1.2功与功率基础巩固2021—2022学年高中物理沪教版(2019)必修第二册
一、选择题(共15题)
1.如图所示,乒乓球运动员用同一个乒乓球两次发球,乒乓球恰好都在等高处水平向左越过球网,从最高点落到台面的过程中(不计乒乓球的旋转和空气阻力),下列说法正确的是
A.球第1次过网时的速度小于第2次的
B.球第1次的速度变化量小于第2次的
C.球两次落到台面时重力的瞬时功率相等
D.球两次落到台面过程中重力的平均功率不相等
2.下列物理量中属于标量的物理量是( )
A.功
B.力
C.位移
D.速度
3.如图所示,D、A、B、C四点的水平间距相等,DA、AB、BC在竖直方向上的高度差之比为1:4:9.在A、B、C三点分别放置相同的小球,释放三个压缩的弹簧,小球沿水平方向弹出,小球均落在D点,不计空气阻力,则下列关于A、B、C三点处的小球说法正确的是( )
A.三个小球在空中运动的时间之比为1:2:3
B.三个小球弹出时的动能之比为1:4:9
C.三个小球在空中运动过程中重力做功之比为1:5:14
D.三个小球落地时的动能之比为2:5:10
4.某同学用两种不同方式搬动哑铃:Ⅰ.缓慢将哑铃举过头顶;Ⅱ.托着哑铃沿水平方向匀速前进.下列说法正确的是 ( )
A.在Ⅰ中他对哑铃做负功 B.在Ⅱ中他对哑铃做正功
C.在Ⅰ和Ⅱ中他对哑铃都做正功 D.在Ⅰ中他对哑铃做正功,Ⅱ中他对哑铃不做功
5.下面关于摩擦力做功的叙述中,正确的是
A.静摩擦力对物体一定不做功
B.滑动摩擦力对物体一定做负功
C.一对静摩擦力中,一个做正功,另一个一定做负功
D.一对滑动摩擦力中,一个做负功,另一个一定做正功
6.质量为m的物体沿倾角为θ的斜面滑至底端时的速度大小为v,此时重力的瞬时功率为( )
A. B.
C. D.
7.汽车在水平公路上以额定功率作直线运动,速度为3m/s时的加速度是速度为6m/s时的加速度的3倍.若汽车受到的阻力不变,由此可求得( )
A.汽车的额定功率
B.汽车受到的阻力
C.汽车的最大速度
D.速度从3m/s增大到6m/s所用的时间
8.如图所示,这是游乐场中名为“摇头飞椅”的设备,其机顶上的“伞盖”可以在不同角度的平面内旋转,在某段时间内,“伞盖”在水平面内稳定旋转,使游客和椅子也在水平面内匀速转动。则“伞盖”保持在水平面内匀速旋转的过程中,下列说法正确的是( )
A.游客所需向心力由重力和绳子的拉力提供
B.游客所受合力做正功
C.若转速变大,游客将受到离心力作用
D.若转速变大,游客将会做离心运动
9.一辆跑车在性能测试时由静止启动,在前 5s 内做匀加速直线运动,5s 末达到额定功率,之后保持额定功率运动,其 v t 图像如图所示。已知跑车的质量为 m=2×103 kg,跑车受到地面的阻力为车重的 0.1 倍,则以下说法正确的是 ( )
A.跑车在前5s内的牵引力为1×103N
B.跑车速度为25m/s时的加速度为5m/s2
C.跑车的额定功率为200kW
D.跑车的最大速度为80m/s
10.质量为的物体(可视为质点)沿着倾角为的光滑斜面由顶端开始下滑,当物体滑至斜面底端时瞬时速率,此时重力的瞬时功率为( )
