第八章机械能守恒定律1功与功率提升练习（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第八章机械能守恒定律1功与功率提升练习（Word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 403.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-02-15 13:53:01 | ||
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文档简介
2019人教版必修第二册 第八章 机械能守恒定律 1 功与功率 提升练习
一、单选题
1．家电待机耗电问题常常被市民所忽略，技术人员发现一台电视机待机一天的耗电量约0.2度。据最新统计浙江省的常住人口约5800万人，假设每户家庭拥有的家用电器如下表所示，则由表中数据，估算每年浙江省家庭用电器待机耗电量约为（ ）
家庭常用电器 电视机 洗衣机 空调 电脑
户均数量（台） 2 1 2 1
电器待机功耗（W/台） 10 20 40 40
A．度 B．度 C．度 D．度
2．“人工智能”已进入千家万户，用无人机运送货物成为现实。如图所示是无人机送货时的情景，下列情况中无人机对货物不做功的是（ ）
A．无人机吊着货物悬停在空中
B．无人机吊着货物竖直加速上升
C．无人机吊着货物竖直匀速上升
D．无人机吊着货物竖直匀速下降
3．下列说法中正确的是（ ）
A．功有正负，因此功是矢量
B．摩擦力可能对物体做正功，也可能做负功，也可以不做功
C．做功越多，做功越快
D．物体发生1m位移的过程中，作用在物体上大小为1N的力对物体做的功一定为1J
4．如图所示，物块B与水平地面接触，物块A置于物块B之上，两物块相对静止，一起向右运动（图中a为加速度，力F沿水平方向向右），则不正确（ ）
A．图甲中，A、B间摩擦力对A做正功
B．图乙中，A、B间摩擦力对B做负功
C．图丙中，A、B间摩擦力对B做正功
D．图丁中，A、B间摩擦力对A做负功
5．假设某桅杆起重机将质量为1 000 kg的货物由静止开始以1 m/s2的加速度匀加速向上提升,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
6．一辆载重卡车，在丘陵地区以不变的速率行驶，地形如图所示，由于轮胎已旧，途中爆胎，你认为 A、B、C、D 四处中，爆胎可能性最大的一处是（ ）
A．A处 B．B处 C．C处 D．D处
7．物体受到10 N的力的作用，4 s内在力的方向上位移2米，则这个力做的功及功率分别为（ ）
A．20J、5W B．20J、10W C．40J、10W D．40J、20W
8．如图所示，质量相等的A、B两物体在同一水平线上，当A物体被水平抛出的同时，B物体开始自由下落（空气阻力忽略不计），曲线AC为A物体的运动轨迹，直线BD为B物体的运动轨迹，两轨迹相交于O点，则两物体（ ）
A．经O点时速率相等
B．在O点不会相遇
C．在O点具有的机械能一定相等
D．在O点时重力的功率一定相等
9．质量为m的物体与水平面间的动摩擦因数为，现用与水平面成角的力拉物体，使物体沿水平面匀速前进s，这个力对物体做的功为 （ ）
A． B．
C． D．
二、多选题
10．2018年7月1日上午10点，由我国自行研制的全球最长高铁列车——16节长编组“复兴号”在北京南站正式上线运营．长编组“复兴号”列车由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车，“复兴号”列车由16节车厢组成，其中第1、2、5、6、9、10、13、14节车厢为动车，其余为拖车．假设各车厢质量均相等，每节动车的额定功率都相同，列车在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比．则下列说法正确的是 （ ）
A．“复兴号”列车做匀加速直线运动，一位乘客单手持手机浏览网页时，手对手机的作用力的方向与车厢运动的方向相同
B．“复兴号”列车做匀加速直线运动时，第2、3节车厢间的作用力与第13、14节车厢间的作用力大小之比为2:1
C．“复兴号”列车8动车和8拖车的配置如果改为10动车和6拖车的配置，最大速度将提高到原来的1.25倍
D．“复兴号”列车在减速进站阶段，一位乘客水平用力向后推自己的座位，此过程中该乘客对列车做了负功
三、解答题
11．目前新能源公交车正以“绿色”优势取代传统燃油公交车，预计2025年我市全部公交车将更换为新能源车辆。如图所示，一测试中的新能源公交车质量，额定功率为400kW，该新能源公交车以2m/s2的加速度在水平路面内沿直线启动，经过一段时间达到最大速度，之后做匀速运动。已知阻力为车重的0.2倍，取。求：
（1）该新能源公交车在测试中能达到的最大速度；
（2）该新能源公交车在测试中做匀加速运动的时间。
12．如图，水平放置做逆时针运动的传送带左侧放置一个半径为R的光滑圆弧轨道，底端与传送带相切．传送带长也为R．传送带右端接光滑的水平面，水平面上静止放置一质量为3m的小物块B．一质量为m的小物块A从圆弧轨道顶端由静止释放，经过传送带后与B发生碰撞，碰后A以碰前速率的一半反弹．A与B碰撞后马上撤去圆弧轨道．已知物块A与传送带的动摩擦因数为μ=0.5，取重力加速度为g ．求：
(1)物块A滑至圆弧底端P处时对圆弧轨道的压力大小；
(2)求物块A与B碰撞后B的速度大小；
(3)若传送带速度取值范围为．试讨论传送带速度取不同值时，物块A、B碰撞后传送带对物块A做功的大小．
13．如图所示，一质量为m＝2.0kg的物体从半径为R＝5.0m的圆弧的A端．在拉力作用下沿圆弧缓慢运动到B端（圆弧AB在竖直平面内）．拉力F大小不变始终为15N，方向始终与物体所在位置的切线成37°角．圆弧所对应的圆心角为60°，BD边竖直，g取10m/s2．求这一过程中（cos37°＝0.8）：
(1)拉力F做的功;
(2)重力mg做的功;
(3)圆弧面对物体的支持力FN做的功;
(4)圆弧面对物体的摩擦力Ff做的功.
