1、第3章动能的变化与机械功训练4习题课：功和功率题组一对摩擦力做功的理解与计算1关于摩擦力做功，下列说法中正确的是()A滑动摩擦力阻碍物体的相对运动，一定做负功B静摩擦力起着阻碍物体的相对运动趋势的作用，一定不做功C静摩擦力和滑动摩擦力一定都做负功D滑动摩擦力可以对物体做正功2一个物体在粗糙的水平面上运动，先使物体向右滑动距离s，再使物体向左滑动s，正好回到起点，来回所受摩擦力大小都为f，则整个过程中摩擦力做功为()A0 B2fsCfs D无法确定3如图1所示，一个物体自光滑圆弧面下滑后冲上水平粗糙传送带，传送带顺时针匀速转动，则物体受到的摩擦力对物体做功情况不可能是()图1A不做功B先做负功后
2、不做功C先做负功后做正功D先做正功后不做功题组二功的计算4起重机的吊钩下挂着质量为m的木箱，如果木箱以大小为a的加速度匀减速下降了高度h，则木箱克服钢索拉力所做的功为()Amgh Bm(ag)hCm(ga)h Dm(ag)h5如图2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()图2AWAWBBWAWBCWAWBD无法确定6放在粗糙水平地面上的物体受到水平拉力的作用，在06 s内其速度与时间的图像和该拉力的功率与时间的图像如图3所示下列说法正确的是()图3A06 s内物体的位移大小为20 mB06 s内拉
3、力做功为100 JC滑动摩擦力的大小为5 ND06 s内滑动摩擦力做功为50 J题组三功率的计算及机车启动问题7如图4所示，在光滑的水平面上放着一个质量为10 kg的木箱，拉力F与水平方向成60角，F2 N木箱从静止开始运动，4 s末拉力的瞬时功率为()图4A0.2 W B0.4 WC0.8 W D1.6 W8一个小球做自由落体运动，在第1 s内重力做功为W1，在第2 s内重力做功为W2；在第1 s末重力的瞬时功率为P1，在第2 s末重力的瞬时功率为P2，则W1W2及P1P2分别等于()A11,11 B12,13C13,12 D14,129汽车发动机的额定功率为60 kW，汽车质量为5 t汽车
4、在水平面上行驶时，阻力与车重成正比，g10 m/s2，当汽车以额定功率匀速行驶时速度为12 m/s.突然减小油门，使发动机功率减小到40 kW，对接下去汽车的运动情况的描述正确的有()A先做匀减速运动再做匀加速运动B先做加速度增大的减速运动再做匀速运动C先做加速度减小的减速运动再做匀速运动D最后的速度大小是8 m/s10从空中以10 m/s的初速度水平抛出一质量为1 kg的物体，物体在空中运动了3 s后落地，不计空气阻力，g取10 m/s2，求3 s内物体所受重力做功的平均功率和落地时重力做功的瞬时功率11一列火车总质量m500 t，机车发动机的额定功率P6105 W，在轨道上行驶时，轨道对火
5、车的阻力f是车重的0.01 倍，g取10 m/s2，求：(1)火车在水平轨道上行驶的最大速度；(2)在水平轨道上，发动机以额定功率P工作，当行驶速度为v11 m/s和v210 m/s时，火车的瞬时加速度a1、a2各是多少；(3)在水平轨道上以36 km/h速度匀速行驶时，发动机的实际功率P；(4)若火车从静止开始，保持0.5 m/s2的加速度做匀加速运动，这一过程维持的最长时间12某探究性学习小组对一辆自制遥控车的性能进行研究他们让这辆小车在水平地面上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过数据处理得到如图5所示的vt图像，已知小车在0t1时间内做匀加速直线运动，t110 s时间内小
6、车牵引力的功率保持不变，7 s末到达最大速度，在10 s末停止遥控让小车自由滑行，小车质量m1 kg，整个过程中小车受到的阻力f大小不变求：图5(1)小车所受阻力f的大小；(2)在t110 s内小车牵引力的功率P；(3)求出t1的值及小车在0t1时间内的位移40分钟课时作业答案精析第3章动能的变化与机械功训练4习题课：功和功率1D摩擦力总是阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势，而且摩擦力对物体既可以做正功，也可以做负功，还可以不做功综上所述，只有D正确2B由题意可知，物体运动过程可分两段，两段内摩擦力做功均为负功，为Wfs；则全程摩擦力所做的功W总2fs.3CA项当物体的速度等于传送带速度时，则
