内容正文:
8.1功与功率(分层作业)
A层
1.汽车以恒定功率在平直公路上做加速运动,加速运动中汽车的牵引力( )
A.减小 B.增大 C.不变 D.先减小后增大
2.下列四个选项中不属于比值定义式的是( )
A.速度 B.加速度 C.劲度系数 D.功率
3.如图甲所示,静止于光滑水平面上坐标原点处的小物块,在水平拉力作用下,沿轴方向运动,拉力随物块所在位置坐标的变化关系如图乙所示,图线为半圆。则小物块运动到处时所做的总功为( )
A.0 B. C. D.
4.如图所示,在减速上升的升降机中,物块始终静止在固定的斜面上,关于物块所受各力做功的说法正确的是( )
A.合力做正功
B.支持力做负功
C.摩擦力不做功
D.摩擦力做正功
5.(多选)专业的飞行者穿戴飞行服装和降落伞设备,从悬崖绝壁等高处跃下,无动力空中飞行,如图甲所示,飞行者到达一定高度时打开降落伞着陆。某一翼装飞行者在空中运动时竖直方向的图像如图乙所示,以竖直向下为正方向,下列说法正确的是( )
A.0~10s内飞行者处于失重状态
B.0~10s内飞行者受到的合力对飞行者做负功
C.10s~15s内飞行者竖直方向的加速度在减小
D.10s~15s内合力对飞行者做正功
6.(多选)初中已经学过力对物体做功的表达式为W=FL,功的单位是焦耳(J)。下列单位关系也表示焦耳的是( )
A. B.W(瓦特)·s C. D.
7.(多选)雪橇是雪地里的一种运输工具。图甲所示的马拉雪橇可以抽象为图乙所示的模型,雪橇在拉力F的作用下沿水平方向移动的距离为l。若拉力F与水平方向的夹角为α,F的水平分力为F1,竖直分力为F2,则此过程中拉力F做的功为( )
A. B. C. D.
8.(多选)如图甲所示,一汽车保持恒定功率经过AB、BC两段不同路面,该过程其v-t图像如图乙所示,则汽车( )
A.在AB段所受阻力不变 B.在AB段所受阻力逐渐减小
C.在BC段牵引力逐渐增大 D.在BC段牵引力逐渐减小
B层
9.如图所示,两物体叠放在一起置于足够长的光滑斜面上,现在物体上施加一沿斜面向上的恒力,两物体共同沿斜面向下做匀加速直线运动.下列说法正确的是( )
A.两物体的重力做正功
B.恒力做正功
C.摩擦力对物体做正功
D.摩擦力对物体做负功
10.运动员在进行力量训练时,腰间捆绑一绳拉着物体跑动起来。设一个质量为的物体静止在粗糙的水平面上,物体与水平面间的滑动摩擦力大小为,某时刻开始物体受到大小如图所示的水平拉力的作用,则( )
A.时刻,物体的速度大小为
B.时刻,合力做功的功率为
C.0到时间内,物体的位移大小为
D.0到时间内,水平拉力做功为
11.(多选)新能源汽车是指采用非常规的燃料作为动力来源的汽车。一次测试某品牌新能源汽车的性能时,得到该汽车在水平的公路上做直线运动的图像如图所示。已知汽车质量为,限定最大功率为,匀加速阶段内的加速度大小为,时刻汽车达到限定的最大功率并保持功率不变,运动过程中阻力恒定。下列说法正确的是( )
A.汽车受到的阻力大小为
B.图像中
C.在内,汽车牵引力做的功为
D.因不知道是否大于,故无法求出在内汽车牵引力做的功
C层
12.我国某新型起重机性能优异,可满足大型工程的吊装需求。如图,现将质量为m的重物由静止开始以加速度a竖直向上匀加速提升,经过时间起重机达到额定功率P,此后以额定功率提升重物,又经过时间重物开始匀速上升。已知重力加速度为g,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.起重机的额定功率为
B.重物的最大速度大小为
C.在时间内,重物机械能的增量为
D.在时间内,重物机械能的增量为
13.(多选)如图所示,水平路面上有一辆质量为的汽车,车厢中有一质量为的人正用恒力向前推车厢,在车以加速度向前加速行驶距离的过程中,下列说法正确的是( )
A.人对车的推力做的功为
B.车对人做的功为
C.车对人的摩擦力做的功为
D.车对人的作用力大小为
参考答案
1.【答案】A
【详解】根据功率公式。当功率恒定时,牵引力与速度成反比。汽车由静止开始加速,速度逐渐增大,因此牵引力逐渐减小。
故选A。
2.【答案】B
【详解】A. ,是速度的比值定义式,A属于比值定义式,故A错误;
B. ,表示加速度与力和质量的关系,但加速度的比值定义式为 (速度变化率),而 是决定式而非定义式,B不属于比值定义式,故B正确