14．质量为M的长木板放在光滑的水平面上，一个质量为m的滑块以某一速度沿木板上表面从A点滑至B点，在木板上前进了距离L，而木板前进了距离s，若滑块与木板间的动摩擦因数为μ，求：
(1)摩擦力对滑块所做的功；
(2)摩擦力对木板所做的功；
(3)这一对摩擦力做功的代数和为多大？
15．如图，有一水平传送带以8m/s的速度匀速运动，现将一质量为1kg的物体轻轻放在传送带的左端上，若物体与传送带间的动摩擦因数为0.4，已知传送带左、右端间的距离为10m，求（g取10m/s2）：
(1)传送带将该物体传送到传送带的右端所需时间；
(2)物体从左端运动到右端，传送带对物体做了多少功？
16．质量的物体放置在水平桌面上，其与桌面间的动摩擦因数，现对其施加一水平外力F，使其做直线运动，物体的速度时间图像如图所示，取。求：
(1)0~8s内外力F的冲量大小；
(2)0~8s内外力F做的功。
17．继港珠澳大桥后，南沙大桥于2019年4月2日正式通车，其中坭洲水道桥以1688米跨径位列钢箱梁悬索桥世界第一，跨径为世界第二。为了保障跨海大桥的稳定性，地基会打的比较深，建造大桥的钢管桩需要用一个重达几十吨的大锤准确无误的锤入海底。如图甲所示为某桩机的示意图。桥梁建造的某次施工中所用夯锤的质量m=12.4吨，夯锤每次被提升到距离桩顶H=5m后由静止释放夯锤自由下落，与管桩碰撞后以相同的速度向下运动，管桩进入地面后所受阻力f与深度h的关系如图乙所示，已知管桩质量M=49.6吨，重力加速度g=10m/s2。
（1）求第一次与管桩碰撞后夯锤的速度大小；
（2）若第一夯打完后管桩进入地面的深度为0.8m，求图像乙中的斜率k。
18．如图所示，位于光滑水平面上的物体，在斜向上的恒定拉力作用下，由静止开始向右做匀加速直线运动，移动的距离为4m．已知物体质量为10kg，F的大小为100 N，方向与水平面的夹角为37°． （sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2）求：
（1）此过程中外力F对物体所做的功及平均功率；
（2）移动到4m时外力F的瞬时功率．
19．如图甲所示，质量M=1.0kg的长木板A静止在光滑水平面上，在木板的左端放置一个质量m=1.0kg的小铁块B，铁块与木板间的动摩擦因数μ=0.2，对铁块施加水平向右的拉力F，F大小随时间变化如图乙所示，4s时撤去拉力．可认为A、B间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，木板足够长，取重力加速度g=10m/s2。求：
(1)0~1s内，A、B的加速度大小；
(2)0~4s内，拉力做的功W。
20．某型号汽车质量为1.6 × 103kg发动机的额定功率为60kW，在某平直路面上行驶时受到的阻力恒为1800N。重力加速度取g = 10m/s2，求：
（1）发动机在额定功率下汽车行驶的最大速度；
（2）若汽车从静止开始以a = 2m/s2的加速度在该路面上匀加速行驶，3s末时发动机输出的实际功率。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【解析】
【详解】
待机电器的总动率
每年浙江省家庭用电器待机耗电量约为(按3人一户计算)
计算结果最接近C，故ABD错误，C正确。
故选C。
2．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．无人机吊着货物悬停在空中，货物没有位移，无人机对货物不做功，A正确；
BCD．无人机吊着货物竖直加速上升、匀速上升、匀速下降，货物均有位移，在位移方向上也有力作用，无人机对货物做功，BCD错误。
故选A。
3．B
【解析】
【详解】
A．功虽然有正负，但是它只有大小没有方向，不遵循用平行四边形定则合成，所以功是标量，故A错误；
B．摩擦力方向可能与物体运动方向相同、也与物体运动方向相反，所以摩擦力可能对物体做正功，也可能做负功，物体也可能没有位移，摩擦力不做功，故B正确；
C．做功越多，做功不一定越快，还要看时间，故C错误；
D．根据W=Fscosθ知，物体发生1m位移过程中，作用在物体上大小为1N的力对物体做的功不一定等于1J，还有力和位移的方向有关，故D错误。
故选B。
4．A
【解析】
【详解】
A．图甲中A、B相对静止，没有加速度，故A、B间没有摩擦力，一定没有摩擦力的功，故A不正确，符合题意；
B．图乙中，两物体有向右的加速度，说明A受向右的摩擦力，A对B有向左的摩擦力，则由功的公式可知，A、B间的摩擦力对B做负功，故B正确，不符合题意；
C．图丙中，A受向右的拉力，而做匀速运动，故A受B给的向左的摩擦力，则B受到A给的向右的摩擦力，所以A、B间的摩擦力B做正功，故C正确，不符合题意；
D．图丁中，A、B向右加速运动，B相对A有向左的运动趋势，故B受到A给的向右的摩擦力，A受B给的向左的摩擦力，所以A、B间摩擦力对A做负功，故D正确，不符合题意。
故选A。
5．D
【解析】
【详解】
根据牛顿第二定律得，F-mg=ma，解得F=mg+ma=1000×（10+1）N=11000N．上升的位移x=at2＝×1×1m＝0.5m．则拉力做功W=Fx=11000×0.5J=5500J．故D正确，ABC错误．
6．D
【解析】
【详解】
在坡顶，由牛顿第二定律得
解得
即,在坡谷，由牛顿第二定律得
解得
即，由上分析可知则在B、D两点比A、C两点容易爆胎，而D点半径比B点小，则D点最容易爆胎，故选D．
【点睛】
以车为研究对象，在这些点由重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律，研究支持力与半径的关系，确定何处支持力最大，最容易爆胎。
7．A
【解析】
【详解】
这个力做的功为：，功率为，A正确．
【点睛】解决本题的关键是掌握恒力做功的公式和功率公式，要注意区分是瞬时功率还是平均功率，知道与一个过程或一段时间对应的功率为平均功率．
8．D
【解析】
【详解】
设AB经过时间t在C点相遇，A做平抛运动到O点的速率为：，B到O点的速率为：vB=gt，所以，故A错误；平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，所以两物体到达O点的时间相等即一定会相遇，故B错误；由图可知在C点它们具有相同的重力势能，又，即甲的动能大于乙的动能，所以甲的机械能大于乙的机械能，故C错误；两物体重力相等，在C点时竖直方向的速度都等于gt相等，根据P=mgvy=mggt，重力的功率相等，故D正确．所以D正确，ABC错误．
9．C
【解析】
【详解】
对物体受力分析，根据共点力平衡可知：
Fcosθ-μ（mg-Fsinθ）=0，
解得：
;
故拉力做功为：
W=Fscosθ=
A．，与结论不相符，选项A错误；
B．，与结论不相符，选项B错误；
C．，与结论相符，选项C正确；
D．，与结论不相符，选项D错误；
故选C.
