1、专题23 功和功率1.（2013年5月天津市压轴卷）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象和该拉力的功率与时间的图象如图所示下列说法正确的是()A06 s内物体的位移大小为30 mB06 s内拉力做的功为70 JC合外力在06 s内做的功与02 s内做的功相等D滑动摩擦力的大小为5 N2（2013长春市四模）一质量为2 kg的物体,在水平恒定拉力的作用下以某一速度在粗糙的水平面上做匀速运动,当运动一段时间后,拉力逐渐减小,且当拉力减小到零时,物体刚好停止运动,图中给出了拉力随位移变化的关系图象。已知重力加速度g =10m/s2，则根据以上信息能精确得出或估算
2、得出的物理量有A物体与水平面间的动摩擦因数B合外力对物体所做的功C物体匀速运动时的速度D物体运动的时间3（2013黑龙江省牡丹江市联考）半径为R的四分之一竖直圆弧轨道，与粗糙的水平面相连，如右图所示，有一个质量为m的均匀细直杆搭放在圆弧两端，若释放细杆，它将由静止开始下滑，并且最后停在水平面上。在上述过程中，杆的A机械能不守恒B机械能减少了 mgRC重力所做的功为mgRD动能增加了mgR4（2013年3月山东省烟台市诊断）如图所示，滑块以初速度v0滑上表面粗糙的固定斜面，到达最高点后又返回到出发点则能大致反映滑块整个运动过程中速度v、加速度a、动能Ek、重力对滑块所做的功W与时间t或位移x关系
3、的是（取初速度方向为正方向）5（2013上海市七校调研联考）如图所示，分别用恒力F1、F2将质量为m的物体，由静止开始，沿相同的、固定、粗糙斜面由底端推到顶端，F1沿斜面向上，F2沿水平方向。已知两次所用时间相等，则在两个过程中（ ）A物体加速度相同B物体机械能增量相同C物体克服摩擦力做功相同D恒力F1、F2对物体做功相同6（2013河南名校质检）如图甲所示，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传感器和速度传感器监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙所示取g10 m/s2.则()A物体的质量m1.0 kgB物体与水平面间的动摩擦因数0.20C第2 s内物体克服摩擦力
4、做的功W2.0 JD前2 s内推力F做功的平均功率1.5 W7（2013年3月山东省泰安市质检）如图所示，长为L的轻质细绳悬挂一个质量为m的小球，其下方有一个倾角为的光滑斜面体，放在光滑水平面上。开始时小球刚好与斜面接触无压力，现在用水平力F缓慢向左推动斜面体，直至细绳与斜面平行为止，对该过程中有关量的描述正确的是A绳的拉力和球对斜面的压力都在逐渐减小B绳的拉力在逐渐减小，球对斜面的压力逐渐增大C重力对小球做负功，斜面弹力对小球不做功D推力F做的功是mgL(1-cos) 8（2013浙江省12校联考）如图所示，由光滑细管做成的半径R=10cm的半圆形轨道ABC（管道半径远小于轨道半径）竖直放置
5、， A为最高点、C为最低点、B是半圆形轨道的中点且与圆心O处于同一高度。半圆形轨道ABC细管内侧有一光滑缝，可使轻弹簧在缝中无摩擦移动。一质量m=200g的小球放在A处（在管内），小球的直径略小于管道的直径，小球与一原长L=10cm、劲度系数k=100N/m的轻弹簧相连接，弹簧的另一端固定在点O， O点在直径AC连线上且OC=5cm。取g=10m/s2，下列说法正确的是：A若把小球缓慢的沿管道从A点移动到C点，过程中小球不能在B点以上的位置平衡B不论小球以何种方式沿管道从A点移动到C点，过程中弹簧做功值一定为0C若在A点给小球一个水平向右的速度v=1.5m/s，则小球在A点时对轨道的作用力为4
