2020-2021学年江西省上饶市高一(下)第十次周练(理科)物理试卷新人教版
展开1. 关于功率的公式P=Wt,下列说法正确的是( )
A.机器做功越多,其功率越大
B.若做功的时间趋近于0,则该功率为瞬时功率
C.平均功率很大,则任意时刻的功率都很大
D.功率P与功W成正比,与时间t成反比
2. 如图所示,水平地面上物体乙以一定的初速度在物体甲的水平表面上滑行,物体甲受到一个向左的水平力作用,甲、乙两物体之间存在滑动摩擦力,滑动摩擦力对乙做了负功,则滑动摩擦力对甲( )
A.可能做正功、负功或不做功
B.可能做正功、负功,但不可能不做功
C.可能做正功或不做功,但不可能做负功
D.可能做负功或不做功,但不可能做正功
3. 体育课上,身材、体重完全相同的甲、乙两位同学比赛跳高,甲同学采用跨越式,乙同学采用背越式,如图所示,比赛结果两同学的成绩相同,若不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.甲同学跳高过程中克服重力做的功较多
B.离地这一瞬间,地面对甲同学做功较多
C.乙同学腾空过程经历的时间比甲的长
D.乙同学上升过程重力的平均功率比甲的大
4. 如图所示,从A点以v0=10m/s的速度竖直上抛一小球,由于受到水平向右、大小为5N风力的作用,最后小球落在抛出点右侧2m处的B点.不计空气阻力,g取10m/s2,则下列说法正确的是( )
A.从A点到B点,合力对小球做功为10J
B.小球上升和下落过程中风力做功之比为1:1
C.从A点到B点,风力的平均功率为10W
D.小球在最高点时风力的瞬时功率为0
5. 从高为9m的位置自由释放一个质量为0.25kg的弹性小球,小球与地面碰撞无能量损失且以原速率弹回,已知小球在运动过程中受到的空气阻力是其自身重力的15,重力加速度g=10m/s2,则小球从释放到第一次弹回到最高点的过程中,弹性小球克服阻力做功的平均功率是( )
B.3WC.32WD.4W
6. 伽利略理想斜面实验使人们认识到引入能量概念的重要性.在此实验中能够说明能量在小球运动过程中不变的理由是( )
A.小球滚下斜面时,高度降低,速度增大
B.小球滚上斜面时,高度升高,速度减小
C.小球能准确地达到与起始点等高的高度
D.小球能在两斜面之间永不停歇地来回滚动
7. 如图所示,水平传送带以速率v0沿逆时针方向匀速转动,一质量为0.1kg的物体以水平向右的速率v0滑上传送带,经一定的时间后,物体离开传送带.已知v0=2m/s,物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g=10m/s2,则在该过程中摩擦力对物体做功的绝对值可能是( )
A.0
8. 滑雪场的一条雪道如图所示,质量为70kg的某滑雪运动员(包括装备)由A点沿圆弧轨道滑下,在B点以53m/s的速度水平飞出,落到了倾斜轨道上的C点(图中未画出),不计空气阻力,已知倾斜轨道的倾角θ=30∘,重力加速度g=10m/s2,下列判断正确的是( )
A.该滑雪运动员腾空的时间为1s
B.BC两点间的落差为53m
C.该滑雪运动员落到C点时重力的瞬时功率为7000W
D.若该滑雪运动员从更高处滑下,落到倾斜轨道时的速度方向与竖直方向的夹角会变小
二、实验探究题
如图所示,倾角为θ、高为ℎ的光滑斜面固定在水平地面上,一质量为m的小物块(可视为质点)从斜面顶端A由静止开始下滑,已知重力加速度为g,不计空气阻力,则小物块从顶端A滑到斜面底端B的过程中,重力做的功为________,斜面支持力对小物块做的功为________;小物块沿斜面下滑的整个过程中重力的平均功率为________,小物块滑到底端B时重力的瞬时功率为________.
三、解答题
我国自主研制的绞吸挖泥船“天鲲号”达到世界先进水平.若某段工作时间内,“天鲲号”的泥泵输出功率恒为P=1×104kW,单位时间的排泥量Q=1.4m3/s,排泥管的横截面积S=0.7m2,求泥泵对排泥管内泥浆的推力大小.
如图甲所示,水平面上有一粗细均匀的边长为L的线框abcd,线框的每一条边质量均为m,线框制作平整,与水平面贴合良好,水平面MN的左侧光滑,右侧平面与线框的动摩擦因数为μ,以cd边刚到达边界MN作为0位置,线框在水平外力的作用下,向右匀速运动2L的距离,已知重力加速度为g.
(1)在图乙所示的坐标系中作出摩擦力随线框位移的变化规律图线.
(2)求整个过程中线框克服摩擦力所做的功.
参考答案与试题解析
2020-2021学年江西省上饶市高一(下)第十次周练(理科)物理试卷
一、选择题
1.
【答案】
B
【考点】
平均功率
瞬时功率
功率的概念
【解析】
【解答】
解:做功的多少由功率和时间共同决定,A项错误;
如果做功的时间趋近于0,则该功率为瞬时功率,B项正确;
平均功率很大,不一定任意时刻的功率很大,C项错误;
P=Wt是功率的定义式,功率P与功W不成正比,与时间t也不成反比,D项错误.
故选B.
2.