10．BC
【解析】
【分析】
【详解】
A．对手机受力分析可知，重力与手对手机的作用力的合力方向与车厢运动的方向相同，故A错误；
B．设每节动车提供的动力为F，列车做匀加速直线运动时的加速度为
以1、2车箱为研究对象有
解得
以前13节车箱为研究对象有
解得
所以
故B正确；
C．设每节动车的额定功率为P，列车8动车和8拖车的配置时
10动车和6拖车的配置时
解得
故C正确；
D．列车在减速进站阶段，人处于减速状态即列车对人的作用力向后，由牛顿第三定律可知，人对列车的作用力向前，所以乘客对列车做了正功，故D错误。
故选BC。
11．（1）20m/s；（2）5s
【解析】
【分析】
【详解】
（1）当
时，汽车有最大速度
（2）汽车匀加速过程中
匀速直线运动的末速度
代入数据解得
12．(1)3mg(2)(3)
【解析】
【详解】
（1）A下滑，根据动能定理有：
所以：
对A，在 P点，由牛顿第二定律可得：
所以：
又由牛顿第三定律可得：
（2）A从传送带左端滑至右端，根据动能定理有：
解得：
A与B发生碰撞，由动量守恒定律有：
由题意知：
解得B碰后的速度大小为：
（3）A碰后从传送带右端往左运动，传送带速度为有：
①若传送带速度为，物块A匀速运动，传送带对物块做功为W=0
②当传送带的速度为时，物块A滑上传送带后加速，物块能一直加速，
则物块最终的速度为 ，根据动能定理有：
解得：
故当传送带的速度时，物块一直加速度，不会有共速，摩擦力一直存在，则传送带摩擦力做的功为：
③若传送带的速度时，物块A先加速，后与传送带达到共同速度，即A的末速度为传送带的速度，由动能定理得：
即：
（）
综上所述，A碰后，传送带对物块A做的功为：
13．（1）62.8J （2）-50J （3）0 （4）-12.8J
【解析】
【详解】
(1)将圆弧分成很多小段l1、l2、…、ln，拉力在每小段上做的功为W1、W2、…、Wn，因拉力F大小不变，方向始终与物体所在位置的切线成37°角，所以：W1＝Fl1cos37°，W2＝Fl2cos37°，…，Wn＝Flncos37°，
所以拉力F做的功为：
(2)重力mg做的功WG＝-mgR（1-cos60°）＝-50J．
(3)物体受到的支持力FN始终与物体的运动方向垂直，所以WF＝0．
(4)因物体在拉力F作用下缓慢移动，则物体处于动态平衡状态，合外力做功为零，
所以WF＋WG＋WFf＝0，
则WFf＝－WF－WG＝－62.8J＋50J＝－12.8J．
【点睛】
本题考查动能定理及功的计算问题，在求解F做功时要明确虽然力是变力，但由于力和速度方向之间的夹角始终相同，故可以采用“分割求和”的方法求解．
14．(1)；(2)；(3)
【解析】
【详解】
(1)滑块受力情况如图甲所示
摩擦力对滑块所做的功为
(2)木板受力情况如图乙所示，摩擦力对木板所做的功为
(3)这一对摩擦力做功的代数和为
15．（1）2.25s；（2）64J。
【解析】
【详解】
(1)物体置于传动带左端时，先做加速直线运动，由牛顿第二定律得
代入数据得加速度大小a=4m/s2；当物体加速到速度等于传送带速度v=8m/s时，运动的时间为
运动的位移为
所以物体接着做匀速直线运动到达右端，匀速直线运动所用时间
所以物体传送到传送带的右端所需时间为
(2)在物体加速度阶段传送带的位移为
故此过程中摩擦力做的功为
根据功能关系可知物体从左端运动到右端，传送带对物体做的功为
16．(1)大小为；(2)95J
【解析】
【详解】
(1)根据牛顿第二定律，有0~2s内
，
得
2~6s内
，
得
6~8s内
，
得
故0~8s内外力冲量
(2)由图像可知0~2s内，物体加速运动位移
2~6s内，物体减速运动位移
6~8s内，物体反向加速位移
0~8s内外力做功
