2012高中物理 第1、2章 功和功率 能的转化和守恒单元测试3 鲁科版必修2

用心 爱心 专心1 第第 1 1 2 2 章章 功和功率功和功率 能的转化和守恒能的转化和守恒 单元测试单元测试 一 选择题 本题共 10 小题 在每小题给出的四个选项中 至少有一个选项符合题目要 求 全选对的得 7 分 选对但不全的得 4 分 有选错的得 0 分 1 关于摩擦力做功的下列说法不正确的是 A 滑动摩擦力阻碍物体的相对运动 一定做负功 B 静摩擦力起着阻碍物体相对运动趋势的作用 一定不做功 C 静摩擦力和滑动摩擦力一定都做负功 D 系统内两物体间的相互作用的一对摩擦力做功的总和恒等于 0 解析 功的计算公式W Flcos 中的l是指相对于地面的位移 滑动摩擦力和静 摩擦力仅起阻碍物体间的相对运动 或相对运动趋势 的作用 它们和物体对地 绝 对位移 的方向既可能相同也可能相反 说它们一定做负功是错误的 物体间有静 摩擦力作用时两物体相对静止 物体可以对地移动 所以静摩擦力也可能做功 物 体间有相对滑动时 伴随机械能的损耗 转化为内能 所以一对滑动摩擦力做功的 总和恒为负值 四个选项均错 答案 ABCD 2 如图 5 1 14 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 图 5 1 14 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 解析 由功的公式W Flcos 可得力F对物体m做的功W F l 与有无摩擦无关 与物体是加速 减速还是匀速也无关 因此 B D 正确 答案 BD 3 设匀速行驶的汽车 发动机功率保持不变 则 A 路面越粗糙 汽车行驶得越慢 B 路面越粗糙 汽车行驶得越快 C 在同一路面上 汽车不载货比载货时行驶得快 D 在同一路面上 汽车不载货比载货时行驶得慢 解析 汽车行驶过程中 若发动机功率保持不变 且匀速行驶 则由牛顿第二定律 用心 爱心 专心2 得F Ff 0 又P Fv 解得v P Ff 又由Ff FN可知 当路面越粗糙或载货越 多时 阻力Ff越大 则v越小 故 A C 正确 B D 错误 答案 AC 4 2010 年 7 月台风 灿都 登陆我国东南沿海 水平风速达到 40 m s 一块质量为 2 kg 的石块从山顶无初速地被吹下悬崖 假设山高 2 000 m 若风速不变 不计空气 阻力 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 石块落地时的重力的瞬时功率为 4 000 W 解析 石块水平方向做加速运动 故不属于平抛运动 A 项错 竖直方向加速度恒为 g 水平方向加速度不断变化 随物体和风速在水平方向的速度差变化而变化 B 项 错 根据t 20 s 水平方向最大速度为 40 m s 平均速度小于 40 m s 水 2h g 平位移s t 800 m C 项对 落地时竖直方向vy gt 200 m s 石块落地时的重 v 力的瞬时功率P mgvy 4 000 W D 项对 答案 CD 5 如图 5 1 15 2009 年国庆大阅兵检阅了我国的空中加 受油机梯队 加 受油机梯 队将模拟空中加油 如图 5 1 15 所示 空中加油的过程大致如下 首先是加油机 和受油机必须按照预定时间在预定地点汇合 然后受油机和加油机实施对接 对接 成功后 加油系统根据信号自动接通油路 加油完毕后 受油机根据加油机的指挥 进行脱离 整个加油过程便完成了 在加 受油机加油过程中 若加油机和受油机 均保持匀速运动 且运动时所受阻力与重力成正比 则 图 5 1 15 A 加油机和受油机一定相对运动 B 加油机和受油机的速度可能不相等 C 加油机向受油机供油 受油机质量增大 必须减小发动机输出功率 D 加油机向受油机供油 加油机质量减小 必须减小发动机输出功率 解析 在加油过程中 加油机和受油机必须相对静止 速度一定相等 加油机向受 用心 爱心 专心3 油机供油 受油机质量增大 运动时所受阻力Ff增大 由P Ffv可知 要保持匀速 运动 必须增大发动机的输出功率P 加油机向受油机供油 加油机质量减小 运动 时所受阻力Ff减小 由P Ffv可知 要保持匀速运动 必须减小发动机输出功率P 答案 D 6 我国武广高速铁路在 2009 年年底全线通车 这样大大减缓了现有京广线的运输压 力 若在水平直轨道上以额定功率行驶的列车 所受阻力与质量成正比 由于发生 紧急情况 使最后几节车厢与车体分离 分离后车头保持额定功率运行 则 A 脱离部分做匀减速运动 车头部分做匀加速运动 B 分离出的车厢越多 车头能获得的最大速度越大 C 车头部分所受牵引力减小 但是速度增大 D 车头部分所受牵引力增大 所以速度增大 解析 因脱离部分只受阻力作用 故该部分做匀减速运动 但车头受牵引力作用 且牵引力因车头的加速而减小 