課時跟蹤檢測（七） 功、功率、動能定理

PAGE第1頁共4頁課時跟蹤檢測（七）功、功率、動能定理A組—重基礎(chǔ)·體現(xiàn)綜合1．關(guān)于摩擦力對物體做功，下列說法正確的是()A．滑動摩擦力總是做負(fù)功B．滑動摩擦力可能做負(fù)功，可能做正功，也可能不做功C．靜摩擦力總是對物體做負(fù)功D．靜摩擦力對物體總是做正功或不做功解析：選B靜摩擦力和滑動摩擦力都可以對物體做正功、負(fù)功或不做功，故選項B正確，A、C、D錯誤。2．關(guān)于一對作用力和反作用力做的功，下列說法正確的是()A．如果其中一個力做正功，則另一個力必做負(fù)功B．一對作用力與反作用力做功可能都為零C．這兩個力一定同時都做正功或同時都做負(fù)功D．一對作用力與反作用力做功的代數(shù)和必為零解析：選B一對作用力和反作用力雖然大小相等，方向相反，但它們作用的物體的位移關(guān)系不確定，故這對力做功的關(guān)系也不確定。選項B正確，A、C、D錯誤。3.如圖是小孩滑滑梯的情景，在小孩下滑過程中，關(guān)于各力做功的說法，正確的是()A．重力不做功 B．支持力做負(fù)功C．支持力做正功 D．摩擦力做負(fù)功解析：選D下滑過程，位移方向斜向下，重力豎直向下，重力做正功，A錯誤；支持力始終與運(yùn)動方向垂直，支持力不做功，B、C錯誤；摩擦力始終與運(yùn)動方向相反，摩擦力做負(fù)功，D正確。4．以一定的速度豎直向上拋出一小球，小球上升的最大高度為h，空氣的阻力大小恒為F，則從拋出至落回出發(fā)點的過程中，空氣阻力對小球做的功為()A．0 B．－FhC．－2Fh D．－4Fh解析：選C從全過程看，空氣的阻力為變力，但將整個過程分為兩個階段：上升階段和下落階段，小球在每個階段受到的阻力都是恒力，且總是跟小球運(yùn)動的方向相反，空氣阻力對小球總是做負(fù)功。全過程空氣阻力對小球做的功等于兩個階段所做的功的代數(shù)和，即W＝W上＋W下＝(－Fh)＋(－Fh)＝－2Fh。故選項C正確。5.質(zhì)量為m的物體以初速度v0沿水平面向左開始運(yùn)動，起始點A與一輕彈簧O端相距s，如圖所示。已知物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ，物體與彈簧相碰后，彈簧的最大壓縮量為x，則從開始碰撞到彈簧被壓縮至最短，物體克服彈簧彈力所做的功為()A.eq\f(1,2)mv02－μmg(s＋x) B.eq\f(1,2)mv02－μmgxC．μmgs D．μmg(s＋x)解析：選A由動能定理得－W－μmg(s＋x)＝0－eq\f(1,2)mv02，W＝eq\f(1,2)mv02－μmg(s＋x)。6．在離地面高為h處豎直上拋一質(zhì)量為m的物塊，拋出時的速度為v0，當(dāng)它落到地面時速度為v，用g表示重力加速度，則在此過程中物塊克服空氣阻力所做的功等于()A．mgh－eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mv02B.eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mv02－mghC．mgh＋eq\f(1,2)mv02－eq\f(1,2)mv2D．mgh＋eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mv02解析：選C選取物塊從剛拋出到落地時的過程，由動能定理可得：mgh－Wf克＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mv02，解得：Wf克＝mgh＋eq\f(1,2)mv02－eq\f(1,2)mv2，C正確。7.如圖所示，一木塊沿豎直放置的粗糙曲面從高處滑下，當(dāng)它滑過A點的速度大小為5m/s時，滑到B點的速度大小也為5m/s。若使它滑過A點的速度大小變?yōu)?m/s，則它滑到B點的速度大小為()A．大于7m/s B．等于7m/sC．小于7m/s D．無法確定解析：選C第一次從A點到B點的過程中：mgh－Wf1＝ΔEk＝0，Wf1＝mgh；第二次速度增大，木塊對軌道的壓力增大，Wf2>Wf1，故mgh－Wf2<0，木塊在B點動能小于A點動能，C正確。8.[多選]如圖所示，某中學(xué)科技小組制作的利用太陽能驅(qū)動小車的裝置。當(dāng)太陽光照射到小車上方的光電板，光電板中產(chǎn)生的電流經(jīng)電動機(jī)帶動小車前進(jìn)。