魯科版必修2 功率 第1課時(shí) 作業(yè).doc

1.3功率一、單項(xiàng)選擇題(本題共5小題，每小題7分，共35分)1如圖1所示，分別用f1、f2、f3將質(zhì)量為m的物體由靜止沿同一光滑斜面以相同的加速度從斜面底端拉到斜面的頂端，物體到達(dá)斜面頂端時(shí)，力f1、f2、f3的功率關(guān)系為()圖1ap1p2p3 bp1p2p3cp3p2p1 dp1p2p32如圖2所示，固定的光滑豎直桿上套著一個(gè)滑塊，用輕繩系著滑塊繞過光滑的定滑輪，以大小恒定的拉力f拉繩，使滑塊從a點(diǎn)起由靜止開始上升若從a點(diǎn)上升至b點(diǎn)和從b點(diǎn)上升至c點(diǎn)的過程中ft做的功分別為w1、w2，滑塊經(jīng)b、c兩點(diǎn)的動(dòng)能分別為ekb、ekc，圖中abbc，則一定有 () 圖2aw1w2 bw1w2cw1w2 d無法判斷3質(zhì)量為m的汽車以恒定的功率p在平直的公路上行駛，汽車勻速行駛時(shí)的速率為v1，則當(dāng)汽車的速率為v2(v2v1)時(shí)，汽車的加速度為()a. b.c. d.4起重機(jī)的鋼索將重物由地面吊到空中某個(gè)高度，其速度圖象如圖3所示，則鋼索拉力的功率隨時(shí)間變化的圖象可能是圖4中的() 圖3 圖45用一個(gè)機(jī)械將貨箱全部吊上離地12 m高的平臺(tái)，現(xiàn)有30個(gè)貨箱，總質(zhì)量為150 kg，這個(gè)機(jī)械在吊箱子時(shí)所能提供的功率取決于所吊物體質(zhì)量的多少，如圖5所示(不計(jì)放下吊鉤、搬起和放下箱子等時(shí)間)根據(jù)圖線可得出下列結(jié)論，其中錯(cuò)誤的是()a每次吊起3個(gè)貨箱，吊起貨箱所需時(shí)間最短 b吊完所有貨箱至少需要12 minc每次吊起的貨箱越多，上升速度越小d一次吊起3個(gè)貨箱時(shí)，上升速度最大 圖5二、多項(xiàng)項(xiàng)選擇題6一物體在外力的作用下從靜止開始做直線運(yùn)動(dòng)，合外力方向不變，大小隨時(shí)間的變化如圖6所示設(shè)該物體在t0和2t0時(shí)刻相對于出發(fā)點(diǎn)的位移分別是x1和x2，速度分別是v1和v2，合外力從開始至t0時(shí)刻做的功是w1，從t0至2t0時(shí)刻做的功是w2，則()ax25x1v23v1 bx29x1v25v1 圖6cx25x1w28w1 dv23v1w29w17提高物體(例如汽車)運(yùn)動(dòng)速率的有效途徑是增大發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和減小阻力因數(shù)(設(shè)阻力與物體運(yùn)動(dòng)速率的平方成正比，即ffkv2，k是阻力因數(shù))當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為p0時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的最大速率為vm，如果要使物體運(yùn)動(dòng)的速率增大到2vm，則下列辦法可行的是()a阻力因數(shù)不變，使發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率增大到2p0b發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率不變，使阻力因數(shù)減小到c阻力因數(shù)不變，使發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率增大到8p0d發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率不變，使阻力因數(shù)減小到8如圖7所示是某中學(xué)科技小組制作的利用太陽能驅(qū)動(dòng)小車的裝置當(dāng)太陽光照射到小車上方的光電板時(shí)，光電板中產(chǎn)生的電流經(jīng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)小車前進(jìn)若小車在 圖7平直的水泥路上從靜止開始加速行駛，經(jīng)過時(shí)間t前進(jìn)距離l，速度達(dá)到最大值vm，設(shè)這一過程中電動(dòng)機(jī)的功率恒為p，小車所受阻力恒為f，那么 ()a這段時(shí)間內(nèi)小車先做勻加速運(yùn)動(dòng)，然后做勻速運(yùn)動(dòng)b這段時(shí)間內(nèi)電動(dòng)機(jī)所做的功為ptc這段時(shí)間內(nèi)電動(dòng)機(jī)所做的功為mvm2d這段時(shí)間內(nèi)電動(dòng)機(jī)所做的功為flmvm29如圖8所示，一小球自a點(diǎn)由靜止開始自由下落，到達(dá)b點(diǎn)時(shí)與彈簧接觸到c點(diǎn)時(shí)彈簧被壓縮至最短若不計(jì)彈簧、空氣阻力質(zhì)圖8，讓小球由a至b到c的運(yùn)動(dòng)過程中 ()a小球的機(jī)械能守恒b小球在b點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大c小球由b到c加速度先減少后增大 d小球由b到c的過程中，機(jī)械能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量10奧運(yùn)會(huì)上，俄羅斯著名撐桿跳運(yùn)動(dòng)員伊辛巴耶娃以5.05 m的成績第24次打破世界紀(jì)錄如圖9所示為她在比賽中的幾個(gè)畫面的示意圖下列說法中正確的是) a運(yùn)動(dòng)員過最高點(diǎn)時(shí)的速度為零b撐桿恢復(fù)形變時(shí)，彈性勢能完全轉(zhuǎn)化為運(yùn)動(dòng)負(fù)的機(jī)械能c運(yùn)動(dòng)員要成功躍過橫桿，其重心必須高于橫桿d運(yùn)動(dòng)員在上升過程中對桿先做正功后做負(fù)功三、非選擇題(本題共2小題，共30分)11(13分)如圖10甲所示，質(zhì)量m2.0 kg的物體靜止在水平面上，物體跟水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.20.從t0時(shí)刻起，物體受到一個(gè)水平力f的作用而開始運(yùn)動(dòng)，前8 s內(nèi)f隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示， g取10 m/s2.求：圖10(1)在圖丙所示的坐標(biāo)系中畫出物體在前8 s內(nèi)的vt圖象；(2)前8 s內(nèi)水平力f所做的功12(17分)一輛汽車質(zhì)量為1103 kg，最大功率為2104 w，在水平路面上由靜止開始做直線運(yùn)動(dòng)，最大速度為v2，運(yùn)動(dòng)中汽車所受阻力恒定發(fā)動(dòng)機(jī)的最大牽引力為3103 n，其行駛過程中牽引力f與車速的倒數(shù)的關(guān)系如圖11所示試求： 圖11(1)根據(jù)圖線abc判斷汽車做什么運(yùn)動(dòng)？(2)v2的大?。?3)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中的最大加速度；(4)勻加速運(yùn)動(dòng)過程的最大速度是多大？當(dāng)汽車的速度為10 m/s時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為多大？1解析：設(shè)物體的質(zhì)量為m，三種情況下物體的加速度a相同，據(jù)牛頓第二定律得f1mgsinma，f2cosmgsinma，f3cosmgsinma.所以f1f2cosf3cos，在速度方向上的分量都相同，又因加速度相同，斜面長度相同，所以三種情況下到達(dá)斜面頂端時(shí)的速度相等，所以據(jù)功率公式可知p1p2p3，故選a.2解析：由于ft做的功等于f做的功，因此可將變力ft做功的問題轉(zhuǎn)化成恒力f做功的問題由幾何知識知滑塊由ab，f拉過的繩的長度比由bc拉過的繩的長度更長，由wfl得w1w2，故a正確3解析：汽車所受阻力為ff，汽車速度為v2時(shí)的牽引力為f，由牛頓第二定律得fffma，即ma，所以a，應(yīng)選c.4解析：從圖中可以看出，在0t1時(shí)間內(nèi)，重物做勻加速運(yùn)動(dòng)，鋼索對重物的拉力為恒力，且f1g，由p1fv知，拉力的功率隨速度的增大而增大；t1t2時(shí)間內(nèi)，重物做勻速運(yùn)動(dòng)，f2g，所以t1時(shí)刻功率發(fā)生了突變，且在t1t2時(shí)間內(nèi)功率恒定并小于t1時(shí)刻的功率；t2t3時(shí)間內(nèi)重物做勻減速運(yùn)動(dòng)，拉力恒定，f3g，所以t2時(shí)刻功率也發(fā)生了突變，t2t3時(shí)間內(nèi)功率逐漸減小，且小于t2時(shí)刻的功率綜上所述，b正確5解析：根據(jù)題意可知每個(gè)箱子的質(zhì)量為5 kg，再根據(jù)圖象可得，當(dāng)?shù)跗鹨粋€(gè)箱子時(shí)，上升的最大速度約為v1 m/s，當(dāng)?shù)跗饍蓚€(gè)箱子時(shí)，上升的最大速度約為v2 m/s，當(dāng)?shù)跗鹑齻€(gè)箱子時(shí)，機(jī)械提供的功率最大，此時(shí)上升的最大速度約為v3 