高中物理71追寻守恒量能量72功课时作业新人教版必修Word文档下载推荐.docx

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C．5000JD．5500J

　货物的加速度向上，

由牛顿第二定律有：

F－mg＝ma

起重机的拉力F＝mg＋ma＝11000N

货物的位移是l＝

at2＝0.5m

做功为W＝Fl＝5500J。

故D正确。

5．如图所示，一物体（可视为质点）以一定的速度沿水平面由A点滑到B点，摩擦力做功W1；

若该物体从A′沿两斜面滑到B′（此过程物体始终不会离开斜面），摩擦力做的总功为W2，若物体与各接触面的动摩擦因数均相同，则（　　）

A．W1＝W2B．W1>

W2

C．W1<

W2D．不能确定W1、W2的大小关系

　设AB间距离为L，则由A滑到B点，摩擦力做的功为W1＝－μmgL，由A′滑到B′摩擦力做的功为W2＝－μmgcosα·

x上－μmgcosβ·

x下＝－μmgL，故W1＝W2。

二、多项选择题

6．一个力对物体做了负功，则说明（　　）

A．这个力一定阻碍物体的运动

B．这个力不一定阻碍物体的运动

C．这个力与物体运动方向的夹角α＞90°

D．这个力与物体运动方向的夹角α＜90°

　由功的表达式W＝Flcosα知，只有当α＞90°

时，cosα＜0，力对物体做负功，此力阻碍物体的运动，故A、C对。

　AC

7．在下列事例中，哪些属于动能和势能相互转化、而动能和势能的总和是保持不变的（　　）

A．游乐园中的海盗船，如果没有摩擦和空气阻力，船在摇摆过程中的运动

B．在不计空气阻力的情况下，将一小球竖直上抛，小球从抛出点到落回抛出点的运动过程

C．物体以一定的速度沿粗糙的固定斜面上滑而达到一定的高度

D．自行车从斜坡顶端由静止滑下

　在没有摩擦和空气阻力的条件下，海盗船在摆动时势能和动能相互转化，每次摇摆都能达到相同的高度，总能量保持不变。

在不计空气阻力的情况下，小球竖直上抛的运动是动能转变为势能、势能又转变为动能的过程，总能量保持不变；

物体沿粗糙斜面运动和自行车沿斜坡下滑，是动能和势能相互转化，但动能和势能的总和减小，因为摩擦，物体的动能和势能会消耗一部分。

　AB

8．（xx·

海南中学高一检测）某物体同时受到三个力作用而做匀减速直线运动，其中F1与加速度a的方向相同，F2与速度v的方向相同，F3与速度v的方向相反，则（　　）

A．F1对物体做正功B．F2对物体做正功

C．F3对物体做负功D．合外力对物体做负功

　物体做匀减速直线运动，F1与加速度a的方向相同，则与速度的方向相反，则F1做负功，A错。

F2与速度v的方向相同，则F2做正功，B对。

F3与速度v的方向相反，则F3做负功，C对。

合力的方向与速度方向相反，则合力做负功，D对。

　BCD

9．质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，斜面沿水平方向向右匀速移动了距离x，如图所示，物体m相对斜面静止。

则下列说法正确的是（　　）

A．重力对物体m做正功

B．合力对物体m做功为零

C．摩擦力对物体m做负功

D．支持力对物体m做正功

　物体的受力及位移如图所示。

支持力FN与位移x的夹角α<

90°

，故支持力做正功，D正确。

重力垂直位移，故它不做功，A错误．摩擦力Ff与x夹角β>

，故摩擦力做负功，C正确。

合力为零，合力不做功，B正确。

三、非选择题

10.

