1、课时作业时间:45分钟满分:100分一、选择题(本题共10小题,每小题7分,共70分。其中18题为单选,910题为多选)1.(2019广东佛山模拟)如图所示,在水平雪面上雪橇受与水平方向成角的拉力F作用,沿直线匀速前进了s的距离。下列说法正确的是()A拉力做功为FsB地面对雪橇的支持力做正功C重力对雪橇做负功D外力对雪橇做的总功是零答案D解析根据功的定义式可知,拉力做的功为W1Fscos,A错误;雪橇受到的重力和支持力与雪橇的位移垂直,做功为零,B、C错误;因为雪橇做匀速直线运动,所以合力为零,则外力对雪橇做的总功为零,D正确。2如图所示,物块A、B在外力F的作用下一起沿水平地面做匀速直线运动
2、的过程中,下列关于A对地面的滑动摩擦力做功和B对A的静摩擦力做功的说法正确的是()A静摩擦力做正功,滑动摩擦力做负功B静摩擦力不做功,滑动摩擦力做负功C静摩擦力做正功,滑动摩擦力不做功D静摩擦力做负功,滑动摩擦力做正功答案C解析A对地面虽然有摩擦力,但在力的作用下地面没有发生位移,所以滑动摩擦力不做功,B对A的静摩擦力向右,A的位移也向右,所以该静摩擦力做正功,故C正确。3如图所示,滑雪者由静止开始沿斜坡从A点自由滑下,然后在水平面上前进至B点停下,已知斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数都为,滑雪者(包括滑雪板)的质量为m。A、B两点间的水平距离为L。在滑雪者经过AB段运动的过程中,克服摩擦
3、力做的功()A大于mgL B等于mgLC小于mgL D以上三种情况都有可能答案B解析设斜坡的倾角为,则滑雪者从A到B的运动过程中克服摩擦力做的功:WFfmgcosLACmgLCB,由题图可知LACcosLCBL,两式联立可得:WFfmgL,故B正确。4一轻绳一端固定在O点,另一端拴一小球,拉起小球使轻绳水平,然后无初速度释放小球。如图所示,小球从开始运动至轻绳到达竖直位置的过程中,小球重力的瞬时功率的变化情况是()A一直增大 B一直减小C先增大,后减小 D先减小,后增大答案C解析开始位置v0,重力瞬时功率为零,竖直位置重力与速度v夹角为90,由Pmgvcos知重力瞬时功率也为零,所以重力的瞬时
4、功率先增大后减小,C正确。5(2020福建省厦门六中高三上段考)用铁锤把小铁钉钉入木板,设木板对钉子的阻力与钉进木板的深度成正比。已知铁锤第一次将钉子钉进d,如果铁锤第二次敲钉子时对钉子做的功与第一次相同,那么第二次钉子进入木板的深度为()A(1)d B(1)dC. D.d答案B解析铁锤每次敲钉子时对钉子做的功等于钉子克服阻力做的功。由于阻力与深度成正比,可用阻力的平均值求功,故第一次铁锤对钉子做的功W11dd,第二次铁锤对钉子做的功W22dd,W1W2,联立解得d(1)d,B正确。6如图甲所示,港口码头经常使用起重机提升货物,某次货物上升过程中的vt图象如图乙所示,下列说法正确的是()At4
5、 s时,货物处于超重状态B35 s时间内,货物所受合力做的功大于零C02 s时间内,货物所受拉力做的功大于重力做的功D02 s时间内,拉力做正功,35 s时间内,拉力做负功答案C解析t4 s时,货物减速上升,向上拉力F拉m货g,加速度方向向下,故货物处于失重状态,A错误。35 s时间内,货物的动能减少,根据动能定理,货物所受合力做的功小于零,B错误。02 s时间内,货物的动能增大,货物所受拉力做的功大于重力做的功,C正确。货物上升的过程中,拉力一直做正功,D错误。7.光滑水平地面上静止一质量为1 kg的物块,某时刻开始受到一外力作用,外力F随时间t的变化如图所示。取g10 m/s2,则下列说法
6、正确的是()A2 s末,物块的运动方向发生改变 B前2 s内,外力F做的功为64 JC3 s末,外力F的功率为4 WD4 s内,外力F的功率为2 W答案D解析02 s物体的加速度为a1 m/s24 m/s2,物体做匀加速直线运动,2 s内发生的位移为x1at422 m8 m,力F做功为WFFx148 J32 J,2 s时力F反向,所以加速度反向,物体沿原来的运动方向做匀减速直线运动,A、B错误;24 s,加速度为a2 m/s22 m/s2,3 s末物体的速度为va12 m/sa2(32) m/s 6 m/s,则外力F的功率为PFv24 W8 W,C错误;24 s,物体发生的位移为x2 m12
7、m,力F做功为:WFFx2212 J24 J,则4 s内外力F的功率为P W2 W,D正确。8质量为2 kg的物体,放在与物体间的动摩擦因数为0.1的水平面上,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之间的关系如图所示,g10 m/s2,下列说法正确的是()A此物体在OA段做匀加速直线运动,且此过程中拉力的最大功率为6 WB此物体在OA段做匀速直线运动,且此过程中拉力的最大功率为6 WC此物体在AB段做匀加速直线运动,且此过程中拉力的最大功率为6 WD此物体在AB段做匀速直线运动,且此过程中拉力的功率恒为6 W答案D解析对物体受力分析,物体受到的摩擦力为Ffmg2
