【志鸿优化设计】（江苏专用）2014届高考物理 第五章功和能 机械能及其守恒定律第一节功和功率练习

1 课时作业课时作业 2020 功和功率功和功率 一 单项选择题 每题 6 分 共 18 分 1 解放前后 机械化生产水平较低 人们经常通过 驴拉磨 的方式把粮食颗粒加工 成粗面来 食用 如图所示 假设驴拉磨的平均用力大小为 500 N 运动的半径为 1 m 驴 拉磨转动一周所用时间约为 10 s 则驴拉磨转动一周的平均功率约为 A 0 B 50 W C 50 W D 100 W 2 如图所示 2012 年 10 号台风 达维 向西偏北转西北方向移动 逐渐向江苏北部 到山东半岛南部沿海靠近 于 8 月 2 日夜间在江苏盐城到山东青岛一带沿海登陆 受其影 响 下午 6 时左右到达沂水县 水平风速达到 40 m s 一块质量为 2 kg 的石块从灵泉山 顶无初速被吹下悬崖 假设山高 2 000 m 若风速不变 不计空气阻力 取g 10 m s2 则下列说法中正确的是 A 石块做平抛运动 B 石块下落过程中加速度恒定不变 C 石块落到地面时与初始位置的水平距离小于 800 m D 石块落地时重力的瞬时功率为 400 W 3 2012 福建厦门质量检查 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 设汽车行驶时所受的阻力恒定 则下面四个图象中 哪个图象正确表示了司机从减小 油门开始 汽车的速度与时间的关系 二 多项选择题 每题 8 分 共 24 分 4 如图所示 在向右加速运动的车厢中 一人用力向前推车厢 人与车厢始终保持相 对静止 则下列说法正确的是 2 A 人对车厢做正功 B 人对车厢做负功 C 车厢对人做正功 D 推力对车厢做正功 5 2012 福建四地六校期中 如图所示 用恒力F拉着质量为m的物体沿水平面从 A移到B的过程中 下列说法正确的是 A 有摩擦力时比无摩擦力时F做的功多 B 有摩擦力时与无摩擦力时F做功一样多 C 物体加速运动时F做的功比减速运动时F做的功多 D 物体无论是加速 减速还是匀速 力F做的功一样多 6 2012 四川理综 如图所示 劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上 另一端 与置于水平面上质量为m的物体接触 未连接 弹簧水平且无形变 用水平力F缓慢推动 物体 在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0 此时物体静止 撤去F后 物体开始向左运动 运动的最大距离为 4x0 物体与水平面间的动摩擦因数为 重力加速度为g 则 A 撤去F后 物体先做匀加速运动 再做匀减速运动 B 撤去F后 物体刚运动时的加速度大小为 g kx0 m C 物体做匀减速运动的时间为 2 x0 g D 物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为 mg x0 mg k 三 非选择题 分值依次为 18 分 20 分 20 分 7 如图所示 水平的传送带以速度v顺时针运转 两传动轮M N之间的距离为 l 10 m 若在M轮的正上方 将一质量为m 3 kg 的物体轻放在传送带上 已知物体与传 送带之间的动摩擦因数 0 3 在以下两种情况下物体由M处传送到N处的过程中 传 送带对物体的摩擦力做了多少功 g取 10 m s2 1 传送带速度v 6 m s 2 传送带速度v 9 m s 8 如图甲 质量m 2 kg 的物体静止在水平面上 物体跟水平面间的动摩擦因数 0 2 从t 0 时刻起 物体受到一个水平力F的作用而开始运动 F随时间t变化的 规律如图乙 6 s 后撤去拉力F 取g 10 m s2 求 3 1 第 4 s 末物体的速度 2 物体运动过程中拉力F做的功 9 2012 安徽合肥模拟 高速连续曝光照相机可在底片上重叠形成多个图象 现利 用这架照相机对 MD 2000 家用汽车的加速性能进行研究 