1、第八章第八章 第一节第一节 请同学们认真完成 练案 13 合格考训练 25分钟 满分60分 一、选择题(本题共 8 小题，每题 6 分，共 48 分) 1如图所示，下列过程中人对物体做了功的是( C ) A小华用力推石头，但没有推动 B小明举起杠铃后，在空中停留 3 秒的过程中 C小红提着书包，随电梯一起匀速上升的过程中 D小陈将冰壶推出后，冰壶在水平冰面上滑行了 5 米的过程中 解析：A、B 选项所述情景中，位移都为零，D 中冰壶滑行时，不受人的推力，故人对物 体不做功，只有 C 选项所述情景，人对物体做功。 2一位同学将一本掉在地板上的物理必修 2 课本慢慢捡回到课桌上，则该同学对教科书
2、做功大约为(取重力加速度 g10 m/s2)( C ) A0.04 J B0.4 J C4 J D40 J 解析：课本重约 5 N，课桌高约为 0.8 m，则 WF l4 J，故选 C。 3关于功率的概念，以下说法正确的是( D ) A功率是描述力对物体做功多少的物理量 B由 PW/t 可知，功率与时间成反比 C由 PFv 可知只要 F 不为零，v 也不为零，那么功率 P 就一定不为零 D某个力对物体做功越快，它的功率就一定大 解析：功率是描述物体做功快慢的物理量，所以 A 错、D 对；功率与时间没有直接关系 B 错；当 Fv 时，P0，所以 C 错，正确选项为 D。 4一只苹果从楼上某一高度
3、自由下落，苹果在空中依次经过三个完全相同的窗户 1、2、 3。图中直线为苹果在空中的运动轨迹。若不计空气阻力的影响，以下说法正确的是( D ) A苹果通过第三个窗户所用的时间最长 B苹果通过第一个窗户的平均速度最大 C苹果通过第三个窗户重力做的功最多 D苹果通过第一个窗户重力做功的平均功率最小 解析：由于自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，由公式 vgt 可知，速度越来 越大，由平均速度公式 v v0v 2 可知，苹果通过第一个窗户的平均速度最小，通过第一个窗 户所用时间最长，故 A、B 错误；由功的定义式可知，苹果通过三个窗户的过程中重力做的功 相等，故 C 错误；由平均功率公式 P
4、Fv 可知，苹果通过第一个窗户的过程中重力做功的平 均功率 Pmgv 最小，故 D 正确。 5载人飞行包是一个单人低空飞行装置，如图所示，其发动机使用汽油作为燃料提供动 力，可以垂直起降，也可以快速前进，若飞行包(包括人)在竖直匀速降落的过程中(空气阻力 不可忽略)，下列的说法正确的是( C ) A发动机对飞行包做正功 B飞行包的重力做负功 C空气阻力对飞行包做负功 D飞行包的合力做负功 解析：飞行包(包括人)在竖直匀速降落的过程中，发动机的动力向上，则发动机对飞行包 做负功，故 A 错误。高度下降，飞行包的重力做正功，故 B 错误。空气阻力竖直向上，与位 移方向相反，则空气阻力对飞行包做负功
5、，故 C 正确。飞行包匀速运动，合力为零，则飞行 包的合力不做功，故 D 错误。故选 C。 6(2020 四川雅安高一期末)质量为 m 的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功 率恒为 P，且行驶过程中受到的摩擦阻力大小一定，汽车速度能够达到的最大值为 v，那么当 汽车的车速为v 3时，汽车的瞬时加速度的大小为( B ) A P mv B2P mv C3P mv D4P mv 解析：当汽车匀速行驶时，据 PFv 知，摩擦阻力 FfFP v。 当汽车的速度为v 3时，根据 PF v 3，得引力 F 3P v ， 由牛顿第二定律得加速度 aFFf m 3P v P v m 2P mv。 7汽车
6、在平直公路上以速度 v0匀速行驶，发动机功率为 P。快进入闹市区时，司机减小 了油门，使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶。下面四个图像中，哪个图像正 确表示了从司机减小油门开始，汽车的速度与时间的关系( C ) 解析：功率减小一半后，汽车做加速度越来越小的减速运动，最终匀速运动。 8(多选)如图所示为测定运动员体能的一种装置。运动员质量为 m1，绳拴在腰间沿水平 方向跨过滑轮(不计滑轮质量及摩擦)，下悬一质量为 m2的重物，人用力蹬传送带而人的重心 不动，使传送带以速率 v 匀速向右运动。下面是人对传送带做功的四种说法，其中正确的是 ( AC ) A人对传送带做功 B人对传送带不做功
7、 C人对传送带做功的功率为 m2gv D人对传送带做功的功率为(m1m2)gv 解析：人在水平方向受绳子拉力和摩擦力作用而处于平衡状态，FfFTm2g。由牛顿第 三定律得人对传送带的摩擦力为 FfFf，方向向右，所以人对传送带做正功，做功的功率为 PFfvm2gv，A、C 正确。 二、非选择题 9(12 分)如图所示，质量为 20 kg 的小孩坐在雪橇上，现用一个与水平方向成 37 、 大小为 60 N 的力 F 拉着雪橇沿水平地面从静止开始以 a0.5 m/s2的加速度做匀加速直线运 动，已知雪橇的质量为 20 kg，求 2 s 内雪橇上各力做的功？合力做的功是多少？ 解析：2 s 内雪橇的
