【步步高】（新課標(biāo)）高中物理 3.2 研究功與功率每課一練3 滬科版必修2.doc

3.2 研究功與功率（三）題組一功的計(jì)算1起重機(jī)的吊鉤下掛著質(zhì)量為m的木箱，如果木箱以大小為a的加速度勻減速下降了高度h，則木箱克服鋼索拉力所做的功為()amgh bm(ag)hcm(ga)h dm(ag)h答案d解析木箱克服鋼索拉力所做的功就是鋼索對(duì)木箱做負(fù)功的大小，因鋼索的拉力fm(ga)，所以拉力做的功wfm(ga)h，即木箱克服鋼索拉力所做的功為m(ga)h，d對(duì)2如圖1，質(zhì)量為m的物體放在光滑水平地面上，在與水平方向成角的恒力f作用下，從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，在時(shí)間t內(nèi)，f對(duì)物體所做的功為wf，下列僅單獨(dú)改變某一物理量(設(shè)該物理量改變后物體仍在水平面上運(yùn)動(dòng))，可使恒力所做的功增大為2wf的是()圖1a使恒力的大小增大為2fb使物體質(zhì)量減小為c做功時(shí)間增長(zhǎng)為2td從60變?yōu)?答案b解析a項(xiàng)拉力增大為2f時(shí)，物體的加速度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，由sat2知，在相同時(shí)間內(nèi)物體通過(guò)的位移為原來(lái)的2倍，由wfscos ，可知，拉力做功為4wf.故a錯(cuò)誤；b項(xiàng)物體質(zhì)量減小為，則物體的加速度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，由sat2知，在相同時(shí)間內(nèi)物體通過(guò)的位移為原來(lái)的2倍，由wfscos ，可知，拉力做功為2wf，故b正確；c項(xiàng)做功時(shí)間增長(zhǎng)為2t，由sat2知，物體通過(guò)的位移為原來(lái)的4倍，由wfscos ，可知，拉力做功為4wf.故c錯(cuò)誤；d項(xiàng)由wfscos ft2cos cos2 可知，角從60變?yōu)?，可知，拉力做功為4wf，故d錯(cuò)誤3放在粗糙水平地面上的物體受到水平拉力的作用，在06 s內(nèi)其速度與時(shí)間圖像和該拉力的功率與時(shí)間的圖像如圖2所示下列說(shuō)法正確的是()圖2a06 s內(nèi)物體的位移大小為20 mb06 s內(nèi)拉力做功為100 jc滑動(dòng)摩擦力的大小為5 nd06 s內(nèi)滑動(dòng)摩擦力做功為50 j答案d解析a項(xiàng)在06 s內(nèi)物體的位移大小為s(46)6 m30 m，故a錯(cuò)誤；b項(xiàng)pt圖線與時(shí)間軸圍成的面積表示拉力做功的大小，則拉力做功w230 j104 j70 j，故b錯(cuò)誤；c項(xiàng)在2 s6 s內(nèi)，v6 m/s，p10 w，物體做勻速運(yùn)動(dòng)，摩擦力ff，得ff n，故c錯(cuò)誤；d項(xiàng)在06 s內(nèi)物體的位移大小為30 m，滑動(dòng)摩擦力做負(fù)功即w30 j50 j，d正確題組二對(duì)摩擦力做功的理解與計(jì)算4關(guān)于摩擦力做功，下列說(shuō)法中正確的是()a滑動(dòng)摩擦力阻礙物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，一定做負(fù)功b靜摩擦力起著阻礙物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的作用，一定不做功c靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力一定都做負(fù)功d滑動(dòng)摩擦力可以對(duì)物體做正功答案d解析摩擦力總是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，而且摩擦力對(duì)物體既可以做正功，也可以做負(fù)功，還可以不做功綜上所述，只有d正確5一個(gè)物體在粗糙的水平面上運(yùn)動(dòng)，先使物體向右滑動(dòng)距離s，再使物體向左滑動(dòng)s，正好回到起點(diǎn)，來(lái)回所受摩擦力大小都為f，則整個(gè)過(guò)程中摩擦力做功為()a0 b2fs cfs d無(wú)法確定答案b解析由題意可知，物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程可分兩段，兩段內(nèi)摩擦力做功均為負(fù)功，為wfs；則全程摩擦力所做的功w總2fs.6如圖3所示，同一物體分別沿斜面ad和bd自頂點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，該物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同在滑行過(guò)程中克服摩擦力做的功分別為wa和wb，則()圖3awawbbwawbcwawbd無(wú)法確定答案b解析設(shè)斜面ad、斜面bd與水平面cd所成夾角分別為、，根據(jù)功的公式，得wamgcos ladmglcd，wbmgcos