物理必修ⅱ滬科版3.3研究功與功率同步練習(xí)

1、課時(shí)作業(yè)(十四)(分鐘：45分鐘滿分：100分)一、選擇題(每小題8分，共72分)1如右圖所示，兩個(gè)互相垂直的力F1與F2作用在同一物體上，使物體通過一段位移的過程中，力F1對(duì)物體做功4 J，力F2對(duì)物體做功3 J，則力F1與F2的合力對(duì)物體做功為()A7 JB1 JC5 J D3.5 J解析由于功是標(biāo)量，合力對(duì)物體做的功，應(yīng)等于各分力對(duì)物體做功的代數(shù)和，因此，合力對(duì)物體做的功應(yīng)為WW1W24 J3 J7 J選項(xiàng)A正確答案A2(2011廣州模擬)以初速度v0做平拋運(yùn)動(dòng)的物體，重力在第1 s末和第2 s末的功率之比為，重力在第1 s內(nèi)和第2 s內(nèi)的平均功率之比為，則()A/3/2 B/2/3C/

2、1/2 D/2答案A3(2011山東省臨沂市臥龍學(xué)校第二次月考)測定運(yùn)動(dòng)員體能的一種裝置如右圖所示，運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為M，繩拴在腰間沿水平方向跨過滑輪(不計(jì)滑輪摩擦和質(zhì)量)，繩的另一端懸吊物的質(zhì)量為m. 人用力后蹬傳送帶而人的重心不動(dòng)，傳送帶以速度v向后勻速運(yùn)動(dòng)(速度大小可調(diào))，最后可用v的值作為被測運(yùn)動(dòng)員的體能參數(shù). 則( )A人對(duì)傳送帶不做功B人對(duì)傳送帶做功的功率為mgvC人對(duì)傳送帶做的功和傳送帶對(duì)人做的功大小相等，但正、負(fù)相反D被測運(yùn)動(dòng)員的v值越大，表示其體能越好解析人能平衡，則人對(duì)皮帶的水平方向作用力Fmg，故人對(duì)皮帶做功的功率Pmgv，B對(duì). 而人對(duì)地位移為0，故皮帶對(duì)人不做功. 體能參

3、數(shù)實(shí)際上是人做功功率與體重之比，即，D正確答案BD4下圖甲為起重機(jī)沿豎直方向提起重物的過程中重物運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間圖象，則該過程中起重機(jī)的輸出功率時(shí)間圖象最接近圖乙中的()解析起重機(jī)的輸出功率PFv，由于物體的運(yùn)動(dòng)分為三個(gè)階段：加速階段、勻速階段、減速階段，所以拉力的大小有F加F勻F減，因此D選項(xiàng)正確答案D5如下圖所示，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()AP1P2P3 BP1P2P3CP3P2P1 DP1P2P3解析設(shè)斜面長為s，加速度為a，則物體到達(dá)斜面頂端的速度為v.由牛頓第二

4、定律得F1mgsinma，F(xiàn)2cosmgsinma，F(xiàn)3cosmgsinma；P1F1v(mgsinma)，P2F2cosv(mgsinma)，P3F3cosv(mg sinma).因此P1P2P3，A正確答案A6(2012唐山高三摸底)質(zhì)量為m的物體靜止在粗糙的水平地面上現(xiàn)用一水平拉力使物體從靜止開始運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)的vt圖象如圖所示下列關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)過程，分析正確的是 ()A0t1內(nèi)拉力逐漸減小B0t1內(nèi)拉力對(duì)物體做負(fù)功C在t1t2時(shí)間內(nèi)拉力的功率為零D在t1t2時(shí)間內(nèi)合外力做功mv2解析由運(yùn)動(dòng)的vt圖象可知，物體運(yùn)動(dòng)的加速度越來越小，水平拉力越來越小，所以0t1內(nèi)拉力逐漸減小，選項(xiàng)A正確；由于

