2016-2017学年鲁科版必修2 机械功 作业

鲁科版高中物理必修二第一章功和功率单元测试一、单选题（共12题；共24分）1.一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物，当重物的速度为v1时，起重机的有用功率达到最大值P，以后，起重机保持该功率不变，继续提升重物．直到以最大速度v2匀速上升为止，则整个过程中，下例说法不正确的是（）A. 钢绳的最大拉力为B. 钢绳的最大拉力为C. 重物的最大速度为D. 重物做匀加速运动的时间为2.设飞机飞行中所受阻力与速率的平方成正比，如果飞机以速度v匀速飞行，其发动机功率为P，则当发动机功率为8P时，飞机飞行的速度为（）A. vB. 2vC. 4vD. 8v3.下列过程中人对物体做了功的是（）A. 小华用力推石头，但没有推动B. 小明举起杠铃后，在空中停留3秒的过程中C. 小红提着书包，随电梯一起匀速上升的过程中D. 小陈将冰壶推出后，冰壶在水平冰面上滑行了5米的过程中4.质量为m的汽车，其发动机额定功率为P．当它开上一个倾角为θ的斜坡时，受到的阻力为车重力的k 倍，则车的最大速度为（）A. B. C. D.5.完全相同的甲、乙两辆汽车，都拖着完全相同的拖车以相同的速度在平直公路上匀速齐头并进，某一时刻两拖车同时与汽车脱离之后，甲车保持原来的牵引力继续前进，乙车保持原来的牵引力功率继续前进，则一段时间后（）A. 甲车超前，乙车落后B. 乙车超前，甲车落后C. 它们仍齐头并进D. 甲车先超过乙车，后乙车又超过甲车6.汽车以额定功率在水平地面上行驶，空载时的最大速度为v1，装满货物后的最大速度为v2．已知汽车空车的质量是m0，汽车所受的阻力与车重成正比，则汽车后来所装货物的质量为（）A. B. C. D.7.下列关于功率的说法中正确的是（）A. 由P＝知，力做的功越多，功率越大B. 由P＝Fv知，物体运动得越快，功率越大C. 由W＝Pt知，功率越大，力做的功越多D. 由P＝Fvcosα知，某一时刻，即使力和速度都很大，但功率不一定大8.质量为m的物体，在水平力F的作用下，沿粗糙水平面运动，下面说法不正确的是（）A. 如果物体做加速直线运动，F一定对物体做正功B. 如果物体做减速直线运动，F一定对物体做负功C. 如果物体做减速直线运动，F也可能对物体做正功D. 如果物体做匀速直线运动，F一定对物体做正功9.如图所示有三个斜面a、b、c，底边分别为L、L、2L,高度分别为2h、h、h,同一物体与三个斜面的动摩擦因数相同，这个物体分别沿三个斜面从顶端由静止下滑到底端的三种情况相比较，下列说法正确的是（）A. 物体损失的机械能B. 因摩擦产生的热量C. 物体到达底端的动能D. 物体运动的时间10.大小相等的力F按如图所示的四种方式作用在相同的物体上，使物体沿粗糙的水平面移动相同的距离，其中力F做功最多的是（）A. B. C. D.11.如图所示，同一物体在大小相同、方向不同的F力的作用下，在光滑水平面上移动了一段相同的位移s，两种情况下力所做的功分别为W a、W b，下列表述正确的是（）A. W a=W bB. W a=﹣W bC. W a＞W bD. W a＜W b12.小物块位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平地面上．从地面上看，在小物块沿斜面下滑的过程中，斜面对小物块的作用力（）A. 垂直于接触面，做功为零B. 垂直于接触面，做功不为零C. 不垂直于接触面，做功为零D. 不垂直于接触面，做功不为零二、多选题（共5题；共15分）13.如图所示，自由下落的小球从它接触弹簧开始，到弹簧压缩到最短的过程中，如果不计空气阻力，并且弹簧的形变始终没有超过弹性限制，则（）A. 小球的加速度先减小后增大B. 小球的速度一直减小C. 小球的机械能一直减小D. 