A. B. C. D.
11.如图所示,质量为m的物体在恒定的水平拉力F的作用下,沿水平地面向右平移了一段距离l,已知物体与地面间的动摩擦因数为μ,则物体受到各个力所作的功,正确的是( )
A.支持力做功为mgl B.重力做功为mgl
C.滑动摩擦力做功为μmgl D.拉力做功为Fl
12.在课间休息时间,张明同学将一个小球斜向上抛出,图中曲线为小球在空中运动的轨迹的一部分,小球在上升过程中依次通过三个相同的窗户a、b、c.若不计空气阻力的影响,以下说法正确的是( )
A.小球通过窗户a时竖直方向平均速度最小
B.小球通过窗户b时速度变化量最大
C.小球通过窗户c时克服重力做的功最多
D.小球通过窗户c时重力的平均功率最小
13.如图所示,劈a放在光滑的水平桌面上,斜面光滑,把b物体放在a斜面顶端由静止滑下,则在下滑过程中,a对b的弹力对b做的功为W1,b对a的弹力对a做的功为W2,对下列关系正确的是( )
A.W1=0,W2=0 B.W1>0,W2=0
C.W1=0,W2>0 D.W1<0,W2>0
14.一物体放在粗糙程度相同的水平面上,受到水平拉力的作用,由静止开始沿直线运动,物体的加速度a和速度的倒数的关系如图所示.物体的质量为,不计空气阻力,重力加速度,下列说法正确的是( )
A.物体与水平面之间的动摩擦因数为
B.物体速度为时,加速度大小为
C.拉力的最大功率为6W
D.物体匀加速运动的时间为1s
15.如图所示斜面,除AB段粗糙外,其余部分都是光滑的,一个物体从顶端滑下,经过A、C两点时的速度相等,且AB=BC,整个过程斜面体始终静止在水平地面上.则物体在AB段和BC段运动过程中( )
A.速度改变大小和方向均相同
B.重力做功的平均功率相同
C.斜面体对水平面的压力相同
D.斜面体受到水平面的静摩擦力大小和方向均相同
二、填空题(共4题)
16.若物体m沿不同路径Ⅰ和Ⅱ从A滑到B,如图所示。路径Ⅰ、Ⅱ和物体间的动摩擦因数相同。则沿路径Ⅰ和路径Ⅱ运动过程中重力做功________,摩擦力做功________。(均选填“相同”或“不相同”)
17.质量为400kg的赛车在平直赛道上以恒定功率加速,受到的阻力不变,其加速度a和速度的倒数的关系如图所示,则赛车的速度随时间________增大(填“均匀”或者“非均匀”),赛车的加速度随时间________(填“增大”或者“减小”),赛车的输出功率为________kW,赛车所受阻力大小为________N。
18.如图所示,AB是半径为R的 圆弧轨道,B点的切线在水平方向,且B点距离水平地面高度为h,有一物体(可视为质点)从A点由静止开始滑下,到达B点时,对轨道的压力为其所受重力的2倍(重力加速度为g)。物体落地时重力的瞬时功率为________。(结果均用题中字母表示)
19.如图所示,水平桌面上固定着斜面体A,斜面体的曲面末端与桌面的右边缘平齐,且切线沿水平方向,现要设计一个实验测出小铁块B自斜面顶端由静止开始下滑到底端的过程中,摩擦力对小铁块做功Wf 。实验器材可根据实验需要自选:
(1)实验中需要的器材还有:________、________、重锤线、白纸和复写纸。
(2)已知重力加速度为g,实验中要需要测量的物理量除了斜曲面顶端离桌面高度H、桌面离地高度h外,还需要测量的物理量有: _______ 。(写出还需测量的物理量并使用英文字母符号表示)
(3)用第(2)问中已知的和测量的物理量符号写出Wf的表达式:_______。
三、综合题(共4题)
20.一台起重机匀加速地将质量为的货物从静止开始竖直吊起,在末货物速度为不计空气阻力,。求:
(1)起重机在这内的输出功率;
(2)起重机在末的输出功率;
(3)货物在内克服重力所做的功。
21.如图所示,一电动遥控小车停在水平地面上,小车质量M=3kg,质量m=1g的小物块(可视为质点)静止于车板上某处A,物块与车板间的动摩擦因数μ=0.1,现使小车由静止开始向右行驶,当运动时间=1.6s时物块从车板上滑落。已知小车的速度v随时间t变化规律如图乙所示,小车受到地面的摩擦阻力是小车对地面压力的,不计空气阻力,取重力加速度g=10m/s2,求:
(1)物块离开小车时,物块的速度大小;
(2)0~1.6s时间内小车的牵引力做的功W。
22.如图所示,在距水平地面高为0.4m处,水平固定一根长直光滑杆,在杆上P点固定一定滑轮,滑轮可绕水平轴无摩擦转动,在P点的右边,杆上套有一质量m=2kg小球A,半径R=0.3m的光滑半圆形细轨道,竖直地固定在地面上,其圆心O在P点的正下方,在轨道上套有一质量也为m=2kg的小球B,用一条不可伸长的柔软细绳,通过定滑轮将两小球连接起来,杆和半圆形轨道在同一竖直面内,两小球均可看做质点,且不计滑轮大小的影响,现给小球A一个水平向右的合力F=55N.求:
(1)把小球B从地面拉到P点正下方C点过程中,重力对小球B做的功?
(2)把小球B从地面拉到P点正下方C点过程中,力F做的功?
(3)小球B运动到P点正下方C点时,A.B两球的速度大小?
23.如图斜面倾角为45o,从斜面上方的P点静止释放一个质量为1kg的小球,在Q点与斜面发生碰撞,碰后速度大小不变,方向变为水平,经一段时间落在斜面的S点,PQ间距离0.2m,不计空气阻力,g取10m/s2,求:
(1)小球在PQ段重力的平均功率;
(2)小球落在S点时重力的瞬时功率。
参考答案
1.C
2.A
3.C
4.D
5.C
6.B
7.C
8.D
9.C
10.C
11.D
12.D
13.D
14.A
15.B
16.相同 相同
17.非均匀 减小 160 1600
18.
19.天平 直尺 桌面右边缘边到铁块落地点的水平距离s,小铁块质量m
20.(1);(2);(3)
21.(1)1.6m/s (2)17J
22.(1)-6J
(2)22J
(3)0,B速度的大小4m/s
23.(1)10W;(2)40W