如图所示为汽车做匀加速直线运 动时三次曝光的照片 图中的标尺单位为米 照相机每两次曝光的时间间隔为 1 0 s 已 知该汽车的质量为 2 000 kg 额定功率为 72 kW 汽车运动过程中所受的阻力始终为 1 600 N 1 求该汽车加速度的大小 2 若汽车由静止以此加速度开始做匀加速直线运动 匀加速运动状态最多能保持多 长时间 3 求汽车所能达到的最大速度 4 参考答案参考答案 1 D 2 C 解析 解析 石块水平方向做加速运动 故不属于平抛运动 A 错 竖直方向加速度 恒为g 水平方向加速度不断变化 B 错 根据t 20 s 水平方向最大速度为 40 2h g m s 在这个过程中平均速度小于 40 m s 水平位移s t 800 m C 对 落地时竖直方 v 向vy gt 200 m s 石块落地时瞬时功率P mgvy 4 000 W D 错 3 B 解析 解析 本题需要结合公式P Fv和F Ff ma求解 在司机减小了油门前 P F0v0 Ffv0 即摩擦力Ff F0 减小了油门瞬间 汽车的功率立即减小一半 即 P F1v0 可见 牵引力F1 F0 又F1 Ff ma1即F0 F0 ma1可得 a1 F0 2m 符 1 2 1 2 1 2 号表示加速度方向与速度方向相反 汽车做减速运动 之后一段时间内 发动机功率保持 P不变 速度继续减小 根据P Fv可知 牵引力F逐渐增大 由F Ff ma即 1 2 1 2 F F0 ma可知 加速度a逐渐减小 方向与速度方向相反 之后 当汽车减速到v2 v0 1 2 时 由P Fv2 即F0v0 Fv0 可得牵引力F Ff F0 汽车又恢复了匀速直线运动 考 1 2 1 2 1 2 虑到v t图象的斜率表示加速度 综合以上分析 可知本题答案为 B 4 BCD 5 BD 6 BD 解析 解析 撤去F后 由于弹力是变力 所以物体在开始的位移x0内不可能做匀 变速运动 选项 A 错误 撤去F瞬间 a g 选项 B 正确 弹簧恢 F m kx0 mg m kx0 m 复原长时 物体开始与弹簧脱离 物体做匀减速运动的距离为 3x0 加速度为 g 末速 度为零 3x0 gt2 解得t 选项 C 错误 当弹力与摩擦力相等时 物体速度最 1 2 6x0 g 大 kx mg x 物体开始向左运动到速度最大过程中克服摩擦力做功为 mg k W mg x0 选项 D 正确 mg k 7 答案 答案 1 54 J 2 90 J 解析 解析 物体在传送带上加速运动时a g 3 m s2 刚好加速运动 10 m 时速度 v0 m s 2m s 2al6015 1 由于v 6 m s 2m s 所以物体是加速至 6 m s 再匀速 加速过程位移为 15 l m 6 m v2 2a 36 2 3 传送带摩擦力做功 W Fl mgl 9 6 J 54 J 2 由于v 9 m s v0 2 m s 所以物体从M至N的过程中一直加速 摩擦力做 15 功 W Fl mgl 9 10 J 90 J 8 答案 答案 1 12 m s 2 336 J 解析 解析 1 在 0 4 s 内 设物体的加速度为a1 4 s 末速度为v 则根据牛顿第二定律F1 mg ma1 v a1t1 联立 式得v 12 m s 2 前 4 s 的位移s1 a1t 1 22 1 s1 24 m 5 由图象得 4 6 s 物体做匀速直线运动 位移大小为 s2 vt2 联立 式得s2 24 m 物体运动过程中拉力F做的功为W F1s1 F2s2 联立 式得 W 336 J 9 答案 答案 1 1 0 m s2 2 20 s 3 45 m s 解析 解析 1 汽车做匀加速直线运动 据运动学公式 有 s1 v0 T a T2 1 2 v1 v0 a T s2 v1 T a T2 1 2 由以上几式可得 s s2 s1 a T2 a m s2 1 0 m s2 s T2 3 00 2 00 1 02 2 做匀加速直线运动的汽车所受合力为恒力 由牛顿第二定律得 F Ff ma 所 以F ma Ff 3 6