17．（1）2m/s；（2）1.94×106N/m
【解析】
【详解】
（1）设夯锤与桩料碰撞前的速度大小为v0，则根据机械能守恒定律有
解得
v0=10m/s
夯锤与桩料碰撞过程中满足动量守恒定律，设碰撞后桩料的速度大小为v1，则有
代入数据得
v1=2m/s
（2）管桩进入地面后所受阻力f与深度h的关系图可知，阻力f与深度h成正比，所以克服阻力做功
设打完第一夯后桩料进入地面的深度为h1，则根据动能定理得
解得
k=1.94×106N/m
18．（1）320J 320W（2）640W
【解析】
【详解】
（1）外力F对物体所做的功
根据牛顿第二定律：Fcos37°=ma；
可得：
运动4m的时间
拉力F的平均功率
（2）移动4m时的瞬时速度
外力F的瞬时功率
19．(1)，；(2)40J
【解析】
【详解】
(1)在内，因拉力为，AB间的摩擦力为，故AB一定发生相对运动；AB两物体分别做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可得
代入数据得
(2)当后，拉力，铁块B做匀速运动，速度大小为，木板A仍做匀加速直线运动，又经过时间 ，速度与铁块B相等
又
解得
A、B速度相等后一起做匀加速直线运动，运动时间，加速度为a，则
时间内拉力做的功
时间内拉力做功
时间内拉力做的功
内拉力做的功
20．（1）33.3m/s；（2）30kW
【解析】
【分析】
【详解】
（1）当汽车行驶的速度最大时，汽车的加速度为，此时牵引力
F1 = f = 1800N
故汽车行驶的最大速度为
vmax = ≈ 33.3m/s
（2）当汽车匀加速启动时，由牛顿第二定律
F - f = ma
代入数据解得牵引力大小为F = 5000N，匀加速结束时，汽车的瞬时功率恰好等于额定功率，则
P = fv，v = at
代入数据解得匀加速过程所经历的时间为t = 6s，由于t1 = 3s < t，故此时汽车处于匀加速运动的过程，此时发动机输出的实际功率为
P1 = Fat1 = 30kW
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．家电待机耗电问题常常被市民所忽略，技术人员发现一台电视机待机一天的耗电量约0.2度。据最新统计浙江省的常住人口约5800万人，假设每户家庭拥有的家用电器如下表所示，则由表中数据，估算每年浙江省家庭用电器待机耗电量约为（ ）
家庭常用电器 电视机 洗衣机 空调 电脑
户均数量（台） 2 1 2 1
电器待机功耗（W/台） 10 20 40 40
A．度 B．度 C．度 D．度
2．“人工智能”已进入千家万户，用无人机运送货物成为现实。如图所示是无人机送货时的情景，下列情况中无人机对货物不做功的是（ ）
A．无人机吊着货物悬停在空中
B．无人机吊着货物竖直加速上升
C．无人机吊着货物竖直匀速上升
D．无人机吊着货物竖直匀速下降
3．下列说法中正确的是（ ）
A．功有正负，因此功是矢量
B．摩擦力可能对物体做正功，也可能做负功，也可以不做功
C．做功越多，做功越快
D．物体发生1m位移的过程中，作用在物体上大小为1N的力对物体做的功一定为1J
4．如图所示，物块B与水平地面接触，物块A置于物块B之上，两物块相对静止，一起向右运动（图中a为加速度，力F沿水平方向向右），则不正确（ ）
A．图甲中，A、B间摩擦力对A做正功
B．图乙中，A、B间摩擦力对B做负功
C．图丙中，A、B间摩擦力对B做正功
D．图丁中，A、B间摩擦力对A做负功
5．假设某桅杆起重机将质量为1 000 kg的货物由静止开始以1 m/s2的加速度匀加速向上提升,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
