2020-2021学年广东省湛江市高一(下)周测(417)物理试卷新人教版
展开1. 关于功,下列说法中正确的是( )
A.功只有大小而无方向,所以功是标量
B.力和位移都是矢量,所以功也是矢量
C.功的大小仅由力决定,力越大,做功越多
D.功的大小仅由位移决定,位移越大,做功越多
2. 起重机竖直向上匀速吊起重物过程中,由P=Fv可知,起重机的输出功率P( )
A.一直增大B.一直减小C.保持不变D.先增大后减小
3. 铁路提速要解决许多具体的技术问题,其中提高机车牵引力功率是一个重要的问题.若匀速行驶时,列车所受阻力与速度的平方成正比,即f=kv2.那么,当列车分别以120km/ℎ和40km/ℎ的速度在水平直轨道上匀速行驶时,机车的牵引力功率之比为( )
A.3:1B.9:1C.27:1D.81:1
4. 质量为m的物体从静止开始做加速度为a的匀加速直线运动,在运动时间为t的过程中,合力对它做功的平均功率为( )
A.ma2tB.12ma2tC.2ma2tD.22ma2t
5. 一物体在水平拉力F的作用下沿水平面运动.已知拉力F随物体运动位移x的变化情况如图所示.则在0∼8m的运动过程中,拉力F做的功为( )
A.6JB.18JC.20JD.22J
6. 质量为1kg的物体沿水平方向做直线运动,其v−t图像如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.第1s内合外力做功为4JB.1∼3s内合外力做功为4J
C.3∼5s内合外力做功为−8JD.5∼7s内合外力做功为−8J
7. 如图所示,一个箱子在与水平方向成α角的恒力F作用下,由静止开始,沿水平面向右运动了一段距离x,所用时间为t,在此过程中,恒力F对箱子做功的平均功率为( )
A.FxcsαtB.FxtcsαC.FxsinαtD.Fxt
8. (多选)一质量为1kg的物体被人用手匀速向上托高1m,下列说法中正确的是(g取10m/s2)( )
A.手对物体做功10JB.合外力对物体做功为0
C.物体克服重力做功10JD.手对物体做正功大于10J
9. (多选)以一定的初速度竖直向上抛出质量为m的小球,它上升的最大高度为ℎ,空气阻力的大小恒为f.则从抛出点至回到原出发点的过程中,各力做功的情况正确的是( )
A.重力做的功为零B.空气阻力做的功为−2fℎ
C.空气阻力做的功为2fℎD.物体克服重力做的功为−mgℎ
10. (多选)如图甲所示,物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动.监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙、丙所示.取g=10m/s2,则( )
A.第1s内推力做功为1J
B.第2s内物体克服摩擦力做的功为2J
C.t=1.5s时推力F的功率为2W
D.第2s内推力F做功的平均功率为3W
解答题
如图所示,质量为m=2kg的木块在倾角θ=37∘的斜面上由静止开始下滑,木块与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5,已知:sin37∘=0.6,cs37∘=0.8,g取10m/s2,求:
(1)前2s内重力的平均功率;
(2)2s末重力的瞬时功率.
起重机将一质量为1.0×103kg的货物竖直向上吊起,货物运动的v−t图象如图所示,求:(取g=10m/s2)
(1)整个过程中货物上升的高度;
(2)减速过程中货物的加速度大小;
(3)加速过程中起重机拉力的平均功率.
参考答案与试题解析
2020-2021学年广东省湛江市高一(下)周测(4.17)物理试卷
选择题
1.
【答案】
A
【考点】
功的概念
【解析】
力和力方向上的位移的乘积表示力对物体做的功的大小.
【解答】
解:AB.功是标量,只有大小没有方向,所以A正确,B错误;
CD.力和力方向上的位移的乘积表示力对物体做的功的大小,所以CD错误.
故选A.
2.
【答案】
C
【考点】
平均功率
恒力做功
竖直上抛运动
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解:起重机的功率:P=Fv,因匀速运动,则有
F=mg
故P=mgv
所以功率不变,故C正确,
ABD错误.
故选C.
3.
【答案】
C
【考点】
平均功率
【解析】
当机车匀速前进时,机车的牵引力等于机车所受的阻力,机车牵引力功率可以用公式P=Fv,进行求解.
【解答】
解:已知列车匀速行驶时所受阻力与速度平方成正比,即f=kv2,
当列车在水平轨道上匀速行驶时,牵引力等于阻力,即F=f=kv2,
所以由功率公式P=Fv=kv3,所以当列车分别以120km/ℎ和40km/ℎ的速度在水平轨道上匀速行驶时,P1:P2=k(120km/ℎ)3:k(40km/ℎ)3=27:1,故C正确.
故选C.
4.
【答案】
B
【考点】
平均功率
恒力做功
动量定理的理解
【解析】
功率是描述物体做功快慢的物理量,做功越快,功率就越大;但是功率与做功的多少没有直接关系.对于公式P=V既可以求解物体的平均功率,也可以求物体的瞬时功率,而公式P=Wt,只能求解物体的平均功率.
【解答】
解:物体做的是匀加速直线运动,t时刻速度的大小为v=at
该过程的平均速度的大小为v=v2=12at
物体受到的合外力为F=ma
所以合外力对它做功的平均功率为P=Fv=ma⋅12at=12ma2t.
故选B.
5.