6、ND.若在A点给小球一个水平向右的速度v=2m/s，则小球到C点时对轨道的作用力为23N9（18分）(2013北京市海淀区模拟)一般来说，正常人从距地面1.5m高处跳下，落地时速度较小，经过腿部的缓冲，这个速度对人是安全的，称为安全着地速度。如果人从高空跳下，必须使用降落伞才能安全着陆，其原因是，张开的降落伞受到空气对伞向上的阻力作用。经过大量实验和理论研究表明，空气对降落伞的阻力f与空气密度、降落伞的迎风面积S、降落伞相对空气速度v、阻力系数c有关（由伞的形状、结构、材料等决定），其表达式是f=cSv2。根据以上信息，解决下列问题。（取g=10m/s2）（1）在忽略空气阻力的情况下，计算人从
7、1.5m高处跳下着地时的速度大小（计算时人可视为质点）；（2）在某次高塔跳伞训练中，运动员使用的是有排气孔的降落伞，其阻力系数c=0.90，空气密度取1.25kg/m3。降落伞、运动员总质量m=80kg，张开降落伞后达到匀速下降时，要求人能安全着地，降落伞的迎风面积S至少是多大？ （3）跳伞运动员和降落伞的总质量m=80kg，从h=65m高的跳伞塔上跳下，在下落过程中，经历了张开降落伞前自由下落、张开降落伞后减速下落和匀速下落直至落地三个阶段。图12是通过固定在跳伞运动员身上的速度传感器绘制出的从张开降落伞开始做减速运动至达到匀速运动时的v-t图像。根据图像估算运动员做减速运动的过程中，空气阻
8、力对降落伞做的功。10.（2013河北省石家庄模拟）如图所示，在游乐节目中，选手需要借助悬挂在高处的强飞越对面的高台上. 一质量m=60kg的选手脚穿轮滑鞋以v0=7m/s的水平速度抓住竖直的绳开始摆动,选手可看作质点，绳子的悬挂点到选手的距离L6m.当绳摆到与竖直方向夹角=37时，选手放开绳子.不 考虑空气阻力和绳的质量.取重力加速度g=10m/s2, sin370=0.6，cos370=0.8.求：(1)选手放开绳子时的速度大小;(2)选手放开绳子后继续运动到最高点时，刚好可 以站到水平传送带A点，传送带始终以v1=3m/s的速度匀速向左运动，传送带的另一端B点就是终点，且SAB=3.75
9、m.若选手在传送 货上不提供动力自由滑行，受到的摩擦阻力为自重的0.2倍，通过计算说明该选手 是否能顺利冲过终点B，并求出选手在传送带上滑行过程中因摩擦而产生的热量Q 11【2013湖北省100所重点中学高三年级大联考】某景观喷泉的喷射装置截面图如图所示，它由竖直进水管和均匀分布在同一水平面上的N个喷嘴组成，喷嘴的横截面积均相同，与进水管中心的距离均为r，离水面的高度为h水泵启动后，水从水池压到喷嘴并沿径向水平喷出，在水池面上的落点与进水管中心的水平距离为R已知水泵的输出功率恒为P，水的密度为，重力加速度为g，忽略水泵到水面的距离，不计水进人水泵时的速度以及水在管道和空中运动时的机械能损失求：
10、水从喷嘴喷出时的速率在水从喷嘴喷出到落人水池面的时间内，水泵对水做的功W和输送水的的总质量m每个喷嘴的横截面积S解得： s5s1s2s3s412（20分）（2013浙江省五校联盟联考）频闪照相是研究物理过程的重要手段，如图所示是某同学研究一质量为m0.5kg的小滑块从光滑水平面滑上粗糙斜面并向上滑动时的频闪照片已知斜面足够长，倾角为37，闪光频率为10Hz经测量换算获得实景数据：sls240cm，s335cm，s425cm，s515cm取g=l0m/s2，sin370=0.6，cos370=0.8，设滑块通过平面与斜面连接处时没有能量损失求：（1）滑块与斜面间的动摩擦因数，并说明滑块在斜面上运
