2018-2019學(xué)年高中物理 第1章 功和功率章末檢測(cè) 魯科版必修2.doc
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第1章 功和功率 章末檢測(cè) (時(shí)間:90分鐘 滿(mǎn)分:100分) 一、選擇題(共9小題,每小題6分,共54分。1~7題為單項(xiàng)選擇題,8~9題為多項(xiàng)選擇題。) 1.關(guān)于功,下列說(shuō)法中正確的是( ) A.因?yàn)楣τ姓?fù),所以功是矢量 B.力對(duì)物體不做功,說(shuō)明物體一定無(wú)位移 C.功的多少是由力的大小和物體在力的方向上的位移的大小確定的 D.力對(duì)物體做功少,說(shuō)明物體的受力一定小 解析 功的正負(fù)表示外力對(duì)物體做功還是克服外力做功,不代表方向,功是標(biāo)量,A錯(cuò)誤;如果力的方向和運(yùn)動(dòng)方向垂直,即使位移不為零力對(duì)物體也不做功,B錯(cuò)誤;功等于力和物體在力的方向上的位移的乘積,C正確;力對(duì)物體做功少,說(shuō)明力小或物體在力的方向上的位移小,D錯(cuò)誤。 答案 C 2.如圖所示,力F大小相等,A、B、C、D中物體運(yùn)動(dòng)的位移s也相同,下列哪種情況F做功最小( ) 解析 力F做功多少與接觸面粗糙程度無(wú)關(guān),由功的定義式W=Fscos α,可知D中cos α最小,所以F做功最小。 答案 D 3.關(guān)于摩擦力做功,下列說(shuō)法中正確的是( ) A.靜摩擦力一定不做功 B.滑動(dòng)摩擦力一定做負(fù)功 C.靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力都可能做正功 D.靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力一定做功 解析 滑動(dòng)摩擦力、靜摩擦力可以是動(dòng)力也可以是阻力,則滑動(dòng)摩擦力、靜摩擦力都可以做正功,也都可以做負(fù)功,也可以不做功,故C正確,A、B、D錯(cuò)誤。 答案 C 4.在舉重比賽中,一名運(yùn)動(dòng)員在抓舉比賽時(shí),將質(zhì)量為127.5 kg的杠鈴舉起歷時(shí)約2 s,再停留3 s后放下杠鈴,那么,該運(yùn)動(dòng)員在舉起杠鈴過(guò)程中的平均功率為( ) A.幾十瓦左右 B.一千瓦左右 C.幾十千瓦左右 D.幾百千瓦左右 解析 運(yùn)動(dòng)員舉起杠鈴的高度大約是h=2 m,平均功率=== W=1 275 W,所以其平均功率為一千瓦左右,B正確。 答案 B 5.某人利用機(jī)械效率為85%的滑輪組將重物提高0.5 m和直接用手將同一物體勻速豎直提高0.5 m的兩種情況下,比較人所做的總功( ) A.使用滑輪組時(shí)做功多 B.用手直接提高做功多 C.做功一樣多 D.做的額外功一樣多 解析 用手直接提重物和用機(jī)械提重物,兩種情況下的有用功相等,而用機(jī)械提重物時(shí),由于機(jī)械效率為85%,還需做額外功,故此種情況下的總功多,A正確,B、C均錯(cuò)誤;用手直接提重物時(shí)額外功為零,故D錯(cuò)誤。 答案 A 6.一輛小車(chē)在水平面上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),從某時(shí)刻起,小車(chē)所受牽引力和阻力隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖1所示,則作用在小車(chē)上的牽引力F的功率隨時(shí)間變化的規(guī)律是下圖中的( ) 圖1 解析 車(chē)所受的牽引力和阻力恒定,所以車(chē)做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),牽引力的功率P=Fv=F(v0+at),故選項(xiàng)D正確。 答案 D 7.(2018無(wú)錫高一檢測(cè))新中國(guó)成立前后,機(jī)械化生產(chǎn)水平較低,人們經(jīng)常通過(guò)“驢拉磨”的方式把糧食顆粒加工成粗面來(lái)食用,如圖2所示,假設(shè)驢拉磨的平均用力大小為500 N,運(yùn)動(dòng)的半徑為1 m,則驢拉磨轉(zhuǎn)動(dòng)一周所做的功為( ) 圖2 A.0 B.500 J C.500π J D.1 000π J 解析 由于F的方向保持與作用點(diǎn)的速度方向一致,因此F做功不為零,可把圓周劃分成很多小段研究,如圖所示,當(dāng)各小段的弧長(zhǎng)Δsi足夠小(Δsi→0)時(shí),在這Δsi內(nèi)F的方向幾乎與該小段的位移方向重合。故WF=FΔs1+FΔs2+FΔs3+…=F2πR=1 000π J。(這等效于把曲線(xiàn)拉直) 答案 D 8.如圖3所示,穩(wěn)站在商店自動(dòng)扶梯的水平踏板上的人,隨扶梯斜向上做加速運(yùn)動(dòng),則在此過(guò)程中( ) 圖3 A.人只受到重力和踏板的支持力作用 B.除受重力和支持力外,人還受摩擦力,并且摩擦力做正功 C.支持力對(duì)人做正功 D.人所受的合外力對(duì)人做功為零 解析 人隨扶梯斜向上加速時(shí),人受到豎直向上的支持力、豎直向下的重力、水平向右的靜摩擦力的作用,所以支持力和摩擦力都做正功,A錯(cuò)誤,B、C正確;人受的合外力與位移同向,所以合外力做正功,D錯(cuò)誤。 答案 BC 9.