如图所示，平行于斜面向上的拉力F使质量为m的物体匀加速地沿着长为L，倾角为α的斜面的一端向上滑到另一端，物体与斜面间的动摩擦因数为μ。

求作用在物体上各力对物体所做的总功。

　选物体为研究对象，其受力如图所示：

解法一：

拉力F对物体所做的功为：

WF＝FL。

重力mg对物体所做的功为：

WG＝mgLcos（90°

＋α）＝－mgLsinα。

摩擦力对物体所做的功为：

Wf＝FfLcos180°

＝－FfL＝－μmgLcosα。

弹力FN对物体所做的功为：

WN＝FNLcos90°

＝0。

故各力的总功：

W＝WF＋WG＋Wf＋WN＝FL－mgLsinα－μmgLcosα

解法二：

物体受到的合力：

F合＝F－Ff－mgsinα＝F－mgsinα－μmgcosα

所以合力做的功：

W合＝F合L＝FL－mgLsinα－μmgLcosα

　FL－mgLsinα－μmgLcosα

11．如图所示，在距水平地面高为0.4m处，水平固定一根长直光滑杆，在杆上P点固定一定滑轮，滑轮可绕水平轴无摩擦转动，在P点的右边，杆上套有一质量m＝2kg的小球A。

半径R＝0.3m的光滑半圆形细轨道，竖直地固定在地面上，其圆心O在P点的正下方，在轨道上套有一质量也为m＝2kg的小球B。

用一条不可伸长的柔软细绳，通过定滑轮将两小球连接起来。

杆和半圆形轨道在同一竖直面内，两小球均可看作质点，且不计滑轮大小的影响，g取10m/s2。

现给小球A一个水平向右的恒力F＝55N。

求：

（1）把小球B从地面拉到P点正下方C点过程中，重力对小球B做的功。

（2）把小球B从地面拉到P点正下方C点过程中，力F做的功。

（1）取竖直向上为正方向，WG＝－mgR＝－2×

10×

0.3J＝－6J。

（2）如图，

由几何知识可知：

＝

m＝0.5m

WF＝F（

－

）＝55×

（0.5－0.1）J＝22J。

（1）－6J　

（2）22J

12.

如图所示，升降机内斜面的倾角θ＝30°

，质量为2kg的物体置于斜面上始终不发生相对滑动，在升降机以5m/s的速度匀速上升4s过程中（g取10m/s2），求：

（1）斜面对物体的支持力所做的功；

（2）斜面对物体的摩擦力所做的功；

（3）物体重力所做的功；

（4）合外力对物体所做的功。

　物体处于升降机内随升降机一起匀速运动过程中，物体处于受力平衡状态，物体受到的所有的力都要做功，因此先由平衡状态求出Ff、FN，由位移公式求出x，然后由功的公式求各力所做的功。