6．一辆载重卡车，在丘陵地区以不变的速率行驶，地形如图所示，由于轮胎已旧，途中爆胎，你认为 A、B、C、D 四处中，爆胎可能性最大的一处是（ ）
A．A处 B．B处 C．C处 D．D处
7．物体受到10 N的力的作用，4 s内在力的方向上位移2米，则这个力做的功及功率分别为（ ）
A．20J、5W B．20J、10W C．40J、10W D．40J、20W
8．如图所示，质量相等的A、B两物体在同一水平线上，当A物体被水平抛出的同时，B物体开始自由下落（空气阻力忽略不计），曲线AC为A物体的运动轨迹，直线BD为B物体的运动轨迹，两轨迹相交于O点，则两物体（ ）
A．经O点时速率相等
B．在O点不会相遇
C．在O点具有的机械能一定相等
D．在O点时重力的功率一定相等
9．质量为m的物体与水平面间的动摩擦因数为，现用与水平面成角的力拉物体，使物体沿水平面匀速前进s，这个力对物体做的功为 （ ）
A． B．
C． D．
二、多选题
10．2018年7月1日上午10点，由我国自行研制的全球最长高铁列车——16节长编组“复兴号”在北京南站正式上线运营．长编组“复兴号”列车由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车，“复兴号”列车由16节车厢组成，其中第1、2、5、6、9、10、13、14节车厢为动车，其余为拖车．假设各车厢质量均相等，每节动车的额定功率都相同，列车在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比．则下列说法正确的是 （ ）
A．“复兴号”列车做匀加速直线运动，一位乘客单手持手机浏览网页时，手对手机的作用力的方向与车厢运动的方向相同
B．“复兴号”列车做匀加速直线运动时，第2、3节车厢间的作用力与第13、14节车厢间的作用力大小之比为2:1
C．“复兴号”列车8动车和8拖车的配置如果改为10动车和6拖车的配置，最大速度将提高到原来的1.25倍
D．“复兴号”列车在减速进站阶段，一位乘客水平用力向后推自己的座位，此过程中该乘客对列车做了负功
三、解答题
11．目前新能源公交车正以“绿色”优势取代传统燃油公交车，预计2025年我市全部公交车将更换为新能源车辆。如图所示，一测试中的新能源公交车质量，额定功率为400kW，该新能源公交车以2m/s2的加速度在水平路面内沿直线启动，经过一段时间达到最大速度，之后做匀速运动。已知阻力为车重的0.2倍，取。求：
（1）该新能源公交车在测试中能达到的最大速度；
（2）该新能源公交车在测试中做匀加速运动的时间。
12．如图，水平放置做逆时针运动的传送带左侧放置一个半径为R的光滑圆弧轨道，底端与传送带相切．传送带长也为R．传送带右端接光滑的水平面，水平面上静止放置一质量为3m的小物块B．一质量为m的小物块A从圆弧轨道顶端由静止释放，经过传送带后与B发生碰撞，碰后A以碰前速率的一半反弹．A与B碰撞后马上撤去圆弧轨道．已知物块A与传送带的动摩擦因数为μ=0.5，取重力加速度为g ．求：
(1)物块A滑至圆弧底端P处时对圆弧轨道的压力大小；
(2)求物块A与B碰撞后B的速度大小；
(3)若传送带速度取值范围为．试讨论传送带速度取不同值时，物块A、B碰撞后传送带对物块A做功的大小．
13．如图所示，一质量为m＝2.0kg的物体从半径为R＝5.0m的圆弧的A端．在拉力作用下沿圆弧缓慢运动到B端（圆弧AB在竖直平面内）．拉力F大小不变始终为15N，方向始终与物体所在位置的切线成37°角．圆弧所对应的圆心角为60°，BD边竖直，g取10m/s2．求这一过程中（cos37°＝0.8）：
(1)拉力F做的功;
(2)重力mg做的功;
(3)圆弧面对物体的支持力FN做的功;
(4)圆弧面对物体的摩擦力Ff做的功.