小球的重力势能和弹簧的弹性势能之和先增大后减小14.物体在合外力作用下做直线运动的v﹣t图象如图所示，下列表述正确的是（）A. 在0﹣1s内，合外力做正功B. 在0﹣2s内，合外力总是做负功C. 在1﹣2s内，合外力不做功D. 在0﹣3s内，合外力做功等于零15.下列四幅图片所描述的情景中，人对物体做功的是（）A. 将地面上的物体堆积起来B. 沿水平方向搬运一盆花C. 费了很大的劲也没有将重物举起D. 用拖把拖地16.如图所示，一固定斜面倾角为30°，一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动，加速度大小等于重力加速度的大小g．物块上升的最大高度为H，则此过程中，物块的（）A. 动能损失了2mgHB. 动能损失了mgHC. 机械能损失了mgHD. 机械能损失了17.如图所示，一个小物体A放在斜面B上，B放于光滑的水平地面上，现用水平恒力F推B使A和B相对静止一起通过一段路程，在这个过程中，以下哪些力有可能作正功（）A. A受的重力B. B受的摩擦力C. A受的支持力D. B受的压力三、填空题（共3题；共6分）18.质量为2×103kg的汽车，保持40kW的功率行驶，能达到的最大速度为20m/s．当它以最大速度前进时，所受阻力的大小为________ N，若汽车受阻力大小不变，它的速度为10m/s时加速度的大小为________ m/s2．19.在电梯加速上升的过程中，站在电梯里的人所受支持力做________功（填“正”或“负”）；重力做________功（填“正”或“负”）；机械能________（填“增加”或“减少”）．20.某人用F＝100 N 的恒力，通过滑轮把物体M拉上斜面，如图所示，力F方向恒与斜面成60°角，若物体沿斜面运动1 m，人的拉力所做的功是________J（g取10 m/s2）.四、解答题（共1题；共5分）21.汽车发动机的额定功率为40kW，质量为2000kg，当汽车在水平路面上行驶时受到阻力为车重的0.1倍，（g=10m/s2）①汽车在路面上能达到的最大速度？②若以恒定功率启动，当汽车速度为10m/s时的加速度是多少？五、综合题（共2题；共25分）22.一辆质量为m的汽车，在水平路面上运动，若汽车的功率P的恒定不变，汽车所受的阻力始终是车重的k倍，问：（1）当汽车的速率等于v时，汽车的加速度是多少？（2）汽车在行驶中所能达到的最大速度是多少？23.一个大小为5N，与水平方向夹角是37°的拉力F作用在小车上．小车沿水平面向右运动．运动过程中小车受到的阻力大小为3N，方向水平向左．小车向右运动的距离S为2m的过程中，小车受到的各个力都没有发生变化．求：在此过程中（1）拉力F对小车做的功（取sin37°=0.6；cos37°=0.8）；（2）小车克服阻力做的功．（3）小车动能的增加量．答案解析部分一、单选题1.【答案】B【解析】【分析】匀加速提升重物时钢绳拉力最大，且等于匀加速结束时的拉力，由求出最大拉力；重物以最大速度为v2匀速上升时，F=mg，所以求出最大速度；先根据牛顿第二定律求出加速度，再根据匀加速直线运动速度-时间公式求出时间．匀加速提升重物时钢绳拉力最大，且等于匀加速结束时的拉力，由得A正确，B错误；重物以最大速度为v2匀速上升时，F=mg，所以，C正确，重物做匀加速运动的加速度，则匀加速的时间为，D正确，所以选B【点评】本题可类似于汽车的两种启动方式，恒定加速度启动和恒定功率启动，对于每种启动方式的运动的过程一定要熟悉．2.【答案】B【解析】【解答】解：飞机匀速飞行时，应有：F=F阻=kv2，所以：P=Fv=kv3因此功率为8P时，v'=2v．B 符合题意，A、C、D不符合题意．故答案为：B．【分析】根据题目中给出的阻力和速度之间的关系，结合功率的公式进行判断。