故车头做加速度减小的加速运动 A D 错 C 正确 若分离出的车厢越多 则剩余部分的质量越小 所受的阻力越小 由vmax 可得 P Ff 车头能获得的最大速度越大 B 正确 答案 BC 7 质点在一恒力作用下从静止开始运动 恒力所做的功与力的作用时间的关系图线可 能是图 5 1 16 中的 图 5 1 16 A 直线A B 曲线B C 曲线C D 直线D 解析 由W Fl及l at2得 W Fat2 t2 所以曲线B正确 1 2 1 2 答案 B 8 如图 5 1 17 所示 一水平传送带以速度v1向右匀速传动 某时刻有一物块以水平 速度v2从右端滑上传送带 物块与传送带间的动摩擦因数为 下列说法正确的是 用心 爱心 专心4 图 5 1 17 A 如果物块能从左端离开传送带 它在传送带上运动的时间一定比传送带不转动时 运动的时间长 B 如果物块还从右端离开传送带 则整个过程中 传送带对物块所做的总功一定不 会为正值 C 如果物块还从右端离开传送带 则物块的速度为零时 传送带上产生的滑痕长度 达到最长 D 物块在离开传送带之前 一定不会做匀速直线运动 答案 B 9 一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动 合外力方向不变 大小随时间的变 化如图 5 1 18 所示 设该物体在t0和 2t0时刻相对于出发点的位移分别是x1和 x2 速度分别是v1和v2 合外力从开始至t0时刻做的功是W1 从t0至 2t0时刻做的 功是W2 则 图 5 1 18 A x2 5x1 v2 3v1 B x2 9x1 v2 5v1 C x2 5x1 W2 8W1 D v2 3v1 W2 9W1 解析 设t0时刻前后的加速度分别为a1 a2 则a2 2a1 所以 v1 a1t0 v2 v1 a2t0 3v1 x1 a1t x2 x1 v1t0 a2t 5x1 W1 F0 x1 W2 1 22 0 1 22 0 2F0 x2 x1 8W1 故选项 A C 对 B D 错 答案 AC 10 质量为m 20 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 0 2 0 s 内F与运动方向相反 2 0 s 4 0 s 内F与运动方向相同 物体的速度 时间图象如图 5 1 19 所示 已知g取 10 m s2 则 图 5 1 19 用心 爱心 专心5 A 物体在 0 4 s 内通过的位移为 8 m B 拉力F的大小为 100 N C 物体与地面间的动摩擦因数为 0 2 D 物体克服摩擦力做的功为 480 J 解析 根据v t图象的特点可知 物体在 0 4 s 内通过的位移为 8 m A 正确 0 2 s 内物体做匀减速直线运动 加速度为a1 5 m s2 a1 F Ff m 2 s 4 s 内物体做匀加速直线运动 加速度为a2 1 m s2 a2 F Ff m 又Ff mg 解 得 F 60 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Wf mgx可得物体克服摩擦力做的功为 480 J D 正确 答案 ACD 二 非选择题 第 11 题 15 分 第 12 题 15 分 11 如图 5 1 20 所示 质量为M的拖拉机拉着耙来耙地 由静止开始做匀加速直线运 动 在时间t内前进的距离为x 耙地时 拖拉机受到的牵引力恒为F 受到地面的 阻力为自重的k倍 耙所受阻力恒定 连接杆质量不计且与水平面的夹角 保持不 变 求 图 5 1 20 1 拖拉机的加速度大小 2 拖拉机对连接杆的拉力大小 3 时间t内拖拉机对耙做的功 解析 1 由匀变速直线运动的公式 x at2 1 2 得 a 2x t2 2 设连接杆对拖拉机的拉力为f 由牛顿第二定律得 F kMg fcos Ma 根据牛顿第三定律 联立 式 解得拖拉机对连接杆的拉力大小为 f f 1 cos F M kg 2x t2 3 拖拉机对耙做的功 W f xcos 联立 式 解得 用心 爱心 专心6 W x F M kg 2x t2 答案 1 2 2x t2 1 cos F M kg 2x t2 3 x F M kg 2x t2 12 如图 5 1 21 所示为修建高层建筑常用的塔式起重机 在起重机将质量m 5 103 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 a 0 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 vm 1 02 m s 的匀速运动 取g 10 m s2 不计额外功 求 图 5 1 21 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 P0 F0vm F0 mg 代入数据 有 P0 5 1 104 W 2