受力分析如图所示。

由平衡条件得

Ffcosθ－FNsinθ＝0，

Ffsinθ＋FNcosθ－G＝0，

代入数据得

Ff＝10N，FN＝10

N。

由功的公式得：

（1）斜面对物体支持力所做的功

WN＝FNxcosθ＝FNvtcosθ

＝10

×

5×

4×

cos30°

J

＝300J。

（2）斜面对物体的摩擦力所做的功

Wf＝Ffxsinθ＝10×

sin30°

J＝100J。

（3）物体重力做的功

WG＝Gxcos180°

＝－20×

4J＝－400J。

（4）合外力对物体做的功

方法一　W合＝WN＋Wf＋WG＝0。

方法二　W合＝F合xcosα＝0。

（1）300J　

（2）100J　（3）－400J　（4）0

2019-2020年高中物理7.3功率课时作业新人教版必修

1．（xx·

连云港高一检测）关于功率，下列说法中正确的是（　　）

A．功率是描述做功快慢的物理量，在国际单位制中，其单位是焦耳（J）

B．功率是描述做功快慢的物理量，在国际单位制中，其单位是瓦特（W）

C．功率是描述做功多少的物理量，在国际单位制中，其单位是焦耳（J）

D．功率是描述做功多少的物理量，在国际单位制中，其单位是瓦特（W）

　功率是表示做功快慢的物理量，功率越大，表示做功越快。

功率的国际单位是瓦特，故B正确。

　B

2．汽车上坡的时候，司机必须换挡，其目的是（　　）

A．减小速度，得到较小的牵引力

B．增大速度，得到较小的牵引力

C．减小速度，得到较大的牵引力

D．增大速度，得到较大的牵引力

　汽车在上坡时，汽车的牵引力除了需要克服阻力以外，还要克服重力在沿斜坡向下的分力，所以需要增大牵引力，由F引＝

，在功率P不变时要增大牵引力F，必须减小速度v。

3.飞行员进行素质训练时，抓住秋千杆由水平状态开始下摆，如图所示，在到达竖直状态的过程中飞行员受到的重力的瞬时功率变化情况是（　　）

A．一直增大

B．一直减小

C．先增大后减小

D．先减小后增大

　根据功率P＝Fv可知，飞行员所受到的重力的瞬时功率PG＝mgvy；

开始下摆时，vy＝0，PG＝0；

竖直状态时，vy″＝0，PG＝0；

中间状态时，vy′≠0，PG≠0；

所以重力的瞬时功率先增大，后减小，选项C正确。

4．课外活动时，王磊同学在40s的时间内做了25个引体向上，王磊同学的体重大约为50kg，每次引体向上大约升高0.5m，试估算王磊同学克服重力做功的功率大约为（　　）