C. ,是胡克定律中的比值定义式(对于给定弹簧,k为常数),C属于比值定义式,故C错误;
D. ,是功率的比值定义式(描述单位时间做功),D属于比值定义式,故D错误。
故选B。
3.【答案】C
【详解】根据可知,图线坐标轴所围成的面积表示力做的功,故
故选C。
4.【答案】D
【详解】A.升降机减速上升,位移方向竖直向上,加速度方向向下,因此物块所受合力方向向下。根据功的计算公式
合力与位移方向夹角为,,因此合力做负功,故A错误;
B.物块静止在斜面上,受重力、垂直斜面向上的支持力、沿斜面向上的静摩擦力,位移方向竖直向上。支持力垂直斜面向上,分解后存在竖直向上的分量,与位移方向同向,因此支持力做正功,故B错误;
CD.摩擦力沿斜面向上,分解后也存在竖直向上的分量,与位移方向同向,因此摩擦力做正功,故C错误,D正确。
故选D。
5.【答案】AC
【详解】A.0~10s内飞行者加速下降,加速度向下,处于失重状态,故A正确;
B.0~10s内飞行者加速下降,动能增大,则由动能定理知合力对飞行者做正功,故B错误;
C.在v-t中直线的斜率表示加速度,而10s~15s内图像越来越平缓,即飞行者竖直方向的加速度在减小,故C正确;
D.10s~15s内飞行者减速下降,动能减小,则合力对飞行者做负功,故D错误。
故选AC。
6.【答案】BC
【详解】A.根据公式可得,即N·m表示焦耳,故A错误;
B.根据公式可得,即W·s表示焦耳,故B正确;
CD.根据公式可得
所以
即表示焦耳,故C正确,D错误。
故选BC。
7.【答案】BD
【详解】根据功的计算公式
故选BD。
8.【答案】AC
【详解】AB.由图可知,汽车在AB段做匀速直线运动,且功率恒定,牵引力恒定,则所受阻力不变,故A正确,B错误;
CD.汽车在BC段做加速度减小的减速运动,根据可知,牵引力不断增大,故C正确,D错误。
故选AC。
9.【答案】A
【详解】A.物体沿斜面向下加速下滑,物体的高度下降,则两物体的重力对物体做正功,A正确;
B.由于恒力与物体的运动方向相反,则恒力做负功,B错误;
C.设斜面的倾角为,则物体的加速度为,则物体对物体的摩擦力沿斜面向上,则摩擦力对物体做负功,C错误;
D.物体对物体的摩擦力沿斜面向下,则摩擦力对物体做正功,D错误。
故选A。
10.【答案】A
【详解】A.在时间内,根据牛顿第二定律有
解得
则物体在时刻的速度为,故A正确;
B.在时间内,水平拉力为,小于滑动摩擦力,说明物体做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律有
解得
在时刻,物体的速度大小为
在时刻合力做功的功率,故B错误;
C.时间内,物体产生的位移为,故C错误;
D.时间内,水平拉力做功为,故D错误。
故选A。
11.【答案】BC
【详解】A.当汽车达到最大速度时,牵引力等于阻力,此时功率达到最大值,故阻力,故A错误;
B.匀加速结束时汽车功率达到最大值,则有
因为
其中,联立解得,
故B正确;
CD.在时间内,对汽车,根据牛顿第二定律有
解得牵引力
则汽车牵引力做的功
汽车牵引力做的功
故时间内汽车牵引力做的功,故C正确,D错误。
故选BC。
12.【答案】D
【详解】A.由牛顿第二定律得
解得拉力
时刻重物速度
此时功率达到额定功率,因此额定功率,故A错误;
B.重物匀速上升时速度最大,此时拉力等于重力
由
得最大速度,故B错误;
C.机械能的增量等于除重力外拉力做的功,即
时间内重物上升位移
因此拉力做功,故C错误;
D.时间内起重机以额定功率工作,拉力做功
机械能增量
代入
得,故D正确。
故选D。
13.【答案】AC
【详解】A.人对车的推力为,在力方向上车行驶了,则推力做的功为,故A正确;
B.人受到车对人的推力、摩擦力、支持力,支持力不做功,所以摩擦力与推力对人做的功即为车对人做的功,由牛顿第二定律可知二力的合力向左,大小为,车向前运动了,故车对人做的功为,故B错误;
C.人在水平方向受到的反作用力和车对人向左的摩擦力,则
可得
则车对人的摩擦力做的功为,故C正确;
D.竖直方向车对人的作用力大小为,则车对人的作用力,故D错误。
故选AC。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
学科网(北京)股份有限公司
$