m/s，隨著功率減小及重物的增加，貨箱上升的速度越來越小，故c正確，d錯(cuò)誤因提3個(gè)貨箱時(shí)機(jī)械的功率最大，由ptw可知以最大功率提升貨箱用的時(shí)間最少，是12 min，故a、b正確6解析：設(shè)t0時(shí)刻前后的加速度分別為a1、a2，則a22a1，所以v1a1t0，v2v1a2t03v1；x1a1t02，x2x1v1t0a2t025x1；w1f0x1，w22f0(x2x1)8w1，故選項(xiàng)a、c對，b、d錯(cuò)7解析：物體運(yùn)動(dòng)的最大速度為勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度，此時(shí)牽引力與阻力相等，由公式p0fvmffvmkvm2vmkvm3，若速率增大到2vm，則牽引力的功率的表達(dá)式為p8kvm3，則當(dāng)阻力因數(shù)不變時(shí)，即kk時(shí)，則p8p0，a錯(cuò)c對；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率不變時(shí)，即p0p時(shí)，則k8k，k，d對b錯(cuò)8解析：小車以恒定功率啟動(dòng)，則小車先做變加速運(yùn)動(dòng)，速度達(dá)到vm后再做勻速運(yùn)動(dòng)，a錯(cuò)誤當(dāng)行駛時(shí)間t時(shí)，電動(dòng)機(jī)所做的功為pt，b正確根據(jù)能量關(guān)系，電動(dòng)機(jī)所做的功一部分克服摩擦阻力做功，另一部分轉(zhuǎn)化為小車的動(dòng)能，d正確c錯(cuò)誤9解析：對小球，從a運(yùn)動(dòng)到b，只受重力作用，加速運(yùn)動(dòng)，且只有重力做功，機(jī)械能守恒；從b運(yùn)動(dòng)到c，受重力和彈力作用，先加速后減速，且均做功，機(jī)械能不守恒，動(dòng)能先增后減，重力勢能一直減少對小球和彈簧組成系統(tǒng)，從a運(yùn)動(dòng)到b再運(yùn)動(dòng)到c過程中，只有動(dòng)能和勢能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能守恒故c、d正確10解析：運(yùn)動(dòng)員在最高點(diǎn)要有一個(gè)向前的速度，a錯(cuò)誤；撐桿恢復(fù)形變時(shí)，彈性勢能轉(zhuǎn)化為運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能和重力勢能，故b正確；運(yùn)動(dòng)員在成功躍過的過程中，一般使用背越式，重心可以在橫桿的下方，c錯(cuò)誤；運(yùn)動(dòng)員奔跑一段后，桿的一端觸地，運(yùn)動(dòng)員開始上升，在此過程中，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能先轉(zhuǎn)化為桿的彈性勢能和她本身的重力勢能，當(dāng)上升到一定高度時(shí)，桿的彈性勢能再轉(zhuǎn)化為運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能和重力勢能，故d正確11解析：(1)04 s物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)fmgma1a13 m/s24 s時(shí)物體的速度v1a1t112 m/s4 s5 s物體做加速度為a2的勻減速直線運(yùn)動(dòng)fmgma2a27 m/s25 s時(shí)物體的速度v2v1a2t25 m/s5 s后f撤去，物體做加速度為a3的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)t3時(shí)間后物體的速度為零，mgma3a3g2 m/s20v2a3t3t32.5 s即5 s7.5 s內(nèi)物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)到速度為零75 s8 s內(nèi)物體處于靜止?fàn)顟B(tài) 綜上，08 s內(nèi)物體的vt圖象如圖所示(2)前8 s內(nèi)水平力f所做的功由vt圖象知：wfft1ft2155 j.12解析：(1)題圖中圖線ab段牽引力f不變，阻力ff不變，汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，圖線bc的斜率表示汽車的功率p，p不變，則汽車做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，直至達(dá)到最大速度v2，此后汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)(2)當(dāng)汽車的速度