【答案】
B
【考点】
恒力做功
【解析】
求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=F5
【解答】
解:0−2m力F做功W1=F1x1=2N×2m=4
2∼4m力F做功W2=F2x2=−1N×2m=−2J
4∼8m力F做功W3=F3x3=4N×4m=16J
这个运动过程中F做的总功为W=M1+W2+W3=4J+(−2J)+16J=18J
B符合题意,ACD不符合题意;
故选B.
6.
【答案】
C
【考点】
v-t图像(匀变速直线运动)
匀变速直线运动的概念
动能定理的应用
x-t图像(匀变速直线运动)
非常规图像
恒力做功
【解析】
由图直接读出速度的大小。根据动能定理可求得各时间段内合外力做功情况。
【解答】
解:A.由图可知,1s末物体的速度为4m/s;则由动能定理可知,合外力做功W1=12mv2=12×1×16=8J,故A错误;
B.由图可知,1s末物体的速度为4m/s,3s末物体的速度为4m/s;故该过程中,合外力做功为零,故B错误;
C.由图可知,3s末物体的速度为4m/s,5s末物体的速度为0;故合外力做功W2=0−12mv2=−12×1×16=−8J,故C正确;
D.由图可知,5s末物体的速度为0,5s末物体的速度为−4;故合外力做功W2=12mv2=12×1×16=8J,故D错误.
故选C.
7.
【答案】
A
【考点】
瞬时功率
平均功率
【解析】
根据功的定义,力与力方向上的位移的乘积,直接计算出拉力F做的功,再根据P=Wt即可求解。
【解答】
解:物体的位移是在水平方向上的,把拉力F分解为水平的Fcsα,和竖直的Fsinα,由于竖直的分力不做功,所以拉力F对物块所做的功即为水平分力对物体做的功,所以有:W=Fcsα⋅x=Fxcsα,则平均功率为:P=Wt=Fxcsαt,故A正确,BCD错误.
故选A.
8.
【答案】
A,B,C
【考点】
重力势能的变化与重力做功的关系
动能定理的应用
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解:手对物体的作用力F=mg=10N,故手对物体做的功W1=10×1J=10J,A正确,D错误;重力做功W2=−10×1J=−10J,C正确;物体匀速上升,合力为零,故W合=0,B正确.
故选ABC.
9.
【答案】
A,B
【考点】
摩擦力做功与能量转化
【解析】
重力做功只与物体的初末位置有关,与物体所经过的路径无关,但是空气阻力对物体做功与物体经过的路径有关,由此可以判断重力和空气阻力的做功情况.
【解答】
解:A.由于重力做功只与物体的初末位置有关,与物体所经过的路径无关,所以从抛出点至回到原出发点的过程中,重力做功为零,故A正确;
BC.空气阻力对物体做功与物体经过的路径有关,上升和下降空气阻力做的功都是−fℎ,所以空气阻力做的总功为−2fℎ,故B正确,C错误;
D.物体克服重力做的功大小是零,故D错误.
故选AB.
10.
【答案】
B,D
【考点】
恒力做功
牛顿运动定律的应用—从运动确定受力
平均功率
瞬时功率
v-t图像(匀变速直线运动)
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解:由题图丙可知,第1s内物体保持静止状态,在推力方向上没有位移,故推力做功为0,故A错误;
由题图乙、丙可知,第3s内物体做匀速运动,F=2N,故F1=F=2N,由题图丙知,第2s内物体的位移大小为x=12×1×2m=1m,第2s内物体克服摩擦力做的功Wf=Ffx=2J,故B正确;
第2s内推力F=3N,t=1.5s时物体的速度大小为v=1m/s,故t=1.5s时推力的功率为P=Fv=3W
第2S内推力F做功WF=Fx=3J,故第2s内推力F做功的平均功率P=WFt=3W,故C错误,D正确.
故选BD.
解答题
【答案】
(1)前2s内重力的平均功率为24W.
(2)2s末重力的瞬时功率48W.
【考点】
瞬时速度
用牛顿运动定律分析斜面体模型
平均功率
恒力做功
瞬时功率
【解析】
此题暂无解析
【解答】
(1)物体沿斜面下滑时,由牛顿第二定律可得mgsinθ−μmgcsθ=ma,
解得a=2m/s2,l=12at2=12×2×22m=4m,
重力在前2s内做的功为W=mglsinθ=2×10×4×0.6J=48J,
重力在前2s内的平均功率为P=Wt=482W=24W.
(2)木块在2s末的速度v=at=2×2m/s=4m/s,
2s末重力的瞬时功率P=mgvcs90∘−θ=mgvsinθ=2×10×4×4×0.6W=48W.
【答案】
(1)整个过程中货物上升的高度14m;
(2)减速过程中货物的加速度为0.5m/s2;
(3)加速过程中起重机拉力的平均功率为P=1.1×104W.
【考点】
平均功率
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解:(1)v−t图像中图线与时间轴围成的面积即货物在该段时间内的位移,所以x=12×4+10×2m=14m.
(2)减速过程中,由公式a=v−v0t可得a=−0.5m/s2,
故减速过程中货物的加速度大小为0.5m/s2.
(3)由题图可知,加速过程中a′=1m/s2,v=1m/s
由牛顿第二定律得F−mg=ma′
代人数据解得F=1.1×104N
由P→=Fv得P=1.1×104W.
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