2018-2019學(xué)年高中物理 第1章 功和功率章末檢測 魯科版必修2.doc

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第1章 功和功率章末檢測(時間：90分鐘滿分：100分)一、選擇題(共9小題，每小題6分，共54分。17題為單項(xiàng)選擇題，89題為多項(xiàng)選擇題。)1.關(guān)于功，下列說法中正確的是()A.因?yàn)楣τ姓?fù)，所以功是矢量B.力對物體不做功，說明物體一定無位移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.力對物體做功少，說明物體的受力一定小解析功的正負(fù)表示外力對物體做功還是克服外力做功，不代表方向，功是標(biāo)量，A錯誤；如果力的方向和運(yùn)動方向垂直，即使位移不為零力對物體也不做功，B錯誤；功等于力和物體在力的方向上的位移的乘積，C正確；力對物體做功少，說明力小或物體在力的方向上的位移小，D錯誤。答案C2.如圖所示，力F大小相等，A、B、C、D中物體運(yùn)動的位移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關(guān)，由功的定義式WFscos ，可知D中cos 最小，所以F做功最小。答案D3.關(guān)于摩擦力做功，下列說法中正確的是()A.靜摩擦力一定不做功B.滑動摩擦力一定做負(fù)功C.靜摩擦力和滑動摩擦力都可能做正功D.靜摩擦力和滑動摩擦力一定做功解析滑動摩擦力、靜摩擦力可以是動力也可以是阻力，則滑動摩擦力、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錯誤。答案C4.在舉重比賽中，一名運(yùn)動員在抓舉比賽時，將質(zhì)量為127.5 kg的杠鈴舉起歷時約2 s，再停留3 s后放下杠鈴，那么，該運(yùn)動員在舉起杠鈴過程中的平均功率為()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)動員舉起杠鈴的高度大約是h2 m，平均功率 W1 275 W，所以其平均功率為一千瓦左右，B正確。答案B5.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，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均錯誤；用手直接提重物時額外功為零，故D錯誤。答案A6.一輛小車在水平面上做勻速直線運(yùn)動，從某時刻起，小車所受牽引力和阻力隨時間變化的規(guī)律如圖1所示，則作用在小車上的牽引力F的功率隨時間變化的規(guī)律是下圖中的()圖1解析車所受的牽引力和阻力恒定，所以車做勻加速直線運(yùn)動，牽引力的功率PFvF(v0at)，故選項(xiàng)D正確。答案D7.(2018無錫高一檢測)新中國成立前后，機(jī)械化生產(chǎn)水平較低，人們經(jīng)常通過“驢拉磨”的方式把糧食顆粒加工成粗面來食用，如圖2所示，假設(shè)驢拉磨的平均用力大小為500 N，運(yùn)動的半徑為1 m，則驢拉磨轉(zhuǎn)動一周所做的功為()圖2A.0 B.500 JC.500 J D.1 000 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si足夠小(si0)時，在這si內(nèi)F的方向幾乎與該小段的位移方向重合。故WFFs1Fs2Fs3F2R1 000 J。(這等效于把曲線拉直) 答案D8.如圖3所示，穩(wěn)站在商店自動扶梯的水平踏板上的人，隨扶梯斜向上做加速運(yùn)動，則在此過程中()圖3A.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.支持力對人做正功D.人所受的合外力對人做功為零解析人隨扶梯斜向上加速時，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錯誤。答案BC9.(2018衡水高一檢測)質(zhì)量為m2 kg的物體沿水平面向右做直線運(yùn)動，t0時刻受到一個水平向左的恒力F，如圖4甲所示，此后物體的vt圖象如圖乙所示，取水平向右為正方向，g取10 m/s2，則()圖4A.物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.5B.10 s末恒力F的瞬時功率為6 WC.10 s末物體在計(jì)時起點(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vt圖象得兩段時間的加速度大小分別為a12 m/s2、a21 m/s2。根據(jù)牛頓第二定律有Fmgma1，F(xiàn)mgma2。解得F3 N，0.05，故A錯誤；10 s末恒力F的瞬時功率PFv18 W，B錯誤；10 s內(nèi)物體的位移s 4 m6 m2 m，說明物體10 s末在計(jì)時起點(diǎn)左側(cè)2 m處，C正確；整個過程的路程x4 m6 m34 m，所以10 s內(nèi)物體克服摩擦力做功Wmgx34 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，電機(jī)的輸出功率為1.5104 W。求：(1)此時該電梯的有用功率；(2)此時該電梯的效率；(3)將這名乘客提升3 m時，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輸出電梯效率解得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 J11.(16分)如圖5所示，質(zhì)量為5 kg的物塊放在傾角53的斜面上由靜止開始下滑，物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.5，g取10 m/s2，斜面足夠長且固定不動，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，重力的瞬時功率。(sin 530.8，cos 530.6)解析以物塊為研究對象，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，列動力學(xué)方程mgsin mgcos ma解得a5 m/s24 s內(nèi)物塊通過的位移大小sat2542 m40 m4 s末物塊的速度vat54 m/s20 m/s(1)前4 s內(nèi)重力做的功WGmgssin 510400.8 J1 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Wfmgscos 0.5510400.6 J600 J(2)前4 s內(nèi)重力的平均功率G W400 W(3)第4 s末重力的瞬時功率PGmgvsin 510200.8 W800 W答案(1)1 600 J0600 J(2)400 W(3)800 W12.(16分)有一輛氫燃料汽車重6 t，阻力是車重的0.05倍，最大輸出功率為60 kW(g取10 m/s2)，求：(1)車以a0.5 m/s2從靜止勻加速啟動，能有多長時間維持勻加速運(yùn)動？(2)最大行駛速度為多少？(3)若此車以最大速度從上海駛往南京(約300 km)，發(fā)動機(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)車勻加速啟動時間為t，fkmg，k0.05則有Ffma，PFv，又vat聯(lián)立以上三式解得t20 s(2)當(dāng)速度繼續(xù)增大時，F(xiàn)減小，a減小，當(dāng)Ff時，a0，速度最大，所以vm20 m/s(3)當(dāng)汽車以最大速度行駛時，牽引力等于汽車所受的阻力，所以Ff0.05610310 N3103 N汽車牽引力所做的功為WFs3103300103 J9108 J汽車發(fā)動機(jī)做的總功為W總 J1.8109 J因?yàn)槊磕枤錃馊紵懦龅臒崃繛?85.8 kJ，所以發(fā)動機(jī)做功所需氫氣的質(zhì)量為mH g1.26104 g12.6 kg答案見解析