1、课时作业(十二) 第12讲功功率一、单选题12015温州八校联考图K121甲为一女士站立在台阶式自动扶梯上正在匀速上楼，图乙为一男士站立在履带式自动人行道上正在匀速上楼下列关于两人受到的力做功判断正确的是()甲乙图K121A甲图中支持力对人做正功B乙图中支持力对人做正功C甲图中摩擦力对人做负功D乙图中摩擦力对人做负功22015德洪模拟如图K122所示，质量分别为m1和m2的两个物体(m1W2 BW1W2CW1W2 D条件不足，无法确定32015唐山模拟如图K123所示，位于固定粗糙斜面上的小物块P受到一沿斜面向上的拉力F作用沿斜面匀速上滑现把力F的方向变为竖直向上，若使物块P仍沿斜面保持原来的
2、速度匀速运动，则()图K123A力F一定变小 B力F一定变大C力F的功率将减小D力F的功率将增大42015深圳一模一汽车的额定功率为P，设在水平公路行驶所受的阻力恒定，最大行驶速度为vm.则()A若汽车以额定功率启动，则做匀加速直线运动B若汽车匀加速启动，则在刚达到额定功率时的速度等于vmC无论汽车以哪种方式启动，加速度与牵引力成正比D汽车以速度vm匀速行驶，若要减速，则要减小牵引力二、多选题52015辽宁师大附中月考如图K124所示，水平路面上有一辆质量为M的汽车，车厢中有一个质量为m的人正用恒力F向前推车厢，在车以加速度a向前加速行驶距离L的过程中，下列说法正确的是()图K124A人对车的
3、推力F做的功为FLB人对车做的功为maLC车对人的作用力大小为maD车对人的摩擦力做的功为(Fma)L62016海阳一中模拟质量为2 kg的物体放在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.1，在水平拉力F的作用下，由静止开始运动，拉力做的功W和物体发生的位移x之间的关系如图K125所示，g取10 m/s2.下列说法中正确的是()图K125A此物体在AB段做匀加速直线运动，且整个过程中拉力的最大功率为15 WB此物体在AB段做匀速直线运动，且整个过程中拉力的最大功率为6 WC此物体在AB段做匀速直线运动，且整个过程中拉力的最大功率为15 WD物体在OA段运动过程中拉力的平均功率大于AB段运动过
4、程中拉力的平均功率72015东北师大附中三模质量为m的物体静止在粗糙的水平地面上，从t0时刻开始受到方向不变的水平拉力F作用，F与时间t的关系如图K126甲所示物体在t0时刻开始运动，其vt图像如图乙所示，若认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力，则()甲 乙图K126A物体与地面间的动摩擦因数为B物体在t0时刻的加速度大小为C物体所受合外力在t0时刻的功率为2F0v0D水平力F在t0到2t0这段时间内的平均功率为F08.2015南昌模拟如图K127所示为汽车的加速度和车速倒数的关系图像若汽车质量为2103 kg，它由静止开始沿平直公路行驶，且行驶中阻力恒定，最大车速为30 m/s，则()图K127A
5、汽车所受阻力为2103 NB汽车在车速为15 m/s时，功率为6104 WC汽车匀加速的加速度为3 m/s2D汽车匀加速所需时间为5 s92015锦州质量检测为减少机动车尾气排放，某市推出新型节能环保电动车在检测该款电动车性能的实验中，质量为8102 kg的电动车由静止开始沿平直公路行驶，利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v，并描绘出如图K128所示的F图像(图中AB、BO均为直线)，假设电动车行驶中所受阻力恒定，最终匀速运动，重力加速度g取10 m/s2，则()图K128A电动车匀加速运动过程中的最大速度为15 m/sB该车启动后，先做匀加速运动，然后匀速运动C该车做
6、匀加速运动的时间是1.5 sD该车加速度大小为0.75 m/s时，动能为1.44104 J三、计算题102015成都三模我国的动车技术已达世界先进水平，“高铁出海”将在我国“一带一路”战略构想中占据重要一席所谓动车组，就是把带动力的动力车与非动力车按照预定的参数组合在一起如图K129所示，某车次动车组由2节动力车厢与6节非动力车厢连接而成，动车组总质量为6.4105 kg，正常行驶时两节动力车发动机的总功率为4107 W假设动车组均在平直路面行驶，受到的阻力恒为重力的0.1倍，g取10 m/s2.求：(1)该动车组正常行驶时的最大速度(2)甲站距乙站10 km，如果动车组以60 m/s的速度通
7、过甲站，要使动车组停靠在乙站，两台发动机至少需工作多长时间？图K12911如图K1210所示，弹簧的一端固定，另一端连接一个物块，弹簧质量不计物块(可视为质点)的质量为m，在水平桌面上沿x轴运动，与桌面间的动摩擦因数为.以弹簧原长时物块的位置为坐标原点O，当弹簧的伸长量为x时，物块所受弹簧弹力大小为Fkx，k为常量(1)请画出F随x变化的示意图；并根据Fx图像求物块沿x轴从O点运动到位置x的过程中弹力所做的功(2)物块由x1向右运动到x3，然后由x3返回到x2，在这个过程中，a求弹力所做的功；b求滑动摩擦力所做的功图K1210课时作业(十二)1A解析 甲图中，人匀速上楼过程受竖直向上的支持和竖
