基础课1功和功率

1、第五章机械能基础课1功和功率1. 一、选择题（16题为单项选择题，711题为多项选择题）如图1所示，甲、乙两物体之间存在相互作用的滑动摩擦力，甲对乙的滑动摩擦力对乙做了负功，则乙对甲的滑动摩擦力对甲（）图1A. 可能做正功，也可能做负功，也可能不做功B. 可能做正功，也可能做负功，但不可能不做功C. 可能做正功，也可能不做功，但不可能做负功D. 可能做负功，也可能不做功，但不可能做正功解析若甲固定不动，乙在甲表面滑动，则乙对甲的滑动摩擦力对甲不做功；若乙向右运动的同时甲向左运动，则甲、乙间的一对滑动摩擦力均做负功；若水平地面光滑，静止的甲在乙的滑动摩擦力带动下做加速运动，则乙对甲的滑动摩擦力对

2、甲做正功，所以只有选项A正确。2. 答案A同一包力按同样的方式施丁物体上，使它分别沿着粗糙水平地面和光滑水平地面移动相同一段距离时，包力做的功和平均功率分别为W|、P1和W2、P2,则二者的关系是（）A.W1>W2、P1>P2B.W1=W、P1<P2C.Wi=WP>P2D.W1<W、P1<P2解析由功的定义W=Flcosa可知，Wi=W?,由丁沿粗糙地面运动时加速度较小，通过相同位移所用时间较长，所以根据P=¥可知，PKP2,故B正确。3. 答案B（2019安徽期中测试）A、B两物体的质量之比mA：mB=2:1,它们以相同的初速度V0在水平面上做匀

3、减速直线运动，直到停止，其速度一时间图象如图2所示。那么，A、B两物体所受摩擦力之比Fa:Fb与A、B两物体克服摩擦阻力做功之比Wa：Wb分别为（）图2A. 2：1,4:1B.4：1,2:1C.1:4,1:2D.1:2,1:4解析由Vt图象可知：aA：aB=2：1，乂由F=ma,mA:mB=2：1,可得Fa:Fb=4：1;乂由题图中面积关系可知A、B位移之比xa:Xb=1：2,由做功公式W=Fx,可得WA:Wb=2：1,故选Bo4. 答案B（2019济南模拟）汽车从静止匀加速启动，最后做匀速运动，其速度随时间及加速度、牵引力和功率随速度变化的图象如图所示，其中错误的是（）解析汽车启动时由P=F

4、v和FFf=ma可知，匀加速启动过程中，牵引力F、加速度a包定不变，速度和功率均匀增大，当功率增大到额定功率后保持不变，牵引力逐渐减小到与阻力相等，加速度逐渐减小到零，速度逐渐增大到最大速度，故A、C、D正确，B错误。5. 答案B（2019福建厦门质检）汽车以包定的功率在平直公路上行驶，所受到的摩擦阻力包等丁车重的0.1,汽车能达到的最大速度为Vm。则当汽车速度为Vm时，汽车的加速度为（重力加速度为g）（）A. 0.1gB.0.2gC.0.3gD.0.4g解析设汽车功率包为P,达到最大速度Vm时，牵引力F=Ff=0.1mg,P=1.PFvm,当汽车速度为v=2vm时，F'=V=0.2m

5、g,由牛顿第二定律有F-Ff=ma,解得a=0.1g,A项正确。6. 答案A如图3所示，半径为R的§光滑圆弧轨道左端有一质量为m的小球，在大小包为F、方向始终与轨道相切的外力作用下，小图3球在竖直平面内由静止开始运动，轨道左端切线水平，当小球运动到轨道的末端时立即撤去外力，此时小球的速率为v,已知重力加速度为g,则（）A. 此过程外力做功为2RB. 此过程外力做功为乎FR小球离开轨道的末端时，拉力的功率为Fv2C. 小球离开轨道末端时，拉力的功率为专2Fv解析由丁力的大小不变，方向始终沿圆弧的切线方向，所以力F做的功为1兀、，,、，、，W=F8-2虹4FR,选项A、B错误；小球离开轨

6、道时的速率为v,万向和外力F的方向相同，所以拉力的功率为Fv,选项C正确，D错误。答案C7.质量为m的物体置丁倾角为a的斜面上，物体和斜面间的动摩擦因数为p,在外力作用下斜面以加速度a向左做匀加速直线运动，如图4所示，运动过程中物体与斜面之间保持相对静止，则下列说法正确的是（）图4A. 斜面对物体的支持力一定做正功B. 斜面对物体的摩擦力一定做正功C. 斜面对物体的摩擦力可能不做功D. 斜面对物体的摩擦力可能做负功解析物体所受的支持力始终垂直丁斜面向上，由丁位移方向水平向左，则力与位移方向之间的火角为锐角，因此支持力一定做正功，选项A正确；摩擦力做功有三种情况：当加速度a=gtana时，物体所

