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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 B 0 D 01223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：WW重力做负功，拉力做正功，即 0，A、B 错误，C 正确；121Wmv vW根据动能定理：合力做的功 0 ， 2 m/s，即 0，D2233正确答案 CDmt4一个质量为 的小球做自由落体运动，那么，在前 秒内重力对PtP它做功的平均功率 及在 秒末重力做功的瞬时功率 分别为()1P mgt P
2、 mgtP mgt P mgtB. ， 2 2 2 2A. ， 2 22 221P mgt P mgtP mgt P mgtD. ， 22 2C. 2， 22t解析 前 秒内重力做功的平均功率1mg gt2W21Pmgt t P Fv； 秒末重力做功的瞬时功率 2 2tt mg gt mgt ，故 C正确2答案 Cm5如图 3所示，通过一动滑轮提升质量 1 kg的物体，竖直向上拉绳子，使物体由静止开始以 5 m/s 的加速度上升，不计动滑轮2Fg及绳子的质量和摩擦，则拉力 在 1 s末的瞬时功率为(取 10m/s )( )2图 3A75 W B25 W C12.5 W D37.5 WF mg
3、maF解析 由牛顿第二定律得 2 ，得 7.5 N1 s末物体v atFv v的速度为 5 m/s，力 作用点的速度 2 10 m/s，121FP Fv则拉力 在 1 s末的瞬时功率为 75 W故 A正确2答案 A6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d度成正比，已知铁锤第一次将钉子钉进 ，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是()dB( 21)dA( 31)51D. 22ddC.2解析 在将钉子钉入木板的过程中，随着深度的增加，阻力成正比地增加，这属于变力做功问题，由于力与位移成正比，可求出力对位移的平均值，将变力转化为恒力来处理
4、根据题意可得 kdW Fd d第一次做功： .21kd k d d W Fdd.第二次做功： 22dd联立解得 ( 21) .答案 B7完全相同的两辆汽车，都拖着完全相同的拖车以相同的速度在平直公路上匀速齐头并进，某一时刻两拖车同时与汽车脱离之后，甲汽车保持原来的牵引力继续前进，乙汽车保持原来的功率继续前进，则一段时间后(假设均未达到最大功率)( )A甲车超前，乙车落后B乙车超前，甲车落后C它们仍齐头并进D甲车先超过乙车，后乙车又超过甲车解析 拖车与汽车脱离之前，牵引力大小等于摩擦力，脱离之后，fF汽车受到的摩擦力 减小，因为甲汽车的牵引力 保持不变，所F fa以其将做匀加速直线运动，加速度大
5、小为 ，而乙汽车保mP Fv持原来的功率不变做加速运动，根据 可知，其牵引力会随F fa其速度的逐渐增大而减小，其加速度大小会从 逐渐减小，m可见，甲车的速度较大，甲车超前，乙车落后答案 AF8如图 4所示，位于水平面上的物体在水平恒力 作用下，做速度1vF为 的匀速运动；若作用力变为斜向上的恒力 ，物体做速度为12vF F的匀速运动，且 与 功率相同则可能有( )212 图 4F F v vF F v vB 21122112F F v vF F v vD 21122112FFv Fv解析 设 与水平方向成 角，由题意可知： cos ，2112 2Fv FvF Fv v因 cos 1，故 ，当
6、 时，一定有 时，有 、 、 三种可能，故21121212F Fv v选项 C错误当 时，一定有 ，故 D选项正确2112答案 BD9如图 5是质量为 1 kg的质点在水平面上运动的 图象，以水平向右的方向为正方向以下判断正确的是( )vt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 WtD在 6.0 s时，质点的加速度为零WE解析 在 03.0 s时间内，由动能定理 6 J，所以 A合kssv错误在 4.06.0s时间内，由图象可知 6m， 3 m/s，tWWEP所以 B
7、正确在 1.05.0 s时间内， 8 J， 合t合kta2W，C错误由题图可知， 6.0 s时质点的加速度 4m/s，2D错误答案 B 10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Ex段距离后关闭发动机，测出了汽车动能 与位移 的关系图象如k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
8、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 510 J5E F x F解析 由图线求所受阻力， ， 810/400 N25kffE mvvP Fv000 N，A错误；由 /2 可得， 40 m/s，所以 2mkmf mPt Fx Et80 kW，B正确；加速阶段， 8010 210 50033fk,t310 ，解得 16.25 s，C 错误；根据能量守恒，由图线5E E Fx可得， 810 J210 150 J510 J，D正535kf确答案 BDm11如图 7 所示，升降机内有一斜面，其倾角为，一质量为 的a物体放在斜面上，如升降机以
9、加速度 匀加速上升，且物体与斜h面相对静止，则在上升高度 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FF则 sin cos NfFFmg macos sin Nf由得F m g a ( )cos NF m g a ( )sin fW mgh所以重力做功 GW Fh m g a h支持力做功 cos ( ) cos2FNNW Fh m g a h摩擦力做功 cos ( ) sin22FffW W W W mah合外力做功 合GFNFfW mgh W m g a h答案 ( ) cos 2GFNW m g a h W mah ( ) sin
10、2Ff合12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，汽车运动过程中所受的阻力始终为 1600 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1x v T a T 2210v v a T 101x v T a
11、T 2221x x x a T由以上几式可得， 221x3.002.00a m/s1.0 m/s .2 2T1.022(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F F maF ma F得： ，所以 3 600 N，随着速度的增大，汽ff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，P72103P Fv vvm/s20 m/s，由匀加速运动公式由 得 F3 6001vatt 得： 20 s.1aF F(3)当汽车达到最大速度时，有 1 600 N.fP72103P F vv由 ，得 m/s45 m/s.F 1 600 答案 (1)1.0 m/s (2)20 s (3)45 m/s2薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。