11、动到最高点后能否自行沿斜面下滑；（2）滑块在斜面上运动过程中摩擦力做功的平均功率13（12分）（2013山东省潍坊市一模）如图所示，半径为R的光滑半圆轨道ABC与倾角为=37的粗糙斜面轨道DC相切于C，圆轨道的直径AC与斜面垂直质量为m的小球从A点左上方距A高为h的斜面上方P点以某一速度水平抛出，刚好与半圆轨道的A点相切进入半圆轨道内侧，之后经半圆轨道沿斜面刚好滑到与抛出点等高的D处.已知当地的重力加速度为g，取，不计空气阻力，求： （1）小球被抛出时的速度v0； （2）小球到达半圆轨道最低点B时，对轨道的压力大小； （3）小球从C到D过程中摩擦力做的功W. 14（12分）（2013山东省威海
12、质检）如图甲所示，一竖直面内的轨道是由粗糙斜面AB和光滑圆轨道BCD组成，AB与BCD相切于B点，C为圆轨道的最低点。将小物块（可看作质点）置于轨道ABC上离地面高为H处由静止下滑，可用力传感器测出其经过C点时对轨道的压力FN。现将小物块放在ABC上不同高度处，让H从零开始逐渐增大，传感器测出小物块每次从不同高度处下滑到C点时对轨道的压力FN，得到如图乙两段直线PQ和QI，且IQ反向延长线与纵轴交点坐标值为5 N，g取10 m/s2。则（1）小物块的质量m为多少？（2）若小物块由斜面上某点从静止开始运动，恰好能通过圆轨道最高点D，求小物块在C点对轨道的压力FN大小为多少？（3）小物块在斜面上某
13、点由静止开始运动，并能通过C点。某同学根据图象所给信息求出圆轨道半径R=2m，轨道BC部分所对应的圆心角为=60。请你再结合图象所给的信息求出斜面对小物体的滑动摩擦力大小为多少？ 15. （2013山东省临沂市质检）如图，用跨过光滑定滑轮的缆绳将海面上一艘失去动力的小船沿直线拖向岸边。已知拖动缆绳的电动机功率恒为P，小船受到的阻力大小恒定，小船的质量为m，经过A点时的速度大小为v0，经过B点时的速度大小v ，小船从A点沿直线加速运动到B点经历时间为t1，A、B两点间距离为d，缆绳质量忽略不计。求： (1)小船从A点运动到B点的全过程克服阻力做的功Wf ；(2) 小船受到的恒定阻力的大小f；(3
14、)小船经过B点时的加速度大小a . （提示：设小船经过B点时绳的拉力大小为F，电动机牵引缆绳的速度大小为v1 ） 16、(14分) （2013年河北省八市联考）如图，在水平地面xOy上有一沿x正方向做匀速运动的传送带，运动速度为3v0，传送带上有一质量为m的正方形物体随传送带一起运动，当物体运动到yOz平面时遇到一阻挡板C，阻止其继续向x正方向运动。设物体与传送带间的动摩擦因数为1，与挡板之间的动摩擦因数为2。此时若要使物体沿y正方向以匀速4v0运动，重力加速度为g，问：（1）沿y方向所加外力为多少?（2）若物体沿y方向运动了一段时间t，则在此期间摩擦力所做的功为多少?17（15分）（2013
15、江苏四校联考）如图所示，物体A放在足够长的木板B的右端，木板B静止于水平面t=0时，电动机通过水平细绳以恒力F拉木板B，使它做初速度为零，加速度aB=1.0m/s2的匀加速直线运动已知A的质量mA和B的质量mB均为2.0kg，A、B之间的动摩擦因数1=0.05，B与水平面之间的动摩擦因数2=0.1，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等，重力加速度g取10m/s2求：（1）物体A刚运动时的加速度大小aA和方向；（2）t=1.0s时，电动机的输出功率P；（3）若t=1.0s时，将电动机的输出功率立即调整为P=5W，并在以后的运动过程中始终保持这一功率不变，则再经过多长时间物体A与木板B的速度相等？