A．100WB．150W

C．200WD．250W

　每次引体向上克服重力做的功约为

W1＝mgh＝50×

0.5J＝250J

40s内的总功W＝nW1＝25×

250J＝6250J

40s内的功率P＝

W≈156W。

5．（xx·

佛山高一检测）某同学的质量为50kg，所骑自行车的质量为15kg，设该同学在平直路面上正常骑行时脚踏自行车的功率为40W。

若人与车受到的阻力是其重力的0.02倍，则正常骑行自行车时的速度大小约为（　　）

A．3m/sB．4m/s

C．13m/sD．30m/s

　设正常骑行自行车时阻力为F、速度为v，则有F＝0.02×

（50＋15）g＝0.02×

65×

10N＝13N，由P＝Fv，代入数值有v＝

m/s≈3m/s，故A正确。

6．关于力对物体做功的功率，下面说法正确的是（　　）

A．力对物体做功越多，这个力的功率就越大

B．力对物体做功的时间越短，这个力的功率就越大

C．力对物体做功少，其功率也可能很大；

力对物体做功多，其功率也可能较小

D．功率是表示做功快慢的物理量，而不是表示做功多少的物理量

　功率P＝

，表示单位时间内所做的功。

当t一定时，W越大，P越大；

当W一定时，t越小，P越大。

只强调两个因素中的一个，而不说明另一个因素的情况的说法是错误的，故A、B错误。

如果W较小，但当t很小时，P也可能很大；

如果W较大，但当t很大时，P也可能较小，所以C正确。

由P＝

可知P是表示做功快慢的物理量，P越大反映的是单位时间内做的功越多，也就是做功越快，所以D正确。

　CD

7．（xx·

昆明高一检测）质量为3kg的物体，从高45m处自由落下（g取10m/s2），那么在下落的过程中（　　）

A．前2s内重力做功的功率为300W

B．前2s内重力做功的功率为675W

C．第2s末重力做功的功率为600W

D．第2s末重力做功的功率为900W

　前2s物体下落h＝

gt2＝20m，重力做功的功率P1＝

W＝300W，A对，B错；

2s末物体的速度v＝gt＝20m/s，此时重力的功率P2＝mgv＝600W，C对，D错。

肇庆高一检测）提高物体（例如汽车）运动速率的有效途径是增大发动机的功率和减小阻力因数（设阻力与物体运动速率的平方成正比，即F阻＝kv2，k是阻力因数）。

当发动机的额定功率为P0时，物体运动的最大速率为vm，如果要使物体运动的速率增大到2vm，则下列办法可行的是（　　）

A．阻力因数不变，使发动机额定功率增大到8P0

B．发动机额定功率不变，使阻力因数减小到

C．阻力因数不变，使发动机额定功率增大到4P

D．发动机额定功率不变，使阻力因数减小到

　根据P＝Fv可知，当发动机的额定功率为P0时，物体运动的最大速率为vm，则P0＝kv

vm＝kv

；

如果要使物体运动的速率增大到2vm，若阻力因数不变，需使发动机额定功率增大到8P0，选项A正确，C错误；

若发动机额定功率不变，需使阻力因数减小到

，选项B错误，D正确；

故选A、D。

　AD

9.（xx·

杭州高一检测）如图所示为一汽车在平直的公路上由静止开始运动的速度图象，汽车所受阻力恒定。

图中OA为一段直线，AB为一曲线，BC为一平行于时间轴的直线，则（　　）

A．OA段汽车发动机的功率是恒定的

B．OA段汽车发动机的牵引力恒定

C．AB段汽车发动机的功率可能是恒定的

D．BC段汽车发动机的功率是恒定的

　OA为一段直线，说明OA段汽车做匀加速直线运动，牵引力不变，根据P＝Fv可知，速度增大，牵引力不变，功率增大，故A错误，B正确；

AB为一曲线，斜率逐渐减小，则加速度逐渐减小，牵引力减小，根据P＝Fv可知，牵引力减小，速度增大，功率可能不变，故C正确；

BC为一平行于时间轴的直线，则汽车做匀速直线运动，牵引力等于阻力，不变，速度也不变，根据P＝Fv可知，功率不变，故D正确。

10．一辆电动自行车的铭牌上给出了如下技术指标：

规格

车型

26型电动自行车

整车质量

30kg

最大载重

120kg

额定输出功率

120W

额定电压

40V

额定电流

3.5A

质量为M＝70kg的人骑此电动自行车沿平直公路行驶，所受阻力F阻恒为车和人总重的

，g取10m/s2。

则在电动自行车正常工作时，人骑车行驶的最大速度为多少？

　从电动自行车铭牌上获得的有用信息有：

整车质量为30kg，额定输出功率为120W。

分析知电动自行车在额定功率下行驶时，当牵引力与阻力相等时，即F＝F阻时速度达到最大值。

设车的质量为m，由题意知，地面对车的阻力为F阻＝k（M＋m）g，当车达到最大速度时，应有P＝Fvmax＝k（M＋m）·

gvmax，解得vmax＝6m/s。

　6m/s

11．（xx·

桂林高一检测）质量为2×

103kg的汽车，发动机输出功率为30×

103W。

在水平公路上能达到的最大速度为15m/s，设阻力恒定。

（1）汽车所受的阻力F阻。

（2）汽车的速度为10m/s时，加速度a的大小。

（3）若汽车从静止开始保持2m/s2的加速度做匀加速直线运动，则这一过程能持续多长时间？

（1）由于匀速运动，所以牵引力F＝F阻

由P＝Fv得

F阻＝

＝2×

103N

（2）由牛顿第二定律有：

F－F阻＝ma

又P＝Fv

解得：

a＝

＝0.5m/s2

（3）由牛顿第二定律有：

v2＝

＝5m/s

所以t＝

＝2.5s

（1）2×

103N　

（2）0.5m/s2　（3）2.5s

12．一杂技运动员骑摩托车沿一竖直圆轨道做特技表演，若车的速率恒为20m/s，人与车的质量之和为200kg，轮胎与轨道间的动摩擦因数为μ＝0.1，车通过最低点时，发动机功率为12kW，求车通过最高点时发动机的功率。

（g取10m/s2）

　如图所示，摩托车做圆周运动时，在最高点和最低点时弹力与重力在一条直线上，它们的合力充当向心力，所有各点切向合力均为零。

由功率公式及匀速圆周运动规律可得

最低点

最高点

联立可得：

P2＝4kW。

　4kW