1、期末专题复习四期末专题复习四功和功率功和功率 一、单选题一、单选题 1如图，两个互相垂直的力 1 F和 2 F作用在同一物体上，使物体运动，其中 1 3NF ， 2 4NF 。物 体运动一段位移时，在力 1 F的方向上移动了5m，在力 2 F的方向上移动了10m，则力 1 F和 2 F的合 力对物体做的功为（） A60JB25JC40JD55J 2如图所示，在水平雪面上雪橇受与水平方向成角的拉力 F 作用，沿直线匀速前进了 s 的距离。 下列说法正确的是（） A拉力做功为 Fs B地面对雪橇的支持力做正功 C重力对雪橇做负功 D外力对雪桶做的总功是零 3如图所示，一物体静止在水平面上，在水平恒
2、力 F 作用下由静止开始运动，前进距离为 x 时，速 度达到 v，此时力 F 的功率为 AFvBFxC2FvD2Fx 4运输物资的汽车以额定功率上坡时，为增大汽车的牵引力，司机应使汽车的速度（ ） A减小B增大 C保持不变D先增大后保持不变 5关于功率的概念，下列说法中正确的是（） A力对物体做功越多，力的功率越大 B由 W P t 可知，功率与时间成反比 C由PFv可知，F 为物体受到的合外力 D某个力对物体做功越快，它的功率就一定大 6如图所示，同一物体分别沿斜面 AD 和 BD 自顶点由静止开始下滑，该物体与斜面间的动摩擦因 数相同在滑行过程中克服摩擦力做的功分别为 WA和 WB，则 A
3、 AB WWB AB WWC AB WWD无法确定 7一辆机动车在平直的公路上由静止启动，如图所示，图线 A 表示该车运动的速度与时间的关系， 图线 B 表示该车的功率与时间的关系，设机车在运动过程中阻力不变，则下列说法正确的是（） A022s内机动车先做加速度逐渐减小的加速运动，后做匀速运动 B机动车的质量为562.5kg C机动车速度为5m/s时，牵引力大小为 3 3 10 N D运动过程中机动车所受阻力为 2250N 8质量为 500kg 的赛车在平直赛道上以恒定功率加速，受到的阻力不变，其加速度 a 和速度的倒数 1 v 的关系如图所示，则赛车在加速的过程中（） A速度随时间均匀增大
4、B加速度随时间均匀增大 C输出功率为 20kW D所受阻力大小为 2000N 9课间休息时间，北城中学两名同学正在操场做游戏。如图，甲同学让小球甲从 A 点水平抛出，同 时乙同学将小球乙从 B 点自由释放， 两小球先后经过 C 点时速度大小相等， 方向夹角为 30， 已知 B、 C 高度差为 h，两小球质量相等，不计空气阻力，由以上条件可知（） A小球甲做平抛运动的初速度大小为2 3 gh B两小球在 C 点时重力的瞬时功率大小相等 CA、B 两点高度差为 3 4 h D甲、乙两小球到达 C 点所用时间之比为 3:2 10如甲所示，滑轮质量、摩擦均不计，质量为 2 kg 的物体在恒力 F 作用
5、下由静止开始向上做匀加 速运动，其速度随时间的变化关系如图乙所示，由此可知（g 取 10 m/s2） A物体加速度大小为 2 m/s2 BF 的大小为 21 N C4 s 末 F 的功率大小为 42 W D4 s 内 F 做功的平均功率为 42 W 11如图甲所示，一水平传送带沿顺时针方向旋转，在传送带左端 A 处轻放一可视为质点的小物块， 小物块从 A 端到 B 端的速度时间变化规律如图乙所示，t=6s 时恰好到 B 点，则 A物块与传送带之间动摩擦因数为=0.1 BAB 间距离为 24m，小物块在传送带上留下的痕迹是 8m C若物块质量 m=1kg，物块对传送带做的功为 8J D物块速度刚
6、好到 4m/s 时，传送带速度立刻变为零，物块不能到达 B 端 12物体受到水平推力 F 的作用在粗糙水平面上做直线运动。通过力和速度传感器监测到推力 F、 物体速度 v 随时间 t 变化的规律分别如图甲、乙所示。取 g=10m/s2，则下列说法正确的是（） A物体的质量 m=1kg B物体与水平面间的动摩擦因数=0.5 C第 2s 内物体克服摩擦力做的功 W=2J D前 2s 内推力 F 做功的平均功率 P=3W 二、填空题二、填空题 13如图 a 所示，在水平路段 AB 上有一质量为 3 2 10 kg的汽车，正以 10m/s 的速度向右匀速行驶， 汽车前方的水平路段 BC 较粗糙，汽车通
7、过整个 ABC 路段的 v-t 图像如图 b 所示，在 t=20s 时汽车到 达 C 点，运动过程中汽车发动机的输出功率保持不变。假设汽车 AB 路段上运动时所受的恒定阻力 （含地面摩擦力和空气阻力等）f1=2000N（解题时将汽车看成质点）则： （1）运动过程中汽车发动机的输出功率为_； （2）汽车速度减至 8m/s 的加速度大小_； （3）BC 路段的长度_。 14某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 0.4kg； 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（其打点时间间隔为 0.02s） ； 使电动小车以额定功率加速运动
8、，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（设小车在整个过程中所受的阻力恒定） 。 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（结果保留两位有效数字） ： (1)该电动小车运动的最大速度为_m/s； (2)该电动小车的额定功率为_W。 三三、解答题、解答题 15一辆汽车质量为 1103kg，最大功率为 2104W，在水平路面上由静止开始做直线运动，最大 速度为 v2，运动中汽车所受阻力恒定. 发动机的最大牵引力为 3103N，其行驶过程中牵引力 F 与车 速的倒数 1 v 的关系如图所示. 试求： （1）根据图线 ABC
