2019-2020年高一物理暑假作业12（功、功率）.doc

2019-2020年高一物理暑假作业12（功、功率）一、选择题（本题共6道小题）1.汽车以额定功率在平直公路上匀速行驶，在t1时刻突然使汽车的功率减小一半，并保持该功率继续行驶，到t2时刻汽车又开始做匀速直线运动（设汽车所受阻力不变），则在t1t2时间内（）A汽车的加速度保持不变B汽车的加速度逐渐减小C汽车的速度先减小后增大D汽车的速度先增大后减小2.如图，在外力作用下某质点运动的速度v时间t图象为正弦曲线，由图可判断（） A在0t1时间内，外力在增大B在t1t2时间内，外力的功率先增大后减小C在t2t3时刻，外力在做负功D在t1t3时间内，外力做的总功为零3.物体在水平恒力F的作用下，在光滑的水平面上由静止前进了路程S，再进入一个粗糙水平面，又继续前进了路程S。设力F在第一段路程中对物体做功为W1，在第二段路程中对物体做功为W2，则（ ）A、W1W2 B、W1W2 C、W1=W2 D、无法判断4.将质量为m的小球置于半径为l的固定光滑圆槽与圆心等高的一端无初速度释放，小球在竖直平面内做圆周运动，若小球在最低点的势能取做零，则小球运动过程中第一次动能和重力势能相等时重力的瞬时功率为（）AmgBmgCmgDmg5.如图所示，质量为m的物体置于倾角为的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为，在外力作用下，斜面以加速度a沿水平方向向左做匀加速运动，运动中物体m与斜面体相对静止则关于斜面对m的支持力和摩擦力的下列说法中错误的是（） A支持力一定做正功 B 摩擦力一定做正功 C摩擦力可能不做功 D 摩擦力可能做负功6.如图所示为汽车在水平路面上启动过程中的vt图象，Oa为过原点的倾斜直线，ab段表示以额定功率行驶时的加速阶段，bc段是与ab段相切的直线，下述说法正确的是( )A0t1时间内汽车以恒定功率做匀加速运动Bt1t2时间内的平均速度为Ct1t2时间内汽车牵引力做功等于mvmvD在全过程中t1时刻的牵引力及其功率都是最大值，t2t3时间内牵引力最小二、实验题（本题共2道小题）7.某同学在实验室用如图所示的装置来研究有关做功的问题。在此实验中，此同学先接通计时器的电源，再放开纸带，如图是在m=100g，M=1kg情况下打出的一条纸带，O为起点，A、B、C为过程中的三个相邻的计数点，相邻的计数点之间还有四个点没有标出，有关数据如图所示，则小车的加速度为_m/s2，打B点时小车的动能为EK=_J，从开始运动到打击B点时，绳的拉力对小车做功W = J。（答案均保留2位有效数字；g=9.8 m/s2）8.兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：用天平测出电动小车的质量为1kg；将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装；接通打点计时器（其打点周期为0.02s）；使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器（设在整个过程中小车所受的阻力恒定）。在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示。请你分析纸带数据，回答下列问题：(保留两位有效数字)（1）该电动小车运动的最大速度为_m/s；（2）关闭小车电源后，小车的加速度大小为_m/s2；（3）该电动小车的额定功率为_W。三、计算题（本题共3道小题）9.如图所示，质量m=10kg的重物，在方向竖直向上的拉力作用下，由静止开始匀加速上升，加速度为5m/s2，上升10米，不计空气阻力，g取10m/s2。求： （1）上升10米，重力对重物做的功； （2）竖直向上的拉力的大小； （3）上升10米，竖直向上的拉力做的功；（4）合力对重物做的功。10.以速度v0水平抛出一个质量为m的小球，当其竖直分位移与水平分位移相等时（不计空气阻力，重力加速度为g），求：（1）小球的瞬时速度大小？（2）小球重力做功的瞬时功率？（3）整个运动过程，小球重力做的功？11.