(2018衡水高一檢測(cè))質(zhì)量為m=2 kg的物體沿水平面向右做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),t=0時(shí)刻受到一個(gè)水平向左的恒力F,如圖4甲所示,此后物體的v-t圖象如圖乙所示,取水平向右為正方向,g取10 m/s2,則( ) 圖4 A.物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5 B.10 s末恒力F的瞬時(shí)功率為6 W C.10 s末物體在計(jì)時(shí)起點(diǎn)左側(cè)2 m處 D.10 s內(nèi)物體克服摩擦力做功34 J 解析 由v-t圖象得兩段時(shí)間的加速度大小分別為a1=2 m/s2、a2=1 m/s2。根據(jù)牛頓第二定律有F+μmg=ma1,F(xiàn)-μmg=ma2。解得F=3 N,μ=0.05,故A錯(cuò)誤;10 s末恒力F的瞬時(shí)功率P=Fv=18 W,B錯(cuò)誤;10 s內(nèi)物體的位移s= 4 m-6 m=-2 m,說(shuō)明物體10 s末在計(jì)時(shí)起點(diǎn)左側(cè)2 m處,C正確;整個(gè)過(guò)程的路程x=4 m+6 m=34 m,所以10 s內(nèi)物體克服摩擦力做功W=μmgx=34 J,D正確。 答案 CD 二、非選擇題(本題共3小題,共46分) 10.(14分)電梯載著一名750 N的乘客,以2.0 m/s的速度勻速上升時(shí),電機(jī)的輸出功率為1.5104 W。求: (1)此時(shí)該電梯的有用功率; (2)此時(shí)該電梯的效率; (3)將這名乘客提升3 m時(shí),該電梯做的有用功。 解析 (1)該電梯所做的有用功是電梯克服乘客的重力所做的功,所以電梯的有用功率P有用=Gv 解得P有用=1 500 W (2)此時(shí)電梯的總功率為電機(jī)的輸出功率 即P總=P輸出 電梯效率η== 解得η=10% (3)該電梯做的有用功W有用=Gh 解得W有用=2 250 J 答案 (1)1 500 W (2)10% (3)2 250 J 11.(16分)如圖5所示,質(zhì)量為5 kg的物塊放在傾角θ=53的斜面上由靜止開(kāi)始下滑,物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,g取10 m/s2,斜面足夠長(zhǎng)且固定不動(dòng),求: 圖5 (1)前4 s內(nèi),重力、支持力、摩擦力做的功; (2)前4 s內(nèi),重力的平均功率; (3)第4 s末,重力的瞬時(shí)功率。(sin 53=0.8,cos 53=0.6) 解析 以物塊為研究對(duì)象,物塊受到重力mg、彈力N和摩擦力f的作用。把重力正交分解建立如圖所示的坐標(biāo)系,列動(dòng)力學(xué)方程 mgsin θ-μmgcos θ=ma 解得a=5 m/s2 4 s內(nèi)物塊通過(guò)的位移大小s=at2=542 m=40 m 4 s末物塊的速度v=at=54 m/s=20 m/s (1)前4 s內(nèi)重力做的功 WG=mgssin θ=510400.8 J=1 600 J 由于支持力N與速度v的方向垂直,所以支持力做功為零。 摩擦力做功Wf=-μmgscos θ=-0.5510400.6 J=-600 J (2)前4 s內(nèi)重力的平均功率G== W=400 W (3)第4 s末重力的瞬時(shí)功率PG=mgvsin θ=510200.8 W=800 W 答案 (1)1 600 J 0?。?00 J (2)400 W (3)800 W 12.(16分)有一輛氫燃料汽車(chē)重6 t,阻力是車(chē)重的0.05倍,最大輸出功率為60 kW(g取10 m/s2),求: (1)車(chē)以a=0.5 m/s2從靜止勻加速啟動(dòng),能有多長(zhǎng)時(shí)間維持勻加速運(yùn)動(dòng)? (2)最大行駛速度為多少? (3)若此車(chē)以最大速度從上海駛往南京(約300 km),發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為50%,則需要多少氫作燃料(每摩爾氫氣燃燒放出的熱量為285.8 kJ)? 解析 (1)設(shè)車(chē)勻加速啟動(dòng)時(shí)間為t,f=kmg,k=0.05 則有F-f=ma,P=Fv′,又v′=at 聯(lián)立以上三式解得t==20 s (2)當(dāng)速度繼續(xù)增大時(shí),F(xiàn)減小,a減小, 當(dāng)F=f時(shí),a=0,速度最大,所以vm==20 m/s (3)當(dāng)汽車(chē)以最大速度行駛時(shí),牽引力等于汽車(chē)所受的阻力,所以F=f=0.05610310 N=3103 N 汽車(chē)牽引力所做的功為W=Fs=3103300103 J=9108 J 汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)做的總功為W總== J=1.8109 J 因?yàn)槊磕枤錃馊紵懦龅臒崃繛?85.8 kJ, 所以發(fā)動(dòng)機(jī)做功所需氫氣的質(zhì)量為mH= g=1.26104 g=12.6 kg 答案 見(jiàn)解析- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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