若太陽光照射到小車上方的光電板，小車在平直的水泥路上從靜止開始加速行駛，經(jīng)過時間t前進(jìn)距離s，速度達(dá)到最大值vm，設(shè)這一過程中電動機(jī)的功率恒為P，小車所受阻力恒為F，那么()A．這段時間內(nèi)電動機(jī)所做的功為PtB．這段時間內(nèi)小車先加速運(yùn)動，然后勻速運(yùn)動C．這段時間內(nèi)電動機(jī)所做的功為eq\f(1,2)mvm2＋FsD．這段時間內(nèi)電動機(jī)所做的功為eq\f(1,2)mvm2解析：選AC根據(jù)W＝Pt知，這段時間內(nèi)電動機(jī)所做的功為Pt，故A正確；電動機(jī)的功率不變，速度增大，則牽引力減小，加速度減小，先做加速度減小的加速運(yùn)動，當(dāng)加速度減為零后，做勻速直線運(yùn)動，而在t時間內(nèi)小車一直做加速運(yùn)動，故B錯誤；根據(jù)動能定理得，W－Fs＝eq\f(1,2)mvm2，則這段時間內(nèi)電動機(jī)做的功W＝Fs＋eq\f(1,2)mvm2，故C正確，D錯誤。B組—重應(yīng)用·體現(xiàn)創(chuàng)新9.[多選]在平直公路上，汽車由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，當(dāng)速度達(dá)到vmax后，立即關(guān)閉發(fā)動機(jī)直至靜止，v-t圖像如圖所示，設(shè)汽車的牽引力為F，受到的摩擦力為f，全過程中牽引力做功為W1，克服摩擦力做功為W2，則()A．F∶f＝1∶3 B．W1∶W2＝1∶1C．F∶f＝4∶1 D．W1∶W2＝1∶3解析：選BC對汽車運(yùn)動的全過程，由動能定理得：W1－W2＝ΔEk＝0，所以W1＝W2，選項B正確，D錯誤；由動能定理得Fx1－fx2＝0，由圖像知x1∶x2＝1∶4。所以F∶f＝4∶1，選項A錯誤，C正確。10.如圖所示，AB為四分之一圓弧軌道，BC為水平直軌道，圓弧的半徑為R，BC的長度也是R。一質(zhì)量為m的物體，與兩個軌道間的動摩擦因數(shù)都為μ，它由軌道頂端A處從靜止開始下滑，恰好運(yùn)動到C處停止，不計空氣阻力，那么物體在AB段克服摩擦力所做的功為()A.eq\f(1,2)μmgR B.eq\f(1,2)mgRC．mgR D．(1－μ)mgR解析：選D設(shè)物體在AB段克服摩擦力所做的功為WAB，對物體從A到C的全過程，由動能定理得mgR－WAB－μmgR＝0，故WAB＝mgR－μmgR＝(1－μ)mgR。11.如圖所示，一質(zhì)量為2kg的鉛球從離地面2m高處自由下落，陷入沙坑2cm深處，求沙子對鉛球的平均阻力大小。(g取10m/s2)解析：法一：應(yīng)用牛頓第二定律與運(yùn)動學(xué)公式求解設(shè)鉛球做自由落體運(yùn)動到沙面時的速度為v，則有v2＝2gH。在沙坑中的運(yùn)動階段，設(shè)小球做勻減速運(yùn)動的加速度大小為a，則有v2＝2ah。聯(lián)立以上兩式解得a＝eq\f(H,h)g。設(shè)小球在沙坑中運(yùn)動時受到的平均阻力為f，由牛頓第二定律得f－mg＝ma，所以f＝mg＋ma＝eq\f(H＋h,h)·mg＝eq\f(2＋0.02,0.02)×2×10N＝2020N。法二：應(yīng)用動能定理分段求解設(shè)鉛球自由下落到沙面時的速度為v，由動能定理得mgH＝eq\f(1,2)mv2－0，設(shè)鉛球在沙中受到的平均阻力大小為f，由動能定理得mgh－fh＝0－eq\f(1,2)mv2，聯(lián)立以上兩式得f＝eq\f(H＋h,h)mg＝2020N。法三：應(yīng)用動能定理全程求解鉛球下落全過程都受重力，只有進(jìn)入沙中鉛球才受阻力f，重力做功WG＝mg(H＋h)，而阻力做功Wf＝－fh。由動能定理得mg(H＋h)－fh＝0－0，代入數(shù)據(jù)得f＝2020N。答案：2020N12.如圖所示，自然伸長的輕彈簧左端固定在豎直墻上，右端在O點位置，質(zhì)量為m的物塊A(可視為質(zhì)點)以初速度v0從距離O點x0的P點處向左運(yùn)動，與彈簧接觸后壓縮彈簧，將彈簧右端壓到O′點位置后，物塊A又被彈簧彈回。A離開彈簧后，恰好回到P點，物塊A與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g。(1)求物塊A從P點出發(fā)又回到P點的過程中，克服摩擦力所做的功。(2)求O點和O′點間的距離x1。解析：(1)物塊A從P點開始運(yùn)動，最后回到P點的過程中，根據(jù)動能定理得：摩擦力所做的功為Wf＝0－eq\f(1