第1章功与机械能本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，满分100分，考试时间90分钟。

第Ⅰ卷(选择题，共48分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分。

在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1．根据力对物体做功的条件，下列说法中正确的是( )A．工人扛着行李在水平路面上匀速前进时，工人对行李做正功B．工人扛着行李从一楼走到三楼，工人对行李做正功C．作用力与反作用力做的功大小相等，并且其代数和为0D．在水平地面上拉着一物体运动一圈后又回到出发点，则由于物体位移为0，所以摩擦力不做功2. 如图所示，A、B两物体叠放在一起，A被不可伸长的细绳水平系于左墙上，B在拉力F作用下，向右匀速运动，在此过程中，A、B间的摩擦力做功情况是( ) A．对A、B都做负功B．对A不做功，对B做负功C．对A做正功，对B做负功D．对A、B都不做功3．一物体在运动中受水平拉力F的作用，已知F随运动距离x的变化情况如图所示，则在这个运动过程中F做的功为( )A．4 J B．18 J C．20 J D．22 J4．小木块从光滑曲面上P点滑下，通过粗糙静止的水平传送带落于地面上的Q点，如下图所示。

现让传送带在皮带轮带动下逆时针转动，让木块从P处重新滑下，则此次木块的落地点将( )A ．仍在Q 点B ．在Q 点右边C ．在Q 点左边D ．不能从传送带上滑下来 5．两个物体A 、B 的质量之比为m A ∶m B ＝2∶1，二者初动能相同，它们和水平桌面的动摩擦因数相同，则二者在桌面上滑行到停止经过的距离之比为( )A ．x A ∶xB ＝2∶1B ．x A ∶x B ＝1∶2C ．x A ∶x B ＝4∶1D ．x A ∶x B ＝1∶46．如图所示，倾角θ＝30° 的粗糙斜面固定在地面上，长为l 、质量为m 、粗细均匀、质量分布均匀的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端齐平。

第3节 功 率 作业1．一辆小车在水平面上做匀速直线运动，从某时刻起，小车所受牵引力和阻力随时间变化的规律如图所示，则作用在小车上的牵引力F 的功率随时间变化的规律是下图中的( )2．汽车以恒定功率P 由静止出发，沿平直路面行驶，最大速度为v ，则下列判断正确的是( )A ．汽车先做匀加速运动，最后做匀速运动B ．汽车先做加速度越越大的加速运动，最后做匀速运动C ．汽车先做加速度越越小的加速运动，最后做匀速运动D ．汽车先做加速运动，再做减速运动，最后做匀速运动3．汽车由静止开始运动，若要使汽车在开始运动后一小段时间内保持匀加速直线运动，则( )A ．不断增大牵引力和牵引力的功率B ．不断减小牵引力和牵引力的功率C ．保持牵引力不变，不断增大牵引力功率D ．不能判断牵引力功率怎样变化4．一个质量为m 的小球做自由落体运动，那么，在前t 秒内重力对它做功的平均功率P 及在t 秒末重力做功的瞬时功率P 分别为(t 秒末小球未着地)( )A.P ＝mg 2t 2，P ＝12mg 2t 2B.P ＝mg 2t 2，P ＝mg 2t 2C.P ＝12mg 2t ，P ＝mg 2t D.P ＝mg 2t ，P ＝2mg 2t图图5．（多选）质量为m的汽车由静止开始以加速度a做匀加速运动，经过时间t，汽车达到额定功率，则下列说法正确的是( )A．at即为汽车额定功率下的速度最大值B．at还不是汽车额定功率下速度最大值C．汽车的额定功率是ma2tD．题中所给条件求不出汽车的额定功率6．一辆汽车以功率P1在平直公路上匀速行驶，若驾驶员突然减小油门，使汽车的功率减小为P2并继续行驶．若整个过程中阻力恒定不变，此后汽车发动机的牵引力将( )A．保持不变B．不断减小C．