3、功為Pt
D.小車受到的牽引力做的功為Fs+mv
【答案】D
【解析】小車運(yùn)動方向受向前的牽引力F1,阻力為F,因?yàn)関增大,P不變,由P=F1v,F(xiàn)1-F=ma,得出F1減小,a減小,當(dāng)v=vm時,a=0;故A、B項(xiàng)不對;合外力的功W總=Pt-Fs,由動能定理,得W牽-Fs=mv,故C項(xiàng)錯,D項(xiàng)對.
3.如圖3所示,三個固定的斜面底邊長度相等,斜面傾角分別為30°,45°,60°,斜面的表面情況都一樣.完全相同的三物體(可視為質(zhì)點(diǎn))A,B,C分別從三斜面的頂部滑到底部,在此過程中( )
圖3
A.物體A克服摩擦力做的功最多
B.物體B克服摩擦力做的功最多
C.物體C克服摩
4、擦力做的功最多
D.三物體克服摩擦力做的功一樣多
【答案】D
【解析】設(shè)斜面傾角為θ,斜面底邊長為s0,則物體下滑過程中克服阻力做功W=μmgcos θ·=μmgs0,可見W與斜面傾角θ無關(guān),D正確.
4.如圖4所示,A、B疊放著,A用繩系在固定的墻上,用力F將B拉著右移.用FT、fAB和fBA分別表示繩子的拉力、A對B的摩擦力和B對A的摩擦力,則下列敘述中正確的是( )
圖4
A.F做正功,fAB做負(fù)功,fBA做正功,F(xiàn)T不做功
B.F和fBA做正功,fAB和FT做負(fù)功
C.F做正功,其他力都不做功
D.F做正功,fAB做負(fù)功,fBA和FT都不做功
【答案】D
【
5、解析】力F與物體B的位移同向,故F做正功;fAB與物體B的位移反向,故fAB做負(fù)功;fBA作用在A上,A靜止不動,故fBA不做功;繩子的拉力FT作用在A和墻上,二者均靜止不動,故FT不做功.
5.飛行員進(jìn)行素質(zhì)訓(xùn)練時,抓住秋千由水平狀態(tài)開始下擺,到達(dá)豎直狀態(tài)的過程中,如圖5所示,飛行員受重力的瞬時功率的變化情況是( )
圖5
A.一直增大 B.一直減小
C.先增大后減小 D.先減小后增大
【答案】C
【解析】剛下落瞬間v=0,由P=Fv知瞬時功率為零;下落至最低端時,F(xiàn)與v夾角為90°,由P=Fvcos α知P=0,而在中間階段F與v夾角0°<α<90°,故P>0,所以選
6、C.
二、雙項(xiàng)選擇題
6.如圖6所示,木板OA水平放置,長為L,在A處放置一個質(zhì)量為m的物體,現(xiàn)繞O點(diǎn)緩慢抬高A端,直到當(dāng)木板轉(zhuǎn)到與水平面成α角時停止轉(zhuǎn)動(位置A′).這時物體受到一個微小的干擾便開始緩慢勻速下滑,物體回到O點(diǎn),在整個過程中( )
圖6
A.支持力對物體做的總功為mgLsin α
B.摩擦力對物體做的總功為零
C.木板對物體做的總功為零
D.木板對物體做的總功為正功
【答案】AC
7.(xx·汕頭檢測)用一水平拉力使質(zhì)量為m的物體從靜止開始沿粗糙的水平面運(yùn)動,物體的v-t圖象如圖7所示.下列表述正確的是( )
圖7
A.在0~t1時間內(nèi)拉力逐漸
7、減少
B.在0~t1時間內(nèi)物體做曲線運(yùn)動
C.在t1~t2時間內(nèi)拉力的功率不為零
D.在t1~t2時間內(nèi)合外力做功mv2
【答案】AC
【解析】由圖可知,在0~t1時間物體加速度減小,由a=(F-f)/m知拉力逐漸減小,A正確;v-t圖象無法表示曲線運(yùn)動,B錯;在t1~t2時間內(nèi)拉力不為零,故功率不為零,C正確;在t1~t2時間內(nèi)合外力為零,故合外力做功為零,D錯.
