能增加了 15 在 验证机械能守恒定律 的实验中 需直接测量的物理量是 间接测 量的物理量是 16 在 验证机械能守恒定律 的实验中 打点计时器所接交流电频率为 50Hz 当地重力 加速度g 9 80m s2 实验选用重锤质量为m kg 从所打纸带中选择一条合适的纸 带 此纸带第 1 2 点间的距离应接近 纸带上连续的点A B C D至第 1 点O的距离 如图 1 所示 则重锤从O运动到C 重力势能减 少 J 重锤经过 C 时的速度为 m s 其动能增加 J 三 计算题 共 36 分 要求写出必要的文字说明 主要方程式和重要演算步骤 有数值计 算的要明确写出数值和单位 只有最终结果的不得分 17 10 分 如图 2 所示 质量m 10kg 的物体放在水平面上 物体与水平面间动摩擦因 数为 0 4 取g 10m s2 今用大小为F 50N 的水平恒力作用于物体 使物体由静止 开始作匀加速直线运动 经t 8s 后撤去F 求 1 力 F 所做的功 2 8s 末物体的动能 3 物体从开始运动直到最终静止的整个过程中克服摩擦力所做的功 18 10 分 两个人要将质量M 1000 kg的小车沿一小型铁轨推上长l 5 m 高h 1 m 的 斜坡顶端 已知车在任何情况下所受的摩擦阻力恒为车重的 0 12 倍 两人能发挥的 最大推力各为 800 N 在不允许使用别的工具的情况下 两人能否将车刚好推到坡顶 如果能 应如何办 g 10 m s2 用心 爱心 专心4 19 16 分 额定功率为 8W 的玩具汽车 质量为 2kg 汽车在水平桌面上由静止开始以 a 0 5m s2做匀加速直线运动 在运动过程中汽车的最大速率可达 2m s 求 1 汽车牵引力为多大 匀加速运动过程可维持多长时间 2 汽车在匀加速运动过程中 牵引力 摩擦力对其各做多少功 参考答案 一 选择题 1 D 解析 足球沿地面运动 受重力mg 支持力FN和阻力F1作用 运动员对足球不再 有力 不可能对球做功 重力与支持力与运动方向垂直 不做功 阻力与运动方向相 反 球克服阻力做了功 一部分动能转化为内能 2 AD 解析 在粗糙的水平面上 如果物体做加速运动 F一定与运动方向相同 F一定 对物体做正功 物体做减速运动 F可能与运动方向相同 也可能与运动方向相反 F 对物体做功的情况不定 3 C 解析 根据自由落体规律知 小球 2s 下落的高度为 20m 重力做的功为 W mgh 100J 所以小球下落过程中重力做功的平均功率是P 50W 4 B 解析 物体由H高处自由落下 当物体的动能等于势能时 应下落高度的一半 所 用心 爱心 专心5 以有 2 11 22 Hgt 得t g H 5 C 解析 开始以初速度v0匀速运动 某时刻起由甲图知加速度恒定a m fF 加速 度恒定 速度v v0 at 则牵引力的功率P Fv 即P F v0 Fat 所以 C 项正确 6 BD 解析 若改变物体速度的是重力 只引起动能和重力势能的转化 物体的机械能不 变 A 正确 若改变物体速度的是摩擦力 物体的机械能不一定减少 如摩擦力可以 使物体加速 B 错 C 正确 物体的速度增加 动能增加 物体的机械能不一定增加 D 错 本题选择的是不正确的选项 7 AD 解析 发动机的功率恒为P 经过时间t 发动机做的功为W Pt 当达到最大速度 时 有 1 m PFvFv 解得 1 m P F v 1 m P v F 从功能关系的角度 整个过程中 发动机做的功应等于克服阻力做的功与物体获得的动能之和 则 2 2 1 2 1m 1 22 m mPPs WmvFs Fv 8 AD 解析 在这一过程中人克服重力做功 20J 物体的重力势能增加 20J D 正确 物 体的动能增加 1J 根据动能定理合外力对物体做的功为 1J B C 错误 人对物体做 的功等于物体增加的机械能 即人对物体做的功为 21J A 正确 9 D 解析 根据题意及功的计算公式有 W F1s F2 2scos30 得F1和F2的大小为3 1 10 ACD 解析 A球落地前以两球整体为对象 根据牛顿第二定律有 求得加速度为 2 g A 正确 从释放到 A 球落地 根据机械能守恒 有 2 1 2 2 mghmv 解得 vgh 两球落地后均不再弹起 所以A B两落地的水平距离为 s vt 2h B 错 C 正确 绳L对B球做的功等于B球获得的动能 W 2 11 22 mvmgh D 正确 二 填空题 11 1 2 n n 1 mgh 12 1 105 13 1 4 mgh 22 mggh 42 mggh 14 m2 2 21 k mm g2 m1 m1 m2 21 11 kk g2 15 重锤下落的高度h 重锤运动的速度v 16 2 mm 5 50m 3 30 5 45m 三 计算题 用心 爱心 专心6 17 10 分 解析 1 根据牛顿第二定律 F mg ma 2 分 解得 a 1m s2 由运动学公式有 s 1 2 at2 32m 1 分 根据功的公式 W Fs 1600J 1 分 2 由运动学公式有 v at 8m s 2 分 所以 EK 1 2 mv2 320J 1 分 3 对整个过程用动能定理 Fs WF 0 2 分 解得 WF Fs 1600J 1 分 18 10 分 解析 车沿斜坡运动时所受阻力为 F Mgsin kMg 1000 10 5 1 N 0 12 1000 10 N 3200 N 3 分 而两人的推力合力最大为 F 800 2 N 1600 N F 1 分 所以 如果两人直接沿斜坡推物体 不可能将物体推到坡顶 但因物体在水平面上所 受阻力为F kMg 0 12 1000 10 N 1200 N 故可先在水平面上推一段距离后再上 斜坡 2 分 设在水平面上先推s的距离 则据动能定理有 Fs Fl kMg l s Mgh 0 3 分 即 1600 1200 5 s 103 10 1 0 解得 s 20 m 1 分 19 16 分 解析 1 玩具汽车先匀加速 后变加速 最终匀速运动 设牵引力为 F1 摩擦力为F2 则P F2vm