lbdmglcd，所以選b.7如圖4所示，一個(gè)物體自光滑圓弧面下滑后沖上水平粗糙傳送帶，傳送帶順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則物體受到的摩擦力對(duì)物體做功情況不可能是()圖4a不做功b先做負(fù)功后不做功c先做負(fù)功后做正功d先做正功后不做功答案c解析a項(xiàng)當(dāng)物體的速度等于傳送帶速度時(shí)，則物體不受摩擦力，此時(shí)摩擦力不做功，故a正確；b項(xiàng)若剛開(kāi)始物體的速度大于傳送帶的速度，摩擦力向左，則摩擦力做負(fù)功，物體做減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)兩者速度相等時(shí)，摩擦力不做功，故b正確；c項(xiàng)由b項(xiàng)可知如果摩擦力做了負(fù)功后，物體速度減小，當(dāng)速度減小到與傳送帶相等時(shí)，摩擦力就不做功了，速度不變，一直運(yùn)動(dòng)，之后摩擦力不可能做正功，故c錯(cuò)誤；d項(xiàng)當(dāng)物體的速度小于傳送帶速度時(shí)，出現(xiàn)相對(duì)滑動(dòng)，則物體要受到向右的滑動(dòng)摩擦力，摩擦力做正功，速度增大，當(dāng)兩者速度相等時(shí)，摩擦力不做功，故d正確；本題選不可能的題組三功率的計(jì)算及機(jī)車啟動(dòng)問(wèn)題8如圖5所示，在光滑的水平面上放著一個(gè)質(zhì)量為10 kg的木箱，拉力f與水平方向成60角，f2 n木箱從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，4 s末拉力的瞬時(shí)功率為()圖5a0.2 w b0.4 wc0.8 w d1.6 w答案b解析木箱的加速度a0.1 m/s2,4 s末的速度vat0.4 m/s，則瞬時(shí)功率pfvcos 0.4 w，b正確9一個(gè)小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，在第1 s內(nèi)重力做功為w1，在第2 s內(nèi)重力做功為w2；在第1 s末重力的瞬時(shí)功率為p1，在第2 s末重力的瞬時(shí)功率為p2，則w1w2及p1p2分別等于()a11,11 b12,13c13,12 d14,12答案c10汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60 kw，汽車質(zhì)量為5 t汽車在水平面上行駛時(shí)，阻力與車重成正比，g10 m/s2，當(dāng)汽車以額定功率勻速行駛時(shí)速度為12 m/s.突然減小油門，使發(fā)動(dòng)機(jī)功率減小到40 kw，對(duì)接下去汽車的運(yùn)動(dòng)情況的描述正確的有()a先做勻減速運(yùn)動(dòng)再做勻加速運(yùn)動(dòng)b先做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)再做勻速運(yùn)動(dòng)c先做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)再做勻速運(yùn)動(dòng)d最后的速度大小是8 m/s答案cd解析a項(xiàng)根據(jù)pfv知，功率減小，則牽引力減小，牽引力小于阻力，根據(jù)牛頓第二定律知，物體產(chǎn)生加速度，加速度的方向與速度方向相反，汽車做減速運(yùn)動(dòng)，速度減小，則牽引力增大，知汽車做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)牽引力再次等于阻力時(shí)，汽車做勻速運(yùn)動(dòng)故a、b錯(cuò)誤，c正確；d項(xiàng)當(dāng)功率為60 kw時(shí)，做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度為12 m/s，則f n5 000 n當(dāng)牽引力再次等于阻力時(shí)，又做勻速直線運(yùn)動(dòng)，v m/s8 m/s.故d正確11一臺(tái)起重機(jī)將靜止在地面上、質(zhì)量m1103 kg的貨物勻加速地豎直吊起，在2 s末貨物的速度v4 m/s.(取g10 m/s2，不計(jì)額外功)求：(1)起重機(jī)在這2 s內(nèi)的平均功率；(2)起重機(jī)在2 s末的瞬時(shí)功率答案(1)2.4104 w(2)4.8104 w解析設(shè)貨物所受的拉力為f，加速度為a，則(1)由a得a2 m/s2fmgma1.010310 n1.01032 n1.2104 n平均功率ff1.2104 n m/s2.4104 w(2)瞬時(shí)功率pfv1.2104 n4 m/s4.8104 w12某探究性學(xué)習(xí)小組對(duì)一輛自制遙控車的性能進(jìn)行研究他們讓這輛小車在水平地面上由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，并將小車運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程記錄下來(lái)，通過(guò)數(shù)據(jù)處理得到如圖6所示的vt圖像，已知小車在0t1時(shí)間內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，t110 s時(shí)間內(nèi)小車牽引力的功率保持不變，7 s末到達(dá)最大速度，在10 s末停止遙控讓小車自由滑行，小車質(zhì)量m1 kg，整個(gè)過(guò)程中小車受到的阻力f大小不變求：圖6(1)小車所受阻力f的大?。?2)在t110 s內(nèi)小車牽引力的功率p；(3)求出t1的值及小車在0t1時(shí)間內(nèi)的位移答案(1)2 n(2)12 w(3)1.5 s2.25 m.解析(1)在10 s末撤去牽引力后，小車只在阻力f作用下做勻減速運(yùn)動(dòng)，由圖像可得減速時(shí)加速