8、直向下的重力作用，不受摩擦力作用，摩擦力不做功，支持力与速度方向的夹角为锐角，则支持力做正功，选项A正确，选项C错误；乙图中，人受垂直斜梯向上的支持力、竖直向下的重力和平行斜梯向上的静摩擦力作用，支持力与速度方向垂直不做功，静摩擦力方向与速度方向相同，做正功，选项B、D错误2C解析 由题知F1和F2大小相等，物体移动的位移相同，并且力与位移的夹角相等，所以由功的公式WFlcos 可知，它们对物体做的功相同，选项C正确3C解析 设物块与斜面间的动摩擦因数为，则拉力Fmgsin mgcos ；力F的方向竖直向上时，物块仍沿斜面匀速运动，根据受力分析知Fmg，由于斜面倾角和未知，不能判断出力F如何变
9、化，选项A、B错误；由于力F的方向变为竖直向上后，摩擦力消失，力F的功率将减小，选项C正确，选项D错误4D解析 当汽车以额定功率启动时，由PFv可知，牵引力随着速度的增大而减小，汽车不能做匀加速直线运动，选项A错误；汽车匀加速启动时，刚达到额定功率时加速度不为零，此后可做加速度减小的加速运动，继续加速后才能达到最大行驶速度vm，选项B错误；因为汽车受到阻力作用，所以加速度与牵引力和阻力的合力成正比，选项C错误；汽车匀速行驶时，牵引力等于阻力，所以要减速时，应减小牵引力，选项D正确5AD解析 由WFL知，人对车的推力F做的功为FL，选项A正确；对人进行受力分析，人受重力以及车对人的力，合力的大小
10、为ma，方向水平向左，故车对人的作用力大小为，选项C错误；上述过程重力不做功，合外力对人做的功为maL，所以车对人做的功为maL，由相互作用力及人、车的位移相同可确定，人对车做的功为maL，选项B错误；对人应用牛顿第二定律知，在水平方向上有FfFma，摩擦力做的功为(Fma)L，选项D正确6CD解析 物体受到的滑动摩擦力Ffmg2 N，由题图知x13 m位移内拉力做的功W1F1x115 J，解得F15 N，根据牛顿第二定律得F1Ffma1，解得加速度a11.5 m/s2，所用的时间为t12 s，末速度v1a1t13 m/s；由W2F2x2解得x26 m位移内拉力F22 N，与摩擦力Ff等大反向
11、，所以物体在AB段做匀速直线运动，运动时间t22 s，整个过程中拉力的最大功率为PmF1v115 W，选项C正确；OA段运动过程中拉力的平均功率P17.5 W，AB段拉力的平均功率P26 W，选项D正确7AD解析 物体在时刻开始运动，说明此时阻力等于水平拉力，F0Ffmg，动摩擦因数，选项A正确；在t0时刻，根据牛顿第二定律有2F0Ffma，则a，而为t0内的平均加速度，小于t0时刻的加速度，故选项B错误；物体受到的合外力为F2F0FfF0，物体所受合外力的功率PF0v0，选项C错误；2t0时刻速度vv0at0v0t0，物体在t02t0时间内的平均速度vv0，平均功率P2F0vF0，选项D正确
12、8ABD解析 设汽车所受阻力大小为Ff，由汽车的加速度和车速倒数 的关系图像可知，汽车从静止开始先做匀加速运动，加速度a2 m/s2，直到速度达到v110 m/s，则匀加速阶段所用时间为t5 s，此时汽车的功率达到最大Pm(Ffma)v1；随后汽车做加速度逐渐减小的变加速运动，汽车的牵引力功率保持不变，当速度达到v230 m/s时，加速度减小为零，此时PmFfv2，则Ff2103 N，Pm6104 W，当汽车在车速为15 m/s时，功率为6104 W，选项A、B、D正确9CD解析 由图像知，电动车匀加速运动的最大速度为3 m/s，选项A错误；由图线可知，AB段牵引力不变，电动车先做匀加速直线运
13、动，BC段图线的斜率不变，斜率表示电动车的功率，即电动车的功率Pk W6000 W不变，则随着电动车速度的增大，牵引力减小，电动车做加速度逐渐减小的加速运动，当牵引力等于阻力后，电动车做匀速直线运动，选项B错误；从图像中可得匀加速运动的末速度为3 m/s，当牵引力等于阻力时，速度最大，由图线知，阻力Ff400 N，根据牛顿第二定律得，匀加速运动的加速度大小a2 m/s2，则匀加速运动的时间t1.5 s，选项C正确；电动车加速度大小为0.75 m/s2时，由牛顿第二定律得FFfma，解得牵引力FFfma1000 N，此时电动车速度v6 m/s，电动车的动能Ekmv21.44104 J，选项D正确
14、10(1)62.5 m/s(2)131.2 s解析 (1)当牵引力等于阻力时，动车组速度达到最大值vm由题意知，阻力Ff0.1mg由PFv得：最大速度vm62.5 m/s.(2)对车通过甲、乙两站的过程应用动能定理得PtFfx0mv2代入数据解得最短时间t131.2 s.11(1)图略kx2(2)a.kxkxbmg(2x3x1x2)解析 (1)Fx图像如图物体沿x轴从O点运动到位置x的过程中，弹力做负功；Fx图线下的面积等于弹力做功大小弹力做功WTkxxkx2.(2)a.物块由x1向右运动到x3的过程中，弹力做功WT1(kx1kx3)(x3x1)kxkx物块由x3向左运动到x2的过程中，弹力做功WT2(kx2kx3)(x3x2)kxkx整个过程中，弹力做功WTWT1WT2kxkx.b整个过程中，摩擦力做功Wfmg(2x3x1x2)
