1、第一部分第五章第1讲一、选择题(14题为单选题，58题为多选题)1(2014盐城模拟)如图所示，在加速向右运动的车厢中，一人用力向前推车厢(人与车厢始终保持相对静止)，则下列说法中正确的是()A人对车厢的作用力做正功B车厢对人做负功C车厢对人做正功D车厢对人不做功答案C解析人受到重力、支持力、摩擦力和车厢对人的推力，后面三个力的施力物体为车厢，因为人与车厢相对静止，所以有向右的加速度，重力和支持力不做功，人受到车厢的摩擦力和推力两个力的合力，合力方向与速度方向相同，因此合力做正功，C项正确。2. (2014河北邯郸一模)如图所示，自动卸货车静止在水平地面上，车厢在液压机的作用下，角缓慢增大，在
2、货物相对车厢仍然静止的过程中，下列说法正确的是()A货物受到的支持力变小B货物受到的摩擦力变小C货物受到的支持力对货物做负功D货物受到的摩擦力对货物做负功答案A解析对货物受力分析，货物受到重力、支持力和静摩擦力；由平衡条件得FNmgcos，Ffmgsin，由于角缓慢增大，所以FN减小，Ff增大，A正确，B错误；货物受到的支持力的方向与瞬时速度方向相同，所以支持力对货物做正功，C错误；摩擦力的方向与位移方向垂直，不做功，D错误。3(2014课标全国)一物体静止在粗糙水平地面上。现用一大小为F1的水平拉力拉动物体，经过一段时间后其速度变为v。若将水平拉力的大小改为F2，物体从静止开始经过同样的时间
3、后速度变为2v。对于上述两个过程，用WF1、WF2分别表示拉力F1、F2所做的功，Wf1、Wf2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功，则()AWF24WF1，Wf22Wf1BWF24WF1，Wf22Wf1CWF24WF1，Wf22Wf1DWF24WF1，Wf22Wf1答案C解析本题考查了物体在粗糙水平面上的运动及功的计算。关键是运动过程的分析和受力分析并由运动学确定位移及由动力学确定F1、F2的关系。两种情况下物体所受滑动摩擦力相同，即fmg，F1、F2作用下的加速度分别为a1、a2，由运动学规律va1t、2va2t，则a22a1；其位移分别为L1t，L2tvt，则L22L1。由牛顿第二定律有F
4、1fma1，F2fma2，所以F22F1f。上述两过程中：F1、F2做的功分别为WF1F1L1、WF2F2L2(2F1f)2L14F1L12fL1；克服摩擦力做功分别为Wf1fL1，Wf2fL22fL1，所以WF24WF1，Wf22Wf1，选项C正确。4. (2014昆明三中、玉溪一中统考)将一个苹果斜向上抛出，苹果在空中依次飞过三个完全相同的窗户1、2、3。右图中曲线为苹果在空中运行的轨迹。若不计空气阻力的影响，以下说法正确的是()A苹果通过第1个窗户所用的时间最长B苹果通过第3个窗户的竖直方向平均速度最大C苹果通过第1个窗户重力做的功最大D苹果通过第3个窗户重力的平均功率最小答案D解析 抛
5、出的苹果在竖直方向上做竖直上抛运动，水平方向上做匀速直线运动，通过三个窗户的时间由竖直方向的运动决定。苹果竖直方向上做减速运动，三个窗户的竖直高度相同，故通过第1个窗户所用时间最短，A项错；通过第3个窗户所用时间最长，因此该过程中竖直方向的平均速度最小，重力的平均功率最小，B项错，D项正确；重力做功与高度差有关，故通过三个窗户时苹果克服重力做的功相同，C项错。5. (2014唐山统考)如图所示，四个完全相同的小球在同一高度处以相同大小的初速度v0分别水平、竖直向下、竖直向上、斜向上抛出，不计空气阻力，下列说法正确的是()A小球飞行过程中单位时间内的速度变化相同B小球落地时，重力的瞬时功率均相同
