1、第五章 机械能及其守恒定律第1讲功和功率1一个力对物体做了负功，则说明()A这个力一定阻碍物体的运动B这个力不一定阻碍物体的运动C这个力与物体运动方向的夹角90D这个力与物体运动方向的夹角90时，cos 0 BW20 DW30解析分析题图可知，货物一直向上运动，根据功的定义式可得：重力做负功，拉力做正功，即W10，A、B错误，C正确；根据动能定理：合力做的功W30mv2，v2 m/s，即W3v2 BF2F1v1F1v1v2 DF2F1v1v2解析设F2与水平方向成角，由题意可知：F1v1F2v2cos ，因cos 1，故F1v1F2v2，当F2F1时，一定有v1F1时，有v1v2、v1v2、v
2、1v2三种可能，故选项C错误当F2F1时，一定有v1v2，故D选项正确答案BD9如图5是质量为1 kg的质点在水平面上运动的vt图象，以水平向右的方向为正方向以下判断正确的是()图5A在03.0 s时间内，合力对质点做功为10 JB在4.06.0 s时间内，质点的平均速度为3 m/sC在1.05.0 s时间内，合力的平均功率为4 WD在t6.0 s时，质点的加速度为零解析在03.0 s时间内，由动能定理W合Ek6 J，所以A错误在4.06.0 s时间内，由图象可知s6 m，3 m/s，所以B正确在1.05.0 s时间内，W合Ek8 J，2 W，C错误由题图可知，t6.0 s时质点的加速度a4
3、m/s2，D错误答案B10低碳、环保是未来汽车的发展方向某汽车研发机构在汽车的车轮上安装了小型发电机，将减速时的部分动能转化并储存在蓄电池中，以达到节能的目的某次测试中，汽车以额定功率行驶一段距离后关闭发动机，测出了汽车动能Ek与位移x的关系图象如图6所示，其中是关闭储能装置时的关系图线，是开启储能装置时的关系图线已知汽车的质量为1 000 kg，设汽车运动过程中所受地面阻力恒定，空气阻力不计，根据图象所给的信息可求出()图6A汽车行驶过程中所受地面的阻力为1 000 NB汽车的额定功率为80 kWC汽车加速运动的时间为22.5 sD汽车开启储能装置后向蓄电池提供的电能为5105 J解析由图线
4、求所受阻力，EkFfx，Ff8105/400 N2 000 N，A错误；由Ekmv/2可得，vm40 m/s，所以PFfvm80 kW，B正确；加速阶段，PtFfxEk,80103t21035003105，解得t16.25 s，C错误；根据能量守恒，由图线可得，EEkFfx8105 J2103150 J5105 J，D正确答案BD11如图7所示，升降机内有一斜面，其倾角为，一质量为m的物体放在斜面上，如升降机以加速度a匀加速上升，且物体与斜面相对静止，则在上升高度h的过程中，物体受到的各力分别对物体做了多少功？合外力对物体做了多少功？图7解析 物体受力，如图所示则FNsin Ffcos FNc
5、os Ffsin mgma由得FNm(ga)cos Ffm(ga)sin 所以重力做功WGmgh支持力做功WFNFNhcos m(ga)hcos2摩擦力做功WFfFfhcosm(ga)hsin2合外力做功W合WGWFNWFfmah答案 WGmghWFNm(ga)hcos2 WFfm(ga) hsin2W合mah12高速连续曝光照相机可在底片上重叠形成多个图像现利用这架照相机对MD2000家用汽车的加速性能进行研究，如图8所示为汽车做匀加速直线运动时三次曝光的照片，图中的标尺单位为米，照相机每两次曝光的时间间隔为1.0 s已知该汽车的质量为2 000 kg，额定功率为72 kW，汽车运动过程中所
6、受的阻力始终为1 600 N.图8(1)求该汽车加速度的大小(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解析(1)汽车做匀加速直线运动，据运动学公式，有x1v0TaT2v1v0aTx2v1TaT2由以上几式可得，xx2x1aT2a m/s21.0 m/s2.(2)做匀加速直线运动的汽车所受合力为恒力，由牛顿第二定律得：FFfma，所以FmaFf3 600 N，随着速度的增大，汽车的输出功率增大，当达到额定功率时，匀加速运动的过程结束，由PFv得v1 m/s20 m/s，由匀加速运动公式vat得：t20 s.(3)当汽车达到最大速度时，有FFf1 600 N.由PFv，得v m/s45 m/s.答案(1)1.0 m/s2(2)20 s(3)45 m/s