7、受的摩擦力为零，摩擦力不做功；当加速度a>gtana时，物体所受的摩擦力沿斜面向下，摩擦力做正功；当加速度a<gtana时，物体所受的摩擦力沿斜面向上，摩擦力做负功，第3页故选项B错误，C、D正确8. 答案ACD一质量为1kg的质点静止丁光滑水平面上，从t=0时刻开始，受到水平外力F作用，如图5所示。下列判断正确的是（）图5A. 第1s末的瞬时功率为6WB. 第1s内的平均功率为4WC. 前2s内的平均功率为4WD. 第1s末与第2s末外力的瞬时功率之比为9:4解析第1s末质点的速度v1=F1t1=3x1m/s=3m/s。vm1第2s末质点的速度上.1、，V2=V1+mt2=（3+

8、X1）m/s=4m/s。第1s末的瞬时功率P1=F1V1=9W第2s末的瞬时功率P2=F2V2=4W,故A错，D对；,一一一.、.第1s内的平均功率P1=F1V1=4.5W,故B错；D. 重力势能和机械能都逐渐减少解析重力做功为Wg=mgh,A正确；空气阻力做功与经过的路程有关，而小球经过的路程大丁Jh2+x2，故克服空气阻力做的功大丁fph+x2,B错误；落地时，重力的瞬时功率为重力与沿重力方向的分速度的乘积，故落地时重力的瞬时功率小丁mgv,C错误；重力做正功，重力势能减少，空气阻力做负功，机械能减少，D正确。10. 答案AD（2019宿迁三模）一汽车在平直公路上以20kW的功率行驶，t1

9、时刻驶入另一段阻力包定的平直公路，其vt图象如图6所示，已知汽车的质量为2X103kg。下歹0说法中正确的是（A.ti前汽车受到的阻力大小为图62X103N2X103N4X103N,_3-2X103加速度为a=拼2A|0m/s2=1m/s2,C项正确；根据面积得出t1t2时间内汽车的平均速度小丁7.5m/s,D项夸昔误。B. t1后汽车受到的阻力大小为C. t1时刻汽车加速度大小突然变为1m/s2tit2时间内汽车的平均速度为7.5m/s-P20X103。解析t1前汽车匀速，有P=F1V1=f1V1,得f1=-=1qN=2X103N,3，P20X10A项正确；进入另一段公路后取终以V2=5m/

10、s匀速，得出f2=NV2=4X103N,B项错误；t1时刻牵引力为2X103N,阻力瞬间变为11. 答案AC如图7甲所示，小物块静止在倾角0=37。的粗糙斜面上。现对物块施加一个沿斜面向下的推力F,力F的大小随时间t的变化情况如图乙所示，物块的速率v随时间t的变化规律如图丙所示，sin37=0.6,cos37=0.8,重力加速度g取10m/s2。下列说法正确的是（）A. 物块的质量为1kgB. 物块与斜面间的动摩擦因数为0.7C. 03s时间内力F做功的平均功率为0.32WD. 03s时间内物块克服摩擦力做的功为5.12J解析由速度图象知在13s时间内，物块做匀加速直线运动，则0.8N+mgs

11、in卜小mgos0=ma,a=m/s在行驶的过程中，电动车受到的阻力是车重（包括载重）的k倍，假定k是定值，试推算k的大小；若电动车以额定功率行驶，求速度为3m/s时的加速度是多少？=0.4m/S2。在34s时问内，物块3-1匀速运动，受力平衡，贝U诉mgos0mgsinX0.4N,解得m=1kg,匹=0.8,选项A正确，B错误；01s时间内，物块静止，力F不做功，13s时间内，力F=0.8N,物块的位移x=；x0.4X22m=0.8m,03s内力F做功Fx0.8X0.8的平均功率为77=Z一W=0.213W,选项C错误；03s时间内物块克t解析（1）由表可得到P出=180W,车速v=18km

12、/h=5m/s,由P出=Fv,3服摩擦力做的功为Imgos0x=5.12J,选项D正确。答案AD二、非选择题12.下表是一辆电动车的部分技术指标，其中的额定车速是指电动车满载的情况下，在平直道路上以额定功率匀速行驶时的速度。额定车速18km/h电源输出电压>36V整车质量40kg充电时间68h载重80kg电动机的额定输出功率180W电源136V/12Ah电动机的额定工作电压/电流36V/6A2请根据表中的数据，完成下列I可题（g取10m/s）。匀速直线运动时有F=f,其中f=k(M+m)g,解得k=0.03。P出(2)当车速v'=3m/s时，牵引力F'=亍，由牛顿第二定律知F-k(M+m)g=(m+M)a，解得a=0.2m/s2。2答案(1)0.03