7、物体不受摩擦力，此时摩擦力不做功，故A正确；B项若刚开始物体的速度大于传送带的速度，摩擦力向左，则摩擦力做负功，物体做减速运动，当两者速度相等时，摩擦力不做功，故B正确；C项由B项可知如果摩擦力做了负功后，物体速度减小，当速度减小到与传送带相等时，摩擦力就不做功了，速度不变，一直运动，之后摩擦力不可能做正功，故C错误；D项当物体的速度小于传送带速度时，出现相对滑动，则物体要受到向右的滑动摩擦力，摩擦力做正功，速度增大，当两者速度相等时，摩擦力不做功，故D正确；本题选不可能的4D木箱克服钢索拉力所做的功就是钢索对木箱做负功的大小，因钢索的拉力Fm(ga)，所以拉力做的功WFm(ga)h，即木箱克
8、服钢索拉力所做的功为m(ga)h，D对5B设斜面AD、斜面BD与水平面CD所成夹角分别为、，根据功的公式，得WAmgcos lADmglCD，WBmgcos lBDmglCD，所以选B.6DA项在06 s内物体的位移大小为s(46)6 m30 m，故A错误；B项Pt图线与时间轴围成的面积表示拉力做功的大小，则拉力做功W230 J104 J70 J，故B错误；C项在26 s内，v6 m/s，P10 W，物体做匀速运动，摩擦力fF，得fF N，故C错误；D项在06 s内物体的位移大小为30 m，滑动摩擦力做负功即W30 J50 J，D正确7B木箱的加速度a0.1 m/s2,4 s末的速度vat0.
9、4 m/s，则瞬时功率PFvcos 0.4 W，B正确8C9CD根据PFv知，功率减小，则牵引力减小，牵引力小于阻力，根据牛顿第二定律知，物体产生加速度，加速度的方向与速度方向相反，汽车做减速运动，速度减小，则牵引力增大，知汽车做加速度减小的减速运动，当牵引力再次等于阻力时，汽车做匀速运动故A、B错误，C正确；当功率为60 kW时，做匀速直线运动的速度为12 m/s，则f N5 000 N当牵引力再次等于阻力时，又做匀速直线运动，v m/s8 m/s.故D正确10150 W300 W解析设物体从抛出到落地的竖直位移为h，则3 s内重力做功的平均功率，又因为hgt2，由以上两式可得mg2t150
10、 W设该物体在3 s末的瞬时速度为v3，则物体落地时重力做功的瞬时功率为：Pmgv3cos mgv3y，又因为v3ygt，所以Pmg2t300 W因为重力为恒力，3 s内重力做功的平均功率也可由Fcos 求得mgcos mgy，又因为ygt，所以mggt150 W.11(1)12 m/s(2)1.1 m/s20.02 m/s2(3)5105 W(4)4 s解析(1)火车速度达到最大时，牵引力与阻力平衡，即Ffkmg时火车的加速度为零，速度达最大vm，则：vm12 m/s.(2)火车以恒定功率启动过程中，火车牵引力的功率保持不变，当vvm时火车加速运动，当vv11 m/s时，F16105 N，根
11、据牛顿第二定律得：a11.1 m/s2当vv210 m/s时，F26104 N，据牛顿第二定律得：a20.02 m/s2.(3)当火车以v336 km/h的速度匀速运动时，发动机的实际功率为：Pkmgv35105 W.(4)火车匀加速启动过程，加速度保持不变；匀加速过程结束时，功率最大，速度不最大，即vvm，此时Ffma，vat，两式联立可解得t4 s.12(1)2 N(2)12 W(3)1.5 s2.25 m解析(1)在10 s末撤去牵引力后，小车只在阻力f作用下做匀减速运动，由图像可得减速时加速度的大小为a2 m/s2则fma2 N(2)小车做匀速运动阶段即710 s内，设牵引力为F，则Ff由图像可知vm6 m/s；解得PFvm12 W(3)设0t1时间内的位移为s1，加速度大小为a1，则由PF1v1得F14 N，F1fma1得a12 m/s2，则t11.5 s，s1a1t2.25 m.