高一物理功和功率测试卷.doc

4．一质量为m的木块静止在光滑的水平面上，从t＝0开始，将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上，在t＝t1时刻力F的瞬时功率是 (　　)
A.t1 B.t
C.t1 D.t
答案　C
3．起重机以1 m/s2的加速度将质量为1 000 kg的货物由静止开始匀加速向上提升，若g取10 m/s2，则在1 s内起重机对货物所做的功是 (　　)
A．500 J B．4 500 J
C．5 000 J D．5 500 J
答案　D
5．[如图所示，一个人推磨，其推磨杆的力的大小始终为F，与磨杆始终垂直，作用点到轴心的距离为r，磨盘绕轴缓慢转动．则在转动一周的过程中推力F做的功为(　　)
A．0　　　　　　 B．2πrF
C．2Fr D．－2πrF
答案　B
6．如图甲所示，静止于光滑水平面上坐标原点处的小物块，在水平拉力F作用下，沿x轴方向运动，拉力F随物块所在位置坐标x的变化关系如图乙所示，图线为半圆．则小物块运动到x0处时F做的总功为(　　)

A．0 B.Fmx0 C.Fmx0 D.x
答案　C
如图所示，细线的一端固定于O点，另一端系一小球．在水平拉力F作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点．在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是(　　)
A．逐渐增大
B．逐渐减小
C．先增大，后减小
D．先减小，后增大
把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客车车辆叫动车。几节自带动力的车辆(动车)加几节不带动力的车辆(也叫拖车)编成一组，就是动车组，假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等。若1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为120 km/h；则6节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为(　　)
A．120 km/h B．240 km/h
C．320 km/h D．480 km/h
2．关于功率的公式P＝Fvcos α，以下理解正确的是 (　　)
A．它是由功率的定义式P＝W/t及功的定义式W＝Flcos α联合导出的，所以它只能用来计算平均功率
B．若F与v的夹角α＝0，P＝Fv
C．当公式中的v表示平均速度且F为恒力时，则P＝Fv求解的是平均功率
D．当F、v、α均为瞬时值时，P＝Fvcos α求解的是瞬时功率
答案　BCD
4．如图甲所示，一物块在t＝0时刻，以初速度v0从足够长的粗糙斜面底端向上滑行，物块速度随时间变化的图象如图乙所示，t0时刻物块到达最高点，3t0时刻物块又返回底端。由此可以确定(　　)
A．物块返回底端时的速度
B．物块所受摩擦力大小
C．斜面倾角θ
D．3t0时间内物块克服摩擦力所做的功
解析：选AC　物块沿斜面向上运动时，有gsin θ＋μgcos θ＝；向下运动时，有gsin θ－μgcos θ＝。而向上滑行与向
下滑行时路程相同，即x＝·t0＝·2t0。由以上三式可求斜面倾角θ及物块返回底端时的速度，A、C正确；由于物体质量未知，所以不能确定物块所受摩擦力大小，不能求3t0时间内物块克服摩擦力所做的功，B、D错误。
一物体在水平面上，受恒定的水平拉力和摩擦力作用沿直线运动，已知在第1秒内合力对物体做的功为45 J，在第1秒末撤去拉力，其v－t图象如图7所示，g取10 m/s2，则(　　)
A．物体的质量为10 kg
B．物体与水平面间的动摩擦因数为0.2
C．第1秒内摩擦力对物体做的功为60 J
D．第1秒内拉力对物体做的功为60 J
答案　AD
5．质量为2 kg的物体，放在动摩擦因数μ＝0.1的水平面上，在水平拉力的作用下由静止开始运动，拉力做的功W随物体的位移x变化的关系如图16所示．取重力加速度g＝10 m/s2，则(　　)
A．x＝0至x＝3 m的过程中，物体的加速度是2.5 m/s2
B．x＝6 m时，拉力的功率是6 W
C．x＝9 m时，物体的速度是3 m/s
D．x＝3 m至x＝9 m过程中，合力做的功是12 J
答案　BC
放在粗糙水平地面上的物体受到水平拉力的作用，在0～6 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(　　)
A．0～6 s内物体的位移大小为30 m
B．0～6 s内拉力做的功为70 J
C．合外力在0～6 s内做的功与0～2 s内做的功相等
D．滑动摩擦力的大小为5 N
汽车在平直的公路上以恒定的功率启动，设阻力恒定，则图1中关于汽车运动过程中加速度、速度随时间变化的关系，以下判断正确的是(　　)
A．汽车的加速度—时间图象可用图乙描述
B．汽车的速度—时间图象可用图甲描述
C．汽车的加速度—时间图象可用图丁描述
D．汽车的速度—时间图象可用图丙描述
解析：选AB　
如图甲所示，一固定在地面上的足够长斜面，倾角为37°，物体A放在斜面底端挡板处，通过不可伸长的轻质绳跨过光滑轻质滑轮与物体B相连接，B的质量M＝1 kg，绳绷直时B离地面有一定高度．在t＝0时刻，无初速度释放B，由固定在A上的速度传感器得到的数据绘出的A沿斜面向上运动的v－t图象如图乙所示．若B落地后不反弹，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.求：
(1)B下落的加速度大小a；
(2)A沿斜面向上运动的过程中，绳的拉力对A做的功W；
(3)A(包括传感器)的质量m及A与斜面间的动摩擦因数μ.
(4)求在0～0.75 s内摩擦力对A做的功．
解析　(1)由题图乙可知：前0.5 s，A、B以相同大小的加速度做匀加速运动，0.5 s末速度大小为2 m/s.
a＝＝ m/s2＝4 m/s2
(2)前0.5 s，绳绷直，设绳的拉力大小为F；后0.25 s，绳松驰，拉力为0
前0.5 s，A沿斜面发生的位移l＝vt＝0.5 m
对B，由牛顿第二定律有：Mg－F＝Ma ①
代入数据解得F＝6 N
所以绳的拉力对A做的功W＝Fl＝3 J
(3)前0.5 s，对A，由牛顿第二定律有
F－(mgsin 37°＋μmgcos 37°)＝ma ②
后0.25 s，由题图乙得A的加速度大小
a′＝＝ m/s2＝8 m/s2
对A，由牛顿第二定律有
mgsin 37°＋μmgcos 37°＝ma′ ③
由②③式可得F＝m(a＋a′)
代入数据解得m＝0.5 kg
将数据代入③式解得μ＝0.25
(4)物体A在斜面上先加速后减速，滑动摩擦力的方向不变，一直做负功
在0～0.75 s内物体A的位移为：
x＝×0.75×2 m＝0.75 m
解法一
Wf＝－μmgcos 37°·x＝－0.75 J
解法二
设摩擦力做的功为Wf，对物体A在0～0.75 s的运动过程根据动能定理有
WF－mgΔh＋Wf＝0
Δh＝xsin 37°
解得Wf＝－0.75 J
答案　(1)4 m/s2　(2)3 J　(3)0.5 kg　0.25　(4)－0.75 J