8.如圖8所示為汽車的加速度和車速的倒數(shù)的關(guān)系圖象.若汽車質(zhì)量為2×103 kg,它由靜止開始沿平直公路行駛,且行駛中阻力恒定,最大車速為30 m/s,則( )
圖8
A.汽車所受阻力為1×103 N
B.
8、汽車在車速為15 m/s時,功率為6×104 W
C.汽車勻加速的加速度為3 m/s2
D.汽車勻加速所需時間為5 s
【答案】BD
【解析】本題考查汽車啟動的知識,意在考查學(xué)生對汽車啟動時功率、加速度等問題的掌握情況.由圖可知汽車速度小于 10 m/s 之前做加速度為2 m/s2的勻加速直線運(yùn)動,由時間公式t=可得,t=5 s,C選項(xiàng)錯誤,D選項(xiàng)正確;當(dāng)汽車速度等于10 m/s時,汽車功率達(dá)到最大,即P0=Fv,而此時F-f=ma,當(dāng)汽車速度為30 m/s時,P0=Fvmax,解方程可得:f=2×103 N,P0=6×104 W,A選項(xiàng)錯誤;而汽車速度為15 m/s時,汽車的功率等
9、于額定功率,B選項(xiàng)正確.
9.用起重機(jī)提升貨物,貨物上升過程中的v-t圖象如圖9所示,在t=3 s到t=5 s內(nèi),重力對貨物做的功為W1、繩索拉力對貨物做的功為W2、貨物所受合力做的功為W3,則( )
圖9
A.W1>0 B.W2<0
C.W2>0 D.W3<0
【答案】CD
【解析】分析題圖可知,貨物一直向上運(yùn)動,根據(jù)功的定義式可得:重力做負(fù)功,拉力做正功,即W1<0,W2>0,A、B錯誤,C正確;根據(jù)動能定理:合力做的功W3=0-mv2,v=2 m/s,即W3<0,D正確.
三、非選擇題
10.質(zhì)量m=3 kg的物體,受到與斜面平行向下的拉力F=10 N,沿固定
10、斜面下滑距離s=2 m,斜面傾角θ=30°,物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=.求各力對物體所做的功以及力對物體所做的總功.(g取10 m/s2)
【答案】WG=30 J WF=20 J WN=0 Wf=-30 J W總=20 J
【解析】如圖所示,
物體受到重力、拉力、斜面的支持力和摩擦力的作用,其位移的大小與移動的距離相等.所以,重力所做的功
WG=mgscos (90°-θ)=3×10×2×cos 60° J=30 J,
拉力所做的功WF=Fs=10×2 J=20 J.
支持力與物體運(yùn)動方向垂直,它所做的功WN=0.
滑動摩擦力的方向與位移的方向相反,則
Wf=fs=-μm
11、gcos θ·s=-30 J
W總=WG+WF+WN+Wf=20 J.
11.1.3 L夏利N3轎車發(fā)動機(jī)的最大功率為63 kW,汽車滿載質(zhì)量為1 225 kg,最高車速是165 km/h,汽車在平直路面上行駛(g取10 m/s2)問:
(1)汽車所受阻力與車重的比值是多少?
(2)若汽車從靜止開始,以1.0 m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動,則這一過程能維持多長時間?
【答案】(1)0.11 (2)24.3 s
【解析】(1)達(dá)到最大速度時,a=0,即牽引力F=f(f為汽車所受的阻力).
vmax==,
f== N≈1.37×103 N,
k==≈0.11.
(2)以恒定的加速度a從靜止開始運(yùn)動,物體在達(dá)到最大功率之前做勻加速運(yùn)動,速度越來越大,由ma=F-f,Pmax=Fvt,vt=at得F=ma+f,Pmax=(ma+f)at,
t=
= s≈24.3 s.