【志鸿优化设计】（广东专用）2014届高考物理第一轮复习 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 1414 功和功率功和功率 一 单项选择题 共 4 道小题 每题 4 分 共 16 分 1 2012 广东徐闻中学月考 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 原创题 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 福建厦门高三质量检查 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 4 2012 安徽理综 如图所示 在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道 半径OA水 平 OB竖直 一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落 小球沿轨道到 达最高点B时恰好对轨道没有压力 已知AP 2R 重力加速度为g 则小球从P到B的运 动过程中 2 A 重力做功 2mgR B 机械能减少mgR C 合外力做功mgR D 克服摩擦力做功mgR 1 2 二 双项选择题 共 5 道小题 每题 6 分 共 30 分 5 2012 广东徐闻中学月考 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 某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车 当太阳光照射到小车上方的光电板时 光 电板中产生的电流经电动机带动小车前进 若小车在平直的水泥路上从静止开始加速行 驶 经过时间t前进距离l 速度达到最大值vmax 设这一过程中电动机的功率恒为P 小 车所受阻力恒为F 那么 A 这段时间内小车先做加速运动 然后做匀速运动 B 这段时间内电动机所做的功为Pt C 这段时间内电动机所做的功为mv 1 22max D 这段时间内电动机所做的功为Fl 7 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 8 如图所示是健身的 跑步机 示意图 质量为m的运动员踩在与水平面成 角的 静止皮带上 运动员用力向后蹬皮带 皮带在运动过程中受到的阻力恒为f 当皮带以速 3 度v匀速运动过程中 下列说法中正确的是 A 人脚对皮带的摩擦力是皮带运动的动力 B 人对皮带不做功 C 人对皮带做功的功率为mgv D 人对皮带做功的功率为fv 9 2012 山东威海一模 质量相同的两个物体 分别在地球表面和月球表面以相同 的初速度竖直上抛 不计空气阻力 比较这两种情况 下列说法中正确的是 A 物体在地球表面时的惯性比物体在月球表面时的惯性大 B 各自落回抛出点时 重力做功的瞬时功率相等 C 在各自都上升到最高点的过程中 它们的重力做的功相等 D 在空中飞行的过程中 它们的机械能都守恒 三 非选择题 共 3 道小题 每题 18 分 共 54 分 10 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 11 2012 南平 5 月质检 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 1 第 4 s 末物体的速度 2 物体运动过程中拉力F做的功 12 2012 合肥 4 月模拟 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 MD2000 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 4 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 5 参考答案参考答案 1 D 2 C 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 负 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 D 解析 解析 小球从P点运动到B点的过程中重力做功为mgR 选项 A 错误 设小球 通过B点时的速度为vB 根据小球通过B点时刚好对轨道没有压力 说明此刻刚好由重力 提供向心力 对小球通过B点瞬间应用牛顿第二定律有mg m 解得vB 设小 v2B RgR 球从P点运动到B点的过程中克服摩擦力做功为W 对此过程由动能定理有 mgR W mv 联立 解得W mgR 选项 D 正确 上述过程合外力做功为W合 1 22B 1 2 mgR W mgR 选项 C 错误 小球机械能减少量等于小球克服摩擦力所做的功 即 1 2 E W mgR 选项 B 错误 1 2 5 BD 6 AB 7 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 8 AD 解析 解析 皮带在人的作用下运动 人对皮带有压力和摩擦力两个力作用 压力既 不对人做功 也不对皮带做功 故摩擦力是皮带运动的动力 A 正确 由于皮带在摩擦力 作用下运动 有位移 故人对皮带做了正功 功率为P fv 故 B 错误 选 A D 9 CD 解析 解析 质量是惯性大小的量度 物体在地球表面时的惯性和在月球表面时的惯 性相同 选项 A 错误 物体在月球表面的重力小于在地球表面的重力 它们各自落回抛出 点时 重力做功的瞬时功率不相等 选项 B 错误 它们在竖直上抛过程中 机械能守恒 抛出时初动能相等 在各自都上升到最高点的过程中 它们的重力做的功相等 在空中飞 行的过程中 它们的机械能都守恒 选项 CD 正确 10 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 6 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 15 做功 W Fl mgl 9 10 J 90 J 11 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 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 12 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