14．质量为M的长木板放在光滑的水平面上，一个质量为m的滑块以某一速度沿木板上表面从A点滑至B点，在木板上前进了距离L，而木板前进了距离s，若滑块与木板间的动摩擦因数为μ，求：
(1)摩擦力对滑块所做的功；
(2)摩擦力对木板所做的功；
(3)这一对摩擦力做功的代数和为多大？
15．如图，有一水平传送带以8m/s的速度匀速运动，现将一质量为1kg的物体轻轻放在传送带的左端上，若物体与传送带间的动摩擦因数为0.4，已知传送带左、右端间的距离为10m，求（g取10m/s2）：
(1)传送带将该物体传送到传送带的右端所需时间；
(2)物体从左端运动到右端，传送带对物体做了多少功？
16．质量的物体放置在水平桌面上，其与桌面间的动摩擦因数，现对其施加一水平外力F，使其做直线运动，物体的速度时间图像如图所示，取。求：
(1)0~8s内外力F的冲量大小；
(2)0~8s内外力F做的功。
17．继港珠澳大桥后，南沙大桥于2019年4月2日正式通车，其中坭洲水道桥以1688米跨径位列钢箱梁悬索桥世界第一，跨径为世界第二。为了保障跨海大桥的稳定性，地基会打的比较深，建造大桥的钢管桩需要用一个重达几十吨的大锤准确无误的锤入海底。如图甲所示为某桩机的示意图。桥梁建造的某次施工中所用夯锤的质量m=12.4吨，夯锤每次被提升到距离桩顶H=5m后由静止释放夯锤自由下落，与管桩碰撞后以相同的速度向下运动，管桩进入地面后所受阻力f与深度h的关系如图乙所示，已知管桩质量M=49.6吨，重力加速度g=10m/s2。
（1）求第一次与管桩碰撞后夯锤的速度大小；
（2）若第一夯打完后管桩进入地面的深度为0.8m，求图像乙中的斜率k。
18．如图所示，位于光滑水平面上的物体，在斜向上的恒定拉力作用下，由静止开始向右做匀加速直线运动，移动的距离为4m．已知物体质量为10kg，F的大小为100 N，方向与水平面的夹角为37°． （sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2）求：
（1）此过程中外力F对物体所做的功及平均功率；
（2）移动到4m时外力F的瞬时功率．
19．如图甲所示，质量M=1.0kg的长木板A静止在光滑水平面上，在木板的左端放置一个质量m=1.0kg的小铁块B，铁块与木板间的动摩擦因数μ=0.2，对铁块施加水平向右的拉力F，F大小随时间变化如图乙所示，4s时撤去拉力．可认为A、B间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，木板足够长，取重力加速度g=10m/s2。求：
(1)0~1s内，A、B的加速度大小；
(2)0~4s内，拉力做的功W。
20．某型号汽车质量为1.6 × 103kg发动机的额定功率为60kW，在某平直路面上行驶时受到的阻力恒为1800N。重力加速度取g = 10m/s2，求：
（1）发动机在额定功率下汽车行驶的最大速度；
（2）若汽车从静止开始以a = 2m/s2的加速度在该路面上匀加速行驶，3s末时发动机输出的实际功率。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【解析】
【详解】
待机电器的总动率
每年浙江省家庭用电器待机耗电量约为(按3人一户计算)
计算结果最接近C，故ABD错误，C正确。
故选C。
2．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．无人机吊着货物悬停在空中，货物没有位移，无人机对货物不做功，A正确；
BCD．无人机吊着货物竖直加速上升、匀速上升、匀速下降，货物均有位移，在位移方向上也有力作用，无人机对货物做功，BCD错误。
故选A。
3．B
【解析】
【详解】
A．功虽然有正负，但是它只有大小没有方向，不遵循用平行四边形定则合成，所以功是标量，故A错误；
B．摩擦力方向可能与物体运动方向相同、也与物体运动方向相反，所以摩擦力可能对物体做正功，也可能做负功，物体也可能没有位移，摩擦力不做功，故B正确；
C．做功越多，做功不一定越快，还要看时间，故C错误；
D．根据W=Fscosθ知，物体发生1m位移过程中，作用在物体上大小为1N的力对物体做的功不一定等于1J，还有力和位移的方向有关，故D错误。
故选B。
4．A
【解析】
【详解】