8、位移 l1 2at 21 m 重力和支持力做功为零 拉力 F 做功 WFFlcos6010.8 J48 J 雪橇所受合力为 F合ma400.5 N20 N 合外力对物体做的功 W合F合l201 J20 J 摩擦力做的功 WfW合WF20 J48 J28 J 答案：重力和支持力做功为零 拉力做功 48 J 摩擦力做功28 J 合力做功 20 J 等级考训练 15分钟 满分40分 一、选择题(本题共 4 小题，每题 7 分，共 28 分) 12020 年国庆小长假，雪晴同学旅游到一家农家乐餐厅就餐时发现，店内竟有真驴拉磨 磨玉米面，如图所示，假设驴拉磨的平均用力大小为 500 N，运动的半径为 1
9、 m，则驴拉磨转 动一周所做的功为( D ) A0 B500 J C500 J D1 000 J 解析：由于 F 的方向保持与作用点的速度方向一致，因此 F 做功不为零，可否定 A 答案。 由于 F 的方向保持与作用点的速度方向一致，因此可把圆周划分成很多小段研究，如图所示， 当各小段的弧长 si足够小(si0)时，在这 si内 F 的方向几乎与该小段的位移方向重合。故 WFFs1Fs2Fs3F2R1 000 J。(这等效于把曲线拉直) 2(2020 吉林省实验中学高一下学期期中)如图所示，木板可绕固定水平轴 O 转动。木板 从水平位置 OA 缓慢转到 OB 位置，木板上的物块始终相对于木板静
10、止。在这一过程中， 物 块的重力做功为2 J。用 FN表示物块受到的支持力，用 Ff表示物块受到的摩擦力。在此过程 中，以下判断正确的是( B ) AFN和 Ff对物块都不做功 BFN对物块做功为 2 J，Ff对物块不做功 CFN对物块不做功，Ff对物块做功为 2 J DFN和 Ff对物块所做功的代数和为零 解析：由题意可知，物体时刻处于平衡状态，所受合力为零。故 W合0，又知其摩擦力 不做功 Wf0，由 W合WFWG可得 WF2 J，故选项 B 正确。 3(多选)一辆轿车在平直公路上运行，启动阶段轿车牵引力保持不变，而后以额定功率 继续行驶，经过时间 t0，其速度由零增大到最大值 vm。若轿
11、车所受的阻力 f 为恒力，关于轿车 的速度 v、牵引力 F、功率 P 随时间 t 变化的情况，下列选项正确的是( BCD ) 解析：轿车以恒定的牵引力 F 启动，由 aFf m 得，轿车先做匀加速运动，由 PFv 知， 轿车的输出功率均匀增加，当功率达到额定功率时，牵引力逐渐减小，加速度逐渐减小，轿 车做加速度逐渐减小的加速运动，当 Ff 时，速度达到最大，之后轿车做匀速运动，B、C、 D 正确，A 错误。 4(多选)在训练运动员奔跑中下肢向后的蹬踏力量时，有一种方法是让运动员腰部系绳 拖着汽车轮胎奔跑，如图所示，在一次训练中，运动员腰部系着不可伸长的轻绳拖着质量 m 11 kg 的轮胎从静止
12、开始沿着笔直的跑道加速奔跑，5 s 后轮胎从轻绳上脱落，轮胎运动的 v t 图像如图乙所示。 不计空气阻力。 已知绳与地面的夹角为 37 ， 且 sin37 0.6， cos37 0.8， g 取 10 m/s2。下列说法正确的是( BCD ) A轮胎与水平面间的动摩擦因数 0.25 B绳子拉力的大小为 70 N C在 07 s 内，轮胎克服摩擦力做功为 1 400 J D在 2 s 时，绳子拉力的瞬时功率为 224 W 解析：由乙图知 a12 m/s2，a25 m/s2， 则 Fcos37 (mgFsin37 )ma1， mgma2 由以上两式解得 0.5，F70 N 故 A 错，B 对；前
13、 5 s 克服摩擦力做功 Wf1(mgFsin37 )l1850 J，后 2 s 克服摩擦力 做功 Wf2mgl2550 J， 故 WfWf1Wf 21 400 J， 选项 C 正确； 2 s 时 PFFvcos37 224 W， 选项 D 正确。 二、非选择题 5(12 分) 图示为修建高层建筑常有的塔式起重机。在起重机将质量 m5103 kg 的重物竖直吊起 的过程中，重物由静止开始向上做匀加速直线运动，加速度 a0.2 m/s2，当起重机输出功率 达到其允许的最大值时，保持该功率直到重物做 v m1.02 m/s 的匀速运动。取 g10 m/s2， 不计额外功。求： (1)起重机允许输出
14、的最大功率。 (2)重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第 2 秒末的输出功率。 答案：(1)5.1104 W (2)5 s 2.04104 W 解析：(1)设起重机允许输出的最大功率为 P0，重物达到最大速度时，拉力 F0等于重力。 P0F0v m P0mgv m 代入数据，有：P05.1104 W (2)匀加速运动结束时，起重机达到允许输出的最大功率，设此时重物受到的拉力为 F， 速度为 v1，匀加速运动经历时间为 t1，有： P0Fv1 Fmgma v1at1 由，代入数据，得：t15 s t2 s 时，重物处于匀加速运动阶段，设此时速度为 v2，输出功率为 P，则 v2at PFv2 由，代入数据，得：P2.04104 W