9、 判断汽车做什么运动？ （2）最大速度 v2的大小； （3）匀加速直线运动中的加速度； 16如图所示，水平传送带正以 2m/s 的速度运行，两端水平距离 l=8m，把一质量 m=2kg 的物块轻 轻放到传送带的 A 端，物块在传送带的带动下向右运动，若物块与传送带间的动摩擦因数=0.1，则 把这个物块从 A 端传送到 B 端的过程中，不计物块的大小，g 取 10m/s2，求摩擦力对物块做功的平 均功率？ 17 如图所示， 质量 m=50kg 的滑雪运动员从高度 H=60m 的坡顶由静止开始下滑， 斜坡的倾角=37， 滑雪板与雪面之间的动摩擦因数 0.1 ，则运动员滑至坡底的过程中： （g 取
10、10m/s2，sin37=0. 6， cos37=0.8，不计装备质量及空气阻力，计算结果均保留两位有效数字） (1)滑雪运动员所受的重力对他做了多少功？ (2)各力对运动员做的总功是多少？ 18我国的高铁技术在世界上处于领先地位。某课外活动小组模拟高铁动车编组实验，动车组是由 动车和拖车编组而成，只有动车提供动力。该模拟动车组由 10 节车厢组成，其中第 1 节、第 4 节、 第 7 节车厢为动车，每节车厢的质量均为 m，动车组运行过程中所受阻力为车重的 k 倍，重力加速 度大小为 g，动车组在平直轨道上由静止启动。则： (1)若每节动车提供的动力均为 F，求第 5 节车厢对第 6 节车厢的
11、拉力的大小； (2)若每节动车均以额定功率 P 输出，当动车组速度达到最大速度一半时的加速度为多大？ 期末专题复习四期末专题复习四功和功率功和功率 参考答案参考答案 1D2D3A4A5D6B7B 8D9D10C11A12C 1320kW0.75m/s293.75m 【详解】 （1）1 汽车在 AB 路段时做匀速运动，牵引力和阻力相等，则有 11 Ff=2000N 根据 1 1 PFv 解得 P=20kW （2）2 t=15s 后汽车处于匀速运动状态，有 22 Ff， 根据 22 PF v 解 2 2 20000 N4000N 5 P f v 当 v=8m/s 时汽车在做减速运动，根据 PFv
12、解得 20000 N=2500N 8 P F v 根据牛顿第二定律有 2 fFma 解得 a=0.75m/s2 （3）3在 5s-20s 时间内汽车在 BC 段运动过程，根据动能定理得 22 221 11 22 Ptf smvmv 代入数据解得 s=93.75m 141.51.2 【详解】 (1)1根据纸带可知，当所打的点间距均匀时，表示物体匀速运动，此时速度最大，故有 2 m (6.006.01 5.996.00) 10 m/s1.5m/s 0.04 4 x v t (2)2从右端中取减速阶段四段位移（5.78cm 这一段数据不能用，原因是不确定这一段中何时开始减 速） ，根据逐差法有 22
13、 (5.355.04)cm(4.714.40)cm (2 ) x a tT 其中 T=0.04s，代入数据解得 a=2.0m/s2 减速阶段根据牛顿第二定律有 f=ma 将 m=0.4kg 代入得 f=0.80N 当汽车达到额定功率，匀速运动时 F=f 额定功率 P=Fv=fvm 代入数据解得 1.2WP 15(1)见解析(2)20 m/s(3)2 m/s2 【解析】(1)图线 AB 牵引力 F 不变，阻力 f 不变，汽车作匀加速直线运动，图线 BC 的斜率表示汽车 的功率 P，P 不变，则汽车作加速度减小的加速运动，直至达最大速度 v2，此后汽车作匀速直线运 动。 (2) 汽车速度为 v2，
14、牵引力为 F1=1103N 可得速度为： 2 1 4 3 2 10 W 1 10 N =20m/s P v F (3) 由上可知汽车受到的阻力为：f=1103N 根据牛顿第二定律：F-f=ma 可得汽车做匀加速直线运动时的加速度为： a=2 m/s2 160.8W 【解析】物块受向右的滑动摩擦力为 Ff=mg=0.1210 N=2N 根据牛顿第二定律可得加速度为 a=g=0.110 m/s2=1m/s2 物块与传送带相对滑动时的位移为 2 4 2m 22 1 v x a 摩擦力做功为 W=Ffx=22J=4J 相对静止后物块与传送带之间无摩擦力，此后匀速运动到 B 端，物块由 A 端到 B 端
15、所用的时间为 282 5s 12 vlx t av 则物块在被传送过程中所受摩擦力的平均功率为 4 0.8W 5 W P t 17(1) 4 3.0 10 J；(2) 4 2.6 10 J 【解析】(1)重力做的功为： 4 50 10 603.0 10 G WmgHJJ (2)运动员所受合力： 2 sin37cos372.6 10Fmgmg 合 N 合力方向沿斜坡向下，沿合力方向的位移 100 sin37 H l m 合力做的功 4 260 1002.6 10WFl J 合合 J 18 （1）0.5F； （2）kg 【解析】 (1)对动车组，根据牛顿第二定律 1 31010Fkmgma- 再以 610 车厢为研究对象，由牛顿第二定律 1 55TFkmgma 解得 T=0.5F (2)设动车组的最大速度为 vm，有 3 m PF v 牵 100Fkmg 牵 解得 vm 3 10 P kmg 当动车组速度 1 2 vm时，有 1 3 2 m PFv 牵 根据牛顿第二定律 2 1010Fkmgma 牵 解得 a2kg