A．图甲中A、B相对静止，没有加速度，故A、B间没有摩擦力，一定没有摩擦力的功，故A不正确，符合题意；
B．图乙中，两物体有向右的加速度，说明A受向右的摩擦力，A对B有向左的摩擦力，则由功的公式可知，A、B间的摩擦力对B做负功，故B正确，不符合题意；
C．图丙中，A受向右的拉力，而做匀速运动，故A受B给的向左的摩擦力，则B受到A给的向右的摩擦力，所以A、B间的摩擦力B做正功，故C正确，不符合题意；
D．图丁中，A、B向右加速运动，B相对A有向左的运动趋势，故B受到A给的向右的摩擦力，A受B给的向左的摩擦力，所以A、B间摩擦力对A做负功，故D正确，不符合题意。
故选A。
5．D
【解析】
【详解】
根据牛顿第二定律得，F-mg=ma，解得F=mg+ma=1000×（10+1）N=11000N．上升的位移x=at2＝×1×1m＝0.5m．则拉力做功W=Fx=11000×0.5J=5500J．故D正确，ABC错误．
6．D
【解析】
【详解】
在坡顶，由牛顿第二定律得
解得
即,在坡谷，由牛顿第二定律得
解得
即，由上分析可知则在B、D两点比A、C两点容易爆胎，而D点半径比B点小，则D点最容易爆胎，故选D．
【点睛】
以车为研究对象，在这些点由重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律，研究支持力与半径的关系，确定何处支持力最大，最容易爆胎。
7．A
【解析】
【详解】
这个力做的功为：，功率为，A正确．
【点睛】解决本题的关键是掌握恒力做功的公式和功率公式，要注意区分是瞬时功率还是平均功率，知道与一个过程或一段时间对应的功率为平均功率．
8．D
【解析】
【详解】
设AB经过时间t在C点相遇，A做平抛运动到O点的速率为：，B到O点的速率为：vB=gt，所以，故A错误；平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，所以两物体到达O点的时间相等即一定会相遇，故B错误；由图可知在C点它们具有相同的重力势能，又，即甲的动能大于乙的动能，所以甲的机械能大于乙的机械能，故C错误；两物体重力相等，在C点时竖直方向的速度都等于gt相等，根据P=mgvy=mggt，重力的功率相等，故D正确．所以D正确，ABC错误．
9．C
【解析】
【详解】
对物体受力分析，根据共点力平衡可知：
Fcosθ-μ（mg-Fsinθ）=0，
解得：
;
故拉力做功为：
W=Fscosθ=
A．，与结论不相符，选项A错误；
B．，与结论不相符，选项B错误；
C．，与结论相符，选项C正确；
D．，与结论不相符，选项D错误；
故选C.
10．BC
【解析】
【分析】
【详解】
A．对手机受力分析可知，重力与手对手机的作用力的合力方向与车厢运动的方向相同，故A错误；
B．设每节动车提供的动力为F，列车做匀加速直线运动时的加速度为
以1、2车箱为研究对象有
解得
以前13节车箱为研究对象有
解得
所以
故B正确；
C．设每节动车的额定功率为P，列车8动车和8拖车的配置时
10动车和6拖车的配置时
解得
故C正确；
D．列车在减速进站阶段，人处于减速状态即列车对人的作用力向后，由牛顿第三定律可知，人对列车的作用力向前，所以乘客对列车做了正功，故D错误。
故选BC。
11．（1）20m/s；（2）5s
【解析】
【分析】
【详解】
（1）当
时，汽车有最大速度
（2）汽车匀加速过程中
匀速直线运动的末速度
代入数据解得
12．(1)3mg(2)(3)
【解析】
【详解】
（1）A下滑，根据动能定理有：
所以：
对A，在 P点，由牛顿第二定律可得：
所以：
又由牛顿第三定律可得：
（2）A从传送带左端滑至右端，根据动能定理有：
解得：
A与B发生碰撞，由动量守恒定律有：
由题意知：
解得B碰后的速度大小为：
（3）A碰后从传送带右端往左运动，传送带速度为有：
①若传送带速度为，物块A匀速运动，传送带对物块做功为W=0
②当传送带的速度为时，物块A滑上传送带后加速，物块能一直加速，
则物块最终的速度为 ，根据动能定理有：
解得：
故当传送带的速度时，物块一直加速度，不会有共速，摩擦力一直存在，则传送带摩擦力做的功为：
③若传送带的速度时，物块A先加速，后与传送带达到共同速度，即A的末速度为传送带的速度，由动能定理得：
即：