6、C从开始运动至落地，重力对小球做的功相同D从开始运动至落地，重力对小球做功的平均功率相同答案AC解析四个小球运动的加速度都为重力加速度，选项A正确；由机械能守恒定律可知，四个小球落地时的速率相等，重力做功相等，根据瞬时功率Pmgvsin，由于平抛运动、斜抛运动落地时的速度跟竖直方向存在一定夹角，故落地时瞬时功率不相等，选项B错误，选项C正确；四个小球从开始运动到落地，重力做的功相等，但运动的时间不相等，则重力对小球做功的平均功率不相等、选项D错误。6(2014大庆模拟)光滑水平面上质量为m1kg的物体在水平拉力F的作用下从静止开始运动，如图甲所示，若力F随时间的变化情况如图乙所示，则下列说法正
7、确的是()A拉力在前2s内和后4s内做功之比为11B拉力在前2s内和后4s内做功之比为13C拉力在4s末和6s末做功的功率之比为23D拉力在前2s内和后4s内做功的功率之比为23答案BD解析由牛顿第二定律可得：Fma,2s时的速度v2a1t，则v2t8m/s,6s时的速度v6v2t16m/s；由动能定理可得：前2s内拉力做的功Wmv032J，后4s内的拉力做的功Wmvmv96J，则，选项A错误，选项B正确；4s末拉力做功的功率PFv232W,6s末拉力做功的功率PFv6216W32W，则，选项C错误；根据平均功率的定义，则前2s内做功的功率16W，后4s内做功的功率24W，即，选项D正确。7(
8、2014宿迁模拟)如图所示是一质量m6103kg的公共汽车在t0和t4s末两个时刻的两张照片。当t0时，汽车刚启动(汽车的运动可看成匀加速直线运动)。图丙是车内横杆上悬挂的手拉环放大后的图象，测得30。根据题中提供的信息，可以估算出的物理量是()A汽车的长度B4s末汽车的速度C4s内汽车牵引力所做的功D4s末汽车合外力的功率答案ABD解析根据题图丙，通过对手拉环受力分析，结合牛顿第二定律可知，汽车的加速度为agtanm/s2，所以，t4s末汽车的速度vatm/s ，选项B可估算；根据图甲、乙可知，汽车的长度等于4s内汽车的位移，即lat2m，选项A可估算；因为4s末汽车的瞬时速度可求出，汽车的
9、合外力Fma也可求出，所以汽车在4s末的瞬时功率为PFv也可估算，即选项D可估算；因为不知汽车与地面间的摩擦力，所以无法估算4s内汽车牵引力所做的功。8(2014忻州联考)如图所示，一个直角三角形斜劈M的两斜面均光滑，底面粗糙，将其放置在水平面上，它的两个斜面与水平面的夹角分别为、，且，在斜劈顶端装有一定滑轮，轻绳跨过定滑轮后连接A、B两个小木块，滑轮两侧的轻绳均与斜面平行，不计绳与滑轮间的摩擦，A、B恰好在同一高度处于静止状态。当剪断轻绳后，A、B滑至斜面底端，斜劈始终保持静止。则下列说法正确的是()A木块A的质量大于木块B的质量B木块A到达斜面底端时的动能大于木块B到达斜面底端时的动能C到
10、达斜面底端时，木块A的重力的瞬时功率比木块B的重力的瞬时功率大D在木块A、B均在下滑的过程中，斜劈受到水平向左的摩擦力答案ABD解析A、B两木块处于平衡状态，绳子对两木块拉力大小相等，故有：mAgsinmBgsin，因为FNBx，所以斜劈有向右的运动趋势，受到向左的摩擦力作用，D项正确。二、非选择题9长为l，质量为m的均匀杆平放于光滑水平面上，今用拉力将杆的一端慢慢提升h(hl)高度，则拉力对杆做的功为_；若是长为L，质量为m的均匀链条平放于光滑水平面上，用拉力将其一端慢慢提升h(hL)高度，则拉力对链条做的功为_。答案mghmg解析对杆和链条分别用动能定理有W1mgh0，W2mg0，所以W1