如图所示，水平传送带正以v＝2 m/s的速度运行，两端水平距离l＝8 m，把一质量m＝2 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，若物块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.1，不计物块的大小，g取10 m/s2，则把这个物块从A端传送到B端的过程中，摩擦力对物块做功的平均功率是多少？1 s时，摩擦力对物块做功的功率是多少？皮带克服摩擦力做功的功率是多少？
解析　物块刚放到传送带上时，由于与传送带有相对运动，物块受向右的滑动摩擦力，物块做加速运动，摩擦力对物块做功，求出物块在摩擦力作用下的位移和运动时间．
物块受向右的摩擦力为：
Ff＝μmg＝0.1×2×10 N＝2 N
加速度为a＝＝μg＝0.1×10 m/s2＝1 m/s2
当物块与传送带相对静止时，物块的位移为：
x＝＝ m＝2 m.
摩擦力做功为：W＝Ffx＝2×2 J＝4 J
相对静止后物块与传送带之间无摩擦力，此后物块匀速运动到B端，物块由A端运动到B端所用的时间为：
t＝＋＝ s＋ s＝5 s
则物块在被传送过程中所受摩擦力的平均功率为：
＝＝ W＝0.8 W.
1 s时，物块的速度为v1＝at＝1 m/s
则摩擦力对物块做功的功率为
P1＝Ffv1＝2×1 W＝2 W.
皮带的速度为v＝2 m/s，故皮带克服摩擦力做功的功率为
P2＝Ffv＝2×2 W＝4 W.
答案　0.8 W　2 W　4 W