突然减小，再增大，后保持不变D．突然增大，再减小，后保持不变7．质量为2 000 kg、额定功率为80 kW的汽车，在平直公路上行驶中的最大速度为20 m/s.若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为2 m/s2，运动中的阻力不变．求：(1)汽车所受阻力的大小；(2)3 s末汽车的瞬时功率；(3)汽车做匀加速运动的时间；(4)汽车在匀加速运动中牵引力所做的功．8．汽车发动机的额定功率P＝60 kW，若其总质量为m＝5 t，在水平路面上行驶时，所受阻力恒为F＝5.0×103 N，则：(1)汽车保持恒定功率启动时：①求汽车所能达到的最大速度v max.②当汽车加速度为2 m/s2时，速度是多大？③当汽车速度是6 m/s时，加速度是多大？(2)若汽车以a＝0.5 m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动，这一过程能维持多长时间？答案：1．D[车所受的牵引力和阻力恒定，所以车做匀加速直线运动，牵引力的功率P＝Fv＝F(v0＋at)，故选项D正确．]2．C[汽车在恒定功率下的启动中，力的大小与v的大小有关．]3．C[汽车保持匀加速直线运动，所受合力不变，其中牵引力也不变，但速度增大，牵引力的功率增大，C对，A、B、D错．]4. C5．BD[汽车在额定功率下的最大速度是a＝0时，v m＝P额F＝P额f，故A项错误，B项正确；汽车的功率是牵引力的功率，不是合力的功率，故C项错误；由F－f＝ma，F＝f＋ma，因f不知，则F不知，故求不出汽车的额定功率，故D项正确．]6. C7．(1)4 000 N(2)4.8×104 W(3)5 s(4)2×105 J解析：(1)所求的是运动中的阻力，若不注意“运动中的阻力不变”，则阻力不易求出．以最大速度行驶时，根据P＝Fv，可求得F＝4 000 N．而此时牵引力和阻力大小相等．(2)由于3 s时的速度v t＝at＝6 m/s，而牵引力由F′－f＝ma得F ′＝8 000 N ，故此时的功率为P ＝F ′v ＝4.8×104 W.(3)设匀加速运动的时间为t ，则t 时刻的速度为v t ＝at ，这时汽车的功率为额定功率．由P ＝Fv ，将F ＝8 000 N 和v t ＝at 代入得t ＝5 s.(4)匀加速运动阶段牵引力为恒力，牵引力所做的功W ＝Fs ＝F ·12at 2＝8 000×12×2×52 J ＝2×105 J 8．(1)①12 m/s ②4 m/s ③1 m/s 2 (2)16 s解析：汽车在运动中所受的阻力大小为：F ＝5.0×103 N.(1)汽车保持恒定功率启动时，做加速度逐渐减小的加速运动，当加速度减小到零时，速度达到最大．①当a ＝0时速度最大，所以，此时汽车的牵引力为F 1＝F ＝5.0×103 N ，则汽车的最大速度为v max ＝P F 1＝6×1045.0×103m/s ＝12 m/s. ②当汽车的加速度为2 m/s 2时，牵引力为F 2，由牛顿第二定律得：F 2－F ＝ma ，F 2＝F ＋ma ＝5.0×103 N ＋5.0×103×2 N ＝1.5×104 N.汽车的速度为v ＝P F 2＝6×1041.5×104m/s ＝4 m/s. ③当汽车的速度为6 m/s 时，牵引力为F 3＝P v ＝6×1046N ＝1×104 N ．由牛顿第二定律得F 3－F ＝ma ， 汽车的加速度为a ＝F 3－F m ＝1×104－5.0×1035×103 m/s 2＝1 m/s 2. (2)当汽车以恒定加速度a ＝0.5 m/s 2匀加速运动时，汽车的牵引力为F 4，由牛顿第二定律得 F 4－F ＝ma ，F 4＝F ＋ma ＝5.0×103 N ＋5×103×0.5 N ＝7.5×103 N.汽车匀加速运动时，其功率逐渐增大，当功率增大到等于额定功率时，匀加速运动结束，此时汽车的速度为v t ＝P F 4＝6×1047.5×103m/s ＝8 m/s. 则汽车匀加速运动的时间为：t ＝v t a ＝80.5s ＝16 s.。

