高效作业15 重力势能-【优化探究】2022高一物理暑假高效作业（新教材版）

３．B　物体在重力方向上没有位移,所以重力不做功,A 选项错 误;在拉力作用下匀速移动,说明受力平衡,所以拉力大小等 于摩擦力大小,即拉力大小为２０N,选项 C、D 错误;由功的 计算式可得拉力做的功为１００J,选项B正确. ４．A　设经过时间t速度大小为v,其方向与竖直方向(或重力 方向)成θ角,由功率公式P＝Fvcosθ知,此时重力的功率P ＝mgvcosθ＝mgvy＝mg􀅰gt＝mg２t,故 A正确. ５．D　在加速、匀速、减速的过程中,支持力与人的位移方向始 终相同,所以支持力始终对人做正功,故 D正确. ６．A　挥动“石杵”一次所做的功:W＝mgh＝２０×１０×０．９J＝ １８０J;１min内做的总功W 总 ＝nW＝２０×１８０J＝３６００J,则 人挥动“石杵”做功的平均功率:P＝W 总t ＝６０W ,故 A 正确, B、C、D错误. ７．C　在匀速运动时,Ff＝F＝ P v ,当速度为v ４ 时,F１＝ ４P v ,由 F１－Ff＝ma得a＝ F１－Ff m ＝ ４P v － P v m ＝ ３P mv ,故 C正确. ８．A　因为小球的速率不变,由图示可 知Fsinα＝mgcosα,故拉力F 的瞬时 功率为P＝Fvsinα＝mgvcosα,从 A 点到B 点的过程中,α减小,cosα增 大,所以P 增大. ９．BC　０~t１ 时 间 内,汽 车 的 速 度 是 均 匀增加的,是匀加速运动,所以汽车的牵引力不变,加速度不 变,功率增大,所以 A 错误,B正确;t１~t２时间内,汽车的功 率已经达到最大值,功率不能再增加,所以汽车的牵引力在 减小,加速度也要减小,所以 C正确,D错误. １０．C　虽然拉力方向时刻改变,但力与运动方向始终一致,用 微元法,在很小的一段位移内可以看成恒力,小球的路程为 πR＋π􀅰R２ ,则拉力做的功为３ ２πFR ,故 C正确. １１．D　设斜面的倾角为θ,AE＝h,则从斜面底部向上匀速拉物 体做的功为:W＝F􀅰s＝mg􀅰sinθ􀅰 hsinθ＝mgh ,所以选项 D正确. １２．B　由速度—时间图像可得物体加速度a＝０．５m/s２,由牛 顿第二定律:２F－mg＝ma得F＝mg＋ma２ ＝１０．５N ,４s末 F 的功率P＝F􀅰２v＝１０．５×２×２W＝４２W,４s内F 做功 的平均功率P＝Wt ＝ Fl t ＝ １０．５×２×４ ４ W＝２１W ,故选项 B 正确,A、C、D错误. １３．解析:(１)汽车匀速行驶时,牵引力F 等于阻力Ff 即F＝Ff,又P＝Fv 代入数据得v＝３０m/s. (２)设v１＝２０m/s时汽车牵引力为F１,则P＝F１v１ 根据牛顿第二定律F１－Ff＝ma 代入数据得:a＝０．２m/s２. 答案:(１)３０m/s　(２)０．２m/s２ １４．解析:物体 放 在 传 送 带 上 后 的 加 速 度a＝Fm ＝ μmg m ＝μg ＝３m/s２ 设一段时间后物体的速度增大到v＝６m/s,此后物体与传 送带速度相同,二者之间不再相对滑动,滑动摩擦力随之消 失,可见滑动摩擦力的作用时间为t＝va ＝ ６ ３ s＝２s 在这２s内物体水平向右运动的位移为l＝１２at ２＝１２×３× ２２ m＝６m＜L＝１０m 故滑动摩擦力对物体所做的功为 W＝Ffl＝μmgl＝０．３×３ ×１０×６J＝５４J. 答案:５４J １５．解析:(１)设起重机允许输出的最大功率为P０,重物达到最 大速度时,拉力F０等于重力,则P０＝F０vm ① P０＝mgvm ② 代入数据,有:P０＝５．１×１０４ W. ③ (２)匀加速运动结束时,起重机达到允许输出的最大功率, 设此时重物受到的拉力为F,速度为v１,匀加速运动经历时 间为t１,有:P０＝Fv１ ④ F－mg＝ma ⑤ v１＝at１ ⑥ 由③④⑤⑥代入数据得:t１＝５s ⑦ t＝２s时,重物处于匀加速运动阶段,设此时速度为v２,输 出功率为P,则 v２＝at ⑧ P＝Fv２ ⑨ 由⑤⑧⑨,代入数据,得:P＝２．０４×１０４ W. 答案:(１)５．１×１０４ W　(２)５s　２．０４×１０４ W 高效作业１５ １．C　当物体向下运动时,由于重力和位移方向相同,故重力对 物体做正功,A错误;当物体向下运动时,重力做正功,重力 势能减小,故 B错误;物体向上运动时,重力向下,位移方向 向上,故重力做负功,重力势能增大,故 C正确,D错误. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