（）
综上所述，A碰后，传送带对物块A做的功为：
13．（1）62.8J （2）-50J （3）0 （4）-12.8J
【解析】
【详解】
(1)将圆弧分成很多小段l1、l2、…、ln，拉力在每小段上做的功为W1、W2、…、Wn，因拉力F大小不变，方向始终与物体所在位置的切线成37°角，所以：W1＝Fl1cos37°，W2＝Fl2cos37°，…，Wn＝Flncos37°，
所以拉力F做的功为：
(2)重力mg做的功WG＝-mgR（1-cos60°）＝-50J．
(3)物体受到的支持力FN始终与物体的运动方向垂直，所以WF＝0．
(4)因物体在拉力F作用下缓慢移动，则物体处于动态平衡状态，合外力做功为零，
所以WF＋WG＋WFf＝0，
则WFf＝－WF－WG＝－62.8J＋50J＝－12.8J．
【点睛】
本题考查动能定理及功的计算问题，在求解F做功时要明确虽然力是变力，但由于力和速度方向之间的夹角始终相同，故可以采用“分割求和”的方法求解．
14．(1)；(2)；(3)
【解析】
【详解】
(1)滑块受力情况如图甲所示
摩擦力对滑块所做的功为
(2)木板受力情况如图乙所示，摩擦力对木板所做的功为
(3)这一对摩擦力做功的代数和为
15．（1）2.25s；（2）64J。
【解析】
【详解】
(1)物体置于传动带左端时，先做加速直线运动，由牛顿第二定律得
代入数据得加速度大小a=4m/s2；当物体加速到速度等于传送带速度v=8m/s时，运动的时间为
运动的位移为
所以物体接着做匀速直线运动到达右端，匀速直线运动所用时间
所以物体传送到传送带的右端所需时间为
(2)在物体加速度阶段传送带的位移为
故此过程中摩擦力做的功为
根据功能关系可知物体从左端运动到右端，传送带对物体做的功为
16．(1)大小为；(2)95J
【解析】
【详解】
(1)根据牛顿第二定律，有0~2s内
，
得
2~6s内
，
得
6~8s内
，
得
故0~8s内外力冲量
(2)由图像可知0~2s内，物体加速运动位移
2~6s内，物体减速运动位移
6~8s内，物体反向加速位移
0~8s内外力做功
17．（1）2m/s；（2）1.94×106N/m
【解析】
【详解】
（1）设夯锤与桩料碰撞前的速度大小为v0，则根据机械能守恒定律有
解得
v0=10m/s
夯锤与桩料碰撞过程中满足动量守恒定律，设碰撞后桩料的速度大小为v1，则有
代入数据得
v1=2m/s
（2）管桩进入地面后所受阻力f与深度h的关系图可知，阻力f与深度h成正比，所以克服阻力做功
设打完第一夯后桩料进入地面的深度为h1，则根据动能定理得
解得
k=1.94×106N/m
18．（1）320J 320W（2）640W
【解析】
【详解】
（1）外力F对物体所做的功
根据牛顿第二定律：Fcos37°=ma；
可得：
运动4m的时间
拉力F的平均功率
（2）移动4m时的瞬时速度
外力F的瞬时功率
19．(1)，；(2)40J
【解析】
【详解】
(1)在内，因拉力为，AB间的摩擦力为，故AB一定发生相对运动；AB两物体分别做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可得
代入数据得
(2)当后，拉力，铁块B做匀速运动，速度大小为，木板A仍做匀加速直线运动，又经过时间 ，速度与铁块B相等
又
解得
A、B速度相等后一起做匀加速直线运动，运动时间，加速度为a，则
时间内拉力做的功
时间内拉力做功
时间内拉力做的功
内拉力做的功
20．（1）33.3m/s；（2）30kW
【解析】
【分析】
【详解】
（1）当汽车行驶的速度最大时，汽车的加速度为，此时牵引力
F1 = f = 1800N
故汽车行驶的最大速度为
vmax = ≈ 33.3m/s
（2）当汽车匀加速启动时，由牛顿第二定律
F - f = ma
代入数据解得牵引力大小为F = 5000N，匀加速结束时，汽车的瞬时功率恰好等于额定功率，则
P = fv，v = at
代入数据解得匀加速过程所经历的时间为t = 6s，由于t1 = 3s < t，故此时汽车处于匀加速运动的过程，此时发动机输出的实际功率为
P1 = Fat1 = 30kW
答案第1页，共2页
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