一个质量m=10kg的静止物体与水平地面间滑动摩擦系数=0.5，受到一个大小为100N与水平方向成=37的斜向上拉力作用而运动，假设拉力作用的时间为t=1s（ g取10m/s2已知sin53=0.8，cos53=0.6）（1）求1s内拉力做的功；（2）求1s内摩擦力做的功；（3）求1s内合外力做的功试卷答案1.解：当汽车的功率突然减小一半，由于速度，来不及变化，根据P=Fv知，此时牵引力减小为原来的一半，则Ff此时a=0，即加速度a与运动方向相反，汽车开始做减速运动，速度减小速度减小又导致牵引力增大，根据牛顿第二定律，知加速度减小，当牵引力增大到等于阻力时，加速度减少到0，又做匀速直线运动由此可知在t1t2的这段时间内汽车的加速度逐渐减小，速度逐渐减小故B正确，A、C、D错误故选B2.解：在vt时间图象中，斜率代表加速度，与时间轴所围的A、在0t1时间内，由图象可知，加速度越来越小，由牛顿第二定律可知，外力减小，故A错误；B、由P=Fv可知，在t=t2时刻，速度为零，外力功率为零，vt图象中的图线的斜率代表加速度，在t1时刻a=0，则F=0，外力功率为0，所以外力的功率先增大后减小，选项B正确；C、在t2t3时刻，动能改变量为，由动能定理得，外力做的总功为，外力做正功，故C错误；D、在t1t3时间内，动能改变量为零，由动能定理得，外力做的总功为零，选项D正确故选：BD3.C4.解：设小球在运动过程中第一次动能和势能相等时的速度为v，此时绳与水平方向的夹角为，则由机械能守恒定律得mglsin=mv2=mgl，解得 sin=，v=即此时细绳与水平方向夹角为30，所以重力的瞬时功率为p=mgvcos30=mg=所以A正确故选：A5.解：A、由功的计算公式W=FScos可知，支持力方向垂直斜面向上，与位移的方向夹角小于90，支持力一定做正功；而摩擦力是否存在需要讨论：当加速度较小时，摩擦力Ff沿斜面向上，即agtan ，摩擦力沿斜面向上，做负功当加速度较大时，摩擦力Ff沿斜面向下，即agtan ，摩擦力沿斜面向下，做正功当a=gtan时，摩擦力不存在，不做功；综上所述，B是错误的故选B6. D7.8.【知识点】额定功率E1【答案解析】（1）1.50m/s（2）4.00m/s2（3）6.00W解析：（1）小车匀速运动时，牵引力等于阻力，此时速度最大，最大速度为：v= = =1.50m/s故答案为1.50（2）匀减速运动阶段有：a= 4.00m/s2，根据牛顿第二定律有：Ff=ma=-4.00N故答案为：4.00N（3）F=-Ff电动小车的额定功率：P=Fv=4.001.50W=6.00W故答案为：6.00【思路点拨】（1）相邻计数点的时间间隔为T=0.04s，间距最大的两点间速度最大，因此当小车匀速时速度最大；（2）根据匀减速运动部分运用逐差法求出加速度大小，根据牛顿第二定律求出阻力；（3）小车匀速运动时，牵引力等于阻力，求出牵引力的功率，P额=fvm9.（1）-1000J （2）150N （3）1500J （4）500J 10.解：（1）水平分位移 X=V0t 竖直分位移 h=gt2由题意知 V0t=gt2 得 t= 小球的瞬时速度 V=V0（2）设重力做功的瞬时功率为P，则 P=mgVy=mggt=2mgV0（3）设小球重力做的功为W，则 W=mgh=mg=2mV02答：（1）小球的瞬时速度大小为V0； （2）小球重力做功的瞬时功率为2mgV0；（3）整个运动过程，小球重力做的功为2mV0211.考点：牛顿第二定律；滑动摩擦力专题：牛顿运动定律综合专题分析：对物体受力分析，根据牛顿第二定律求出加速度，从而由位移公式求出位移，利用W=FScos计算各力做的功解答：解：（1）由受力分析知：FN=GFsin37=1001000.6=40N 由摩擦力公式得：Ff=FN=0.540=20N 由牛顿第二定律：F合=Fcos37Ff=ma 解得：a=6m/s2由位移公式可得x=3m 故1s内拉力做的功：WF=Fxcos37=10030.8=240J （2）WFf=Ffx cos180=203（1）=60J （3）W合=F合x=max=1063=180J 答：（1）1s内拉力做的功为240J；（2）1s内摩擦力做的功为60J；（3）1s内合外力做的功为180J点评：本题关键是对物体正确的受力分析，根据牛顿第二定律求出加速度，从而根据位移公式求出位移，利用W=FScos计算功