第1章功和功率一、选择题1. 一辆汽车在平直公路上以恒定功率加速行驶，行驶过程中受到的阻力不为零，则下列说法正确的是（）A．速度增量与加速时间成正比B．动能增量与加速时间成正比C．能达到的最大速度与阻力成反比D．加速度与牵引力成正比2. 如图所示，滑块A 和B 叠放在固定的斜面体上，从静止开始以相同的加速度一起沿斜面加速下滑。

已知B 与斜面体之间光滑接触，则在AB 下滑的过程中，下列说法正确的是A．B 对A 的支持力不做功B．B 对A 的支持力做负功C．B 对A 的摩擦力做正功D．B 对A 的摩擦力做负功3. 如图所示，两光滑斜面的倾角分别为30°和45°，质量分别为2 ｍ和ｍ的两个滑块用不可伸长的轻绳通过滑轮连接(不计滑轮的质量和摩擦)，分别置于两个斜面上并由静止释放；若交换两滑块位置，再由静止释放．则在上述两种情形中正确的有A．质量为2 ｍ的滑块受到重力、绳的张力、沿斜面的下滑力和斜面的支持力的作用B．质量为ｍ的滑块均沿斜面向上运动C．绳对质量为ｍ滑块的拉力均大于该滑块对绳的拉力D．系统在运动中机械能均守恒4. 如图3-18所示，轻质弹簧竖直放置在水平地面上，它的正上方有一金属块从高处自由下落，从金属块自由下落到第一次速度为零的过程中 [ ]A ．重力先做正功，后做负功B ．弹力没有做正功C ．金属块的动能最大时，弹力与重力相平衡D ．金属块的动能为零时，弹簧的弹性势能最大5. 如图所示,倾斜的传送带开始时处于静止,一木块从顶端以一定的速度匀速下滑.如果中途传送带开始沿图中虚线箭头所示的方向转动,那么与传送带静止时相比( )A ．木块滑到底端所用的时间将变长B ．木块在滑到底端的过程中,摩擦力的冲量不变C ．木块在滑到底端的过程中,木块克服摩擦力所做的功不变D ．木块在滑到底端的过程中,系统产生的内能数值将变6. 光滑水平地面上叠放着两个物体A 和B,如图所示.水平拉力F 作用在物体B 上,使A 、B 两物体从静止出发一起运动.经过时间t,撤去拉力F,再经过时间t,物体A 、B 的动能分别设为E A 和E B ,在运动过程中A 、B 始终保持相对静止.以下有几个说法：①E A +E B 等于拉力F 做的功 ②E A +E B 小于拉力F 做的功 ③E A 等于撤去拉力F 前摩擦力对物体A 做的功 ④E A 大于撤去拉力F 前摩擦力对物体A 做的功其中正确的是( )A.①③B.①④C.②③D.②④7. 质量为2 kg 的物体置于水平面上，在运动方向上受拉力作用沿水平方向做匀变速直线运动，拉力作用2 s 后撤去，物体运动的速度图象如图所示，则下列说法中正确的是（）A．拉力F做功150 JB．拉力F做功500 JC．物体克服摩擦力做功100 JD．物体克服摩擦力做功175 J8. 如图所示，A、B叠放着，A用绳系在固定的墙上，用力F拉着B右移，用、和分别表示绳对A的拉力、A对B的摩擦力和B对A的摩擦力，则（）A.F做正功，做负功，做正功，不做功B.F和做正功，和做负功C.F做正功，其他力都不做功D.F做正功，做负功，和不做功9. 如图所示，物体m从倾角为α的固定光滑斜面由静止开始下滑，斜面高为h，当物体滑至斜面底端，重力做功的瞬时功率为 ( )A．mg B．mgsinαC．mg sinαD．mg10. 一辆小车在水平面上做匀速直线运动，从某时刻起，小车所受的牵引力和阻力随时间变化规律如图所示．则作用在小车上的牵引力F的功率随时间变化规律是图中的( )11. 关于物体所受外力的合力做功与物体动能的变化的关系有以下四种说法：①合力做正功，物体动能增加；②合力做正功，物体动能减少；③合力做负功，物体动能增加；④合力做负功，物体动能减少。