11、mgh，W2mg。10质量为500t的机车以恒定的功率由静止出发，经5min行驶2.25km，速度达到最大值54km/h。则机车的功率为_，机车的速度为36km/h时的加速度为_。(设阻力恒定且g取10m/s2)答案3.75105W2.5102m/s2解析当速度最大时有F牵引f阻，所以有PF牵引vf阻v。又由动能定理有Ptf阻xmv2，代入数据得P3.75105W。当v36km/h10m/s时，由牛顿第二定律有f阻ma，解得a2.5102m/s2。11.如图所示，一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点：(1)小球在水平拉力F的作用下从平衡位置P点缓慢地移动到Q点，此时悬线与竖直方向的夹角为
12、；(2)小球在水平恒力F作用下由P点移动到Q点，此时悬线与竖直方向的夹角为。求上述(1)(2)两种情况下拉力F所做的功各为多大？答案(1)mgl(1cos)(2)Flsin解析(1)将小球“缓慢”地移动，可认为小球一直处于平衡状态，由平衡条件可求得：当轻绳与竖直方向夹角为时，Fmgtan，可见当由零增大到的过程中，F一直增大，小球由P移动到Q的过程中，动能不变，增加了势能，由于绳的拉力不做功，故拉力F做功的数值应与小球克服重力做功的数值相等，故有Wmgl(1cos)。(2)当小球在恒力F作用下由P运动到Q时，由公式知力F做的功为WFlsin。12(2014广西五校模拟)水平面上静止放置一质量为
13、m0.2kg的物块，固定在同一水平面上的小型电动机通过水平细线牵引物块，使物块由静止开始做匀加速直线运动，2秒末达到额定功率，其vt图线如图所示，物块与水平面间的动摩擦因数为0.1，g10m/s2，电动机与物块间的距离足够远。求：(1)物块做匀加速直线运动时受到的牵引力大小；(2)电动机的额定功率；(3)物块在电动机牵引下，最终能达到的最大速度。答案(1)0.28N(2)0.224W(3)1.12m/s解析(1)由题图知物块在匀加速阶段加速度大小a0.4m/s2物块受到的摩擦力大小Ffmg设牵引力大小为F，则有：FFfma得F0.28N。(2)当v0.8m/s时，电动机达到额定功率，则PFv0
14、.224W。(3)物块达到最大速度vm时，此时物块所受的牵引力大小等于摩擦力大小，有F1mg PF1vm解得vm1.12m/s。13高速连续曝光照相机可在底片上重叠形成多个图象。现利用这架照相机对MD2 000家用汽车的加速性能进行研究，如图所示为汽车做匀加速直线运动时连续曝光三次的照片，图中的标尺单位为米，照相机每两次曝光的时间间隔为1.0s。已知该汽车的质量为2 000kg，额定功率为72kW，汽车运动过程中所受的阻力始终为1 600N。(1)求该汽车的加速度。(2)若汽车由静止以此加速度开始做匀加速直线运动，匀加速运动状态最多能保持多长时间？(3)求汽车所能达到的最大速度。答案(1)1.0m/s2(2)20s(3)45m/s解析(1)汽车做匀加速直线运动，根据运动学公式有x1v0TaT2v1v0aTx2v1TaT2由以上几式可得，xx2x1aT2am/s21.0m/s2。(2)做匀加速直线运动的汽车所受合外力为恒力，由牛顿第二定律得：FFfma，所以FmaFf3 600N，随着速度的增大，汽车的输出功率增大，当达到额定功率时，匀加速运动的速度不再增加，由PFv得v1m/s20m/s，由匀加速运动公式vat得t20s。(3)当汽车达到最大速度时，有FFf1 600N。由PFvmax，得vmaxm/s45m/s。