【答案】
A
【考点】
做功的判断及功的正负
【解析】
【解答】
解:若甲保持静止,乙在甲表面滑动,则滑动摩擦力对甲不做功;若乙向右运动的同时甲向左运动,则滑动摩擦力对甲做负功;若乙向右运动的同时甲也向右运动,则滑动摩擦力对甲做正功.
故选A.
3.
【答案】
A
【考点】
平均功率
恒力做功
【解析】
【解答】
解:两同学的质量相等,甲同学是跨越式,重心上升的位移较大,所以甲同学克服重力做功较多,腾空过程经历的时间较长,A项正确,C项错误;
离地瞬间,地面对人不做功,B项错误;
设甲同学的起跳速度为v,在上升过程中,重力的平均功率P=mg⋅v2,而乙同学的起跳速度较小,故乙同学上升过程重力的平均功率较小,D项错误.
故选A.
4.
【答案】
A
【考点】
平均功率
恒力做功
瞬时功率
【解析】
【解答】
解:整个过程重力做功为0,风力做功W=Fx=10J,因此整个过程合力做的功为10J,A项正确;
整个过程小球的运动时间t=2v0g=2s,根据公式P=Wt整个过程风力的平均功率为5W,C项错误;
小球在水平方向做初速度为0的匀变速直线运动,小球在上升和下落过程的水平位移之比x1x2=13,因此小球在上升和下落过程中风力做功之比为1:3,B项错误;
小球在最高点时水平速度不为0,因此在最高点时风力的瞬时功率不为0,D项错误.
故选A.
5.
【答案】
B
【考点】
平均功率
【解析】
【解答】
解:小球下落的加速度大小a1=mg−fm=8m/s2,落地时的速度大小v1=2a1ℎ=12m/s,下落时间t1=v1a1=1.5s,
小球弹回后上升,加速度大小a2=mg+fm=12m/s2,上升时间t2=v1a2=1s,根据公式2a2ℎ2=v12,解得上升高度ℎ2=6m,
弹性小球克服阻力做功Wf=fℎ1+ℎ2=7.5J,平均功率P=Wft1+t2=3W,B项正确.
故选B.
6.
【答案】
C,D
【考点】
机械能守恒的判断
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解:小球能在两斜面之间永不停歇地来回滚动,小球能准确地达到与起始点等高的高度,都能说明小球没有能量损失,总能量一直保持不变,故CD正确.
故选:CD.
7.
【答案】
A,B
【考点】
传送带模型问题
恒力做功
【解析】
【解答】
解:由题意可知,若传送带足够长,物体在传送带上先向右做减速运动,速度为零后再向左做加速运动,物体和传送带速度相等时,物体离开传送带;由于传送带的长度不确定,故摩擦力对物体做功的绝对值|W|≤12mv02=0.2J.
故选AB.
8.
【答案】
A,C
【考点】
斜面上的平抛问题
瞬时功率
【解析】
【解答】
解:滑雪运动员做平抛运动时,水平方向有x=v0t,竖直方向有y=12gt2,并且tanθ=yx,联立解得t=1s,y=5m,A项正确,B项错误;
滑雪运动员落到C点时,竖直方向的速度vy=gt=10m/s,所以落到C点时重力的瞬时功率P=mg⋅vy=7000W,C项正确;
根据落到C点时的速度方向与水平方向之间的夹角的正切值tanα=gtv0=2×12gt2v0t=2⋅yx,可知落到C点时的速度方向与竖直方向的夹角与平抛运动的初速度无关,D项错误.
故选AC.
二、实验探究题
【答案】
mgℎ,0,12mgsinθ2gℎ,mgsinθ2gℎ
【考点】
平均功率
恒力做功
瞬时功率
【解析】
【解答】
解:小物块从A滑到B发生的位移s=ℎsinθ,方向沿斜面向下,根据功的计算公式可知,重力做功WG=mg⋅s⋅cs(π2−θ)=mgℎ;
斜面支持力对小物块做的功WN=mgcsθ⋅s⋅csπ2=0;
设小物块从A滑到B所用的时间为t,则ℎsinθ=12gsinθt2,解得t=1sinθ2ℎg,
故重力的平均功率P=WGt=12mgsinθ2gℎ;
设小物块滑到底端B时的速度大小为v,则v2=2gsinθ⋅ℎsinθ,解得v=2gℎ,
小物块滑到底端B时重力的瞬时功率P=mgvcsπ2−θ=mgsinθ2gℎ.
三、解答题
【答案】
泥泵对排泥管内泥浆的推力大小为5×106N.
【考点】
恒力做功
平均功率
【解析】
【解答】
解:t时间排出泥浆的长度x=QtS,
t时间泥泵的输出功W=Pt,
t时间泥泵排泥所做的功W′=Fx,
由于输出功都用于排泥做功,
联立解得F=5×106N.
【答案】
(1)如解答图所示.
(2)整个过程中线框克服摩擦力所做的功为6μmgL.
【考点】
摩擦力的计算
摩擦力做功与能量转化
【解析】
【解答】
解:(1)线框cd 刚进入粗糙区域时,cd边所受摩擦力为μmg,从该位置到ad边和bc边完全进入粗糙区域,摩擦力均匀增大到3μmg,然后摩擦力突变为4μmg,因此摩擦力随线框位移的变化规律如图丙所示.
(2)摩擦力随位移的变化图像和横轴所围面积表示线框克服摩擦力所做的功,
所以线框克服摩擦力所做的功,W=μmg+3μmg2L+4μmgL=6μmgL.
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