5、拉力與運(yùn)動(dòng)方向相同，所以0t1內(nèi)拉力對(duì)物體做正功，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由PFv可知，在t1t2時(shí)間內(nèi)拉力等于摩擦力，速度不為零，所以拉力的功率大于零，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由于在t1t2時(shí)間內(nèi)物體速度不變，合外力做功為零，選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案A7(2011東城區(qū)檢測)把動(dòng)力裝置分散安裝在每節(jié)車廂上，使其既具有牽引動(dòng)力，又可以載客，這樣的客車車輛叫做動(dòng)車而動(dòng)車組就是幾節(jié)自帶動(dòng)力的車輛(動(dòng)車)加幾節(jié)不帶動(dòng)力的車輛(也叫拖車)編成一組，就是動(dòng)車組，假設(shè)動(dòng)車組運(yùn)行過程中受到的阻力與其所受重力成正比，每節(jié)動(dòng)車與拖車的質(zhì)量都相等，每節(jié)動(dòng)車的額定功率都相等若1節(jié)動(dòng)車加3節(jié)拖車編成的動(dòng)車組的最大速度為120 km/h；則6節(jié)動(dòng)車加3

6、節(jié)拖車編成的動(dòng)車組的最大速度為()A120 km/h B240 km/hC320 km/h D480 km/h解析根據(jù)題意知，動(dòng)車組運(yùn)行過程中受到的阻力與其所受重力成正比，即可表示為fkmg(m為一節(jié)動(dòng)車或拖車的質(zhì)量)當(dāng)1節(jié)動(dòng)車加3節(jié)拖車編成的動(dòng)車組的最大速度為v1120 km/h時(shí)，由功率與牽引力和速度關(guān)系可知P4fv1；設(shè)6節(jié)動(dòng)車加3節(jié)拖車編成的動(dòng)車組的最大速度為v2，則6P9fv2，由兩式得v2320 km/h，A、B、D錯(cuò)誤，C正確答案C8如右圖所示，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

7、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()AW1W2 BW1W2，故A正確答案A9(2011江蘇姜堰二中月考)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，如下圖所示(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，其中正確的是()A每次吊起3個(gè)貨箱，吊完貨箱所需時(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)，上升速度最大解析根據(jù)題意可知每個(gè)箱子的質(zhì)量為5 k

8、g，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正確答案ABC二、非選擇題(共28分)10(14分)(2011江蘇聯(lián)考)如下圖甲所示，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

9、規(guī)律如下圖乙所示，g取10 m/s2.求：(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所做的功解析(1)04 s物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)Fmgma1 a13 m/s24 s時(shí)物體的速度v1a1t112 m/s4 s 5 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

10、的vt圖象如右圖所示(2)前8 s內(nèi)水平力F所做的功由vt圖象知：WFFt1Ft2155 J答案(1)見解析圖(2)155 J11(14分)質(zhì)量m3 kg的物體，受到與斜面平行向下的拉力F10 N，沿固定斜面下滑距離l2 m，斜面傾角30，物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù).求各力對(duì)物體所做的功以及力對(duì)物體所做的總功(g取10 m/s2)解析如圖所示，物體受到重力、拉力、斜面的支持力和摩擦力的作用，其位移的大小與移動(dòng)的距離相等所以，重力所做的功WGmglcosmglcos(90)3102cos 60 J30 J，拉力所做的功WFFl102 J20 J.支持力與物體運(yùn)動(dòng)方向垂直，它所做的功WN0.滑動(dòng)摩擦

11、力的方向與位移的方向相反，則WfFflmgcosl30 JW總WGWFWNWf20 J答案WG30 JWF20 JWN0Wf30 JW總20 J拓展題：(2011安徽百校聯(lián)考)一列質(zhì)量為3105 kg的列車，在額定功率下，沿平直的軌道由靜止開始出發(fā)，在運(yùn)動(dòng)的過程中受到的阻力大小恒定，經(jīng)過300 s后速度達(dá)到最大行駛速度108 km/h.列車以最大速度勻速行駛一段時(shí)間后，司機(jī)發(fā)現(xiàn)前方4.5 km處的軌道旁的山體塌方，便立即緊急剎車，這時(shí)所附加的制動(dòng)力為1104 N，結(jié)果列車正好到達(dá)軌道毀壞處停下求：(1)剎車時(shí)列車的加速度的大小；(2)列車在正常行駛過程中所受到的阻力的大??；(3)列車的額定功率；(4)列車從起動(dòng)到速度最大時(shí)行駛的距離解析 (1)由