8、N,由题图可知,斜率表示物体所受拉力的大小,OA段的斜率即为拉力F15 N,AB段的斜率即为拉力F22 N,所以物体在OA段做匀加速直线运动,在AB段F2Ff,故做匀速直线运动,B、C错误;在OA段,物体所受的拉力为5 N,物体做匀加速直线运动,当位移xmax3 m时速度最大,拉力的功率最大,vmaxat,xmaxat2,a,代入数据得vmax3 m/s,此时拉力的功率最大P1F1vmax15 W,A错误;在AB段,物体以3 m/s的速度做匀速直线运动,此过程中拉力的功率恒为P2F2vmax6 W,D正确。9如图甲,质量为2 kg的物体在水平恒力F作用下沿粗糙的水平面运动,1 s后撤掉恒力F,
9、其运动的vt图象如图乙,g10 m/s2,下列说法正确的是()A在02 s内,合外力一直做正功B在0.5 s时,恒力F的瞬时功率为150 WC在01 s内,合外力的平均功率为150 WD在03 s内,物体克服摩擦力做功为150 J答案BD解析由题图乙可知,01 s,物体做匀加速直线运动,合外力做正功,撤去F后,物体做匀减速直线运动,即12 s,所受合外力做负功,A错误;规定物体运动方向为正方向,则摩擦力fma22 N10 N,Ffma1,代入数值得F30 N,物体在0.5 s时的速度va1t5 m/s,PFv150 W,B正确;01 s内W总Ekmv100 J,100 W,C错误;在03 s内
10、,物体的总位移可由vt图象与时间轴围成的面积求得,x总103 m15 m,Wffx总150 J,即物体克服摩擦力做功为150 J,D正确。10一辆机动车在平直的公路上由静止启动。如图所示,图线A表示该车运动的速度与时间的关系,图线B表示该车的功率与时间的关系。设机车在运动过程中阻力不变,则以下说法正确的是()A022 s内机动车先做加速度逐渐减小的加速运动,后做匀速运动B运动过程中机动车所受阻力为1500 NC机动车速度为5 m/s时牵引力大小为3103 ND机动车的质量为562.5 kg答案BD解析由图线A可以看出该车在022 s内先做匀加速直线运动,再做加速度逐渐减小的加速直线运动,最后做
11、匀速直线运动,故A错误;由图线A得最大速度vm12 m/s,匀加速直线运动维持了6 s,由图线B知该机动车的额定功率P18103 W,所以所受阻力f1500 N,故B正确;机动车速度为5 m/s时,尚处在匀加速直线运动阶段,此时的牵引力与t6 s时相同,F N2250 N,故C错误;由图线A可知匀加速直线运动阶段的加速度a m/s2,由牛顿第二定律得Ffma,则m562.5 kg,故D正确。二、非选择题(本题共2小题,共30分)11(14分)如图所示,水平传送带正以2 m/s的速度运行,两端水平距离l8 m,把一质量m2 kg 的物块轻轻放到传送带的A端,物块在传送带的带动下向右运动,若物块与
12、传送带间的动摩擦因数0.1,则把这个物块从A端传送到B端的过程中,不计物块的大小,g取10 m/s2,求摩擦力对物块做功的平均功率。答案0.8 W解析物块放到传送带上的初始阶段,由于与传送带有相对运动,物块受向右的滑动摩擦力而做加速运动,其受向右的摩擦力大小为:Ffmg0.1210 N2 N,加速度为ag0.110 m/s21 m/s2物块与传送带相对静止时的位移为:x2 m。摩擦力做功为:WFfx22 J4 J相对静止后物块与传送带之间无摩擦力,此后匀速运动到B端,物块由A端到B端所用的时间为:t5 s则物块在被传送过程中所受摩擦力的平均功率为:P0.8 W。12(16分)节能混合动力车是一
13、种可以利用汽油及所储存的电能作为动力来源的汽车。有一质量m1000 kg的混合动力轿车,在平直公路上以v90 km/h的速度匀速行驶,发动机的输出功率为P50 kW。当看到前方有大货车慢速行驶时,该轿车提速超过了大货车。这个过程中发动机输出功率不变,蓄电池开始工作,输出功率为P20 kW。混合动力轿车提速后运动s1000 m时,速度达到最大,并超过大货车,然后蓄电池停止工作。全程阻力不变。求:(1)混合动力轿车以90 km/h的速度在平直公路上匀速行驶时,所受阻力F阻的大小;(2)混合动力轿车加速过程中达到的最大速度的大小;(3)整个超车过程中,混合动力轿车消耗的电能E(保留两位有效数字)。答案(1)2103 N(2)35 m/s(3)6.6105 J解析(1)轿车牵引力与功率的关系为PFv当轿车匀速行驶时有FF阻所以F阻2103 N。(2)轿车达到的最大速度vmax35 m/s。(3)在加速过程中,由动能定理有(PP)tF阻smvmv2消耗的电能EPt解得E6.6105 J。