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1、第1章功和功率单元试卷1在斯著名撑杆跳运动员伊辛巴耶娃以5.05 m的成绩第24次 打破世界纪录如图1所示为她在比赛中的几个画面的 示意图下列说法中正确的是 () A运动员过最高点时的速度为零B撑杆恢复形变时，弹性势能完全转化为动能C运动员要成功跃过横杆，其重心必须高于横杆D运动员在上升过程中对杆先做正功后做负功解析：运动员在最高点要有一个向前的速度，A错误；撑杆恢复形变时，弹性势能转化为运动员的动能和重力势能，故B错误；运动员在成功跃过的过程中，一般使用背越式，重心可以在横杆的下方，C错误；运动员奔跑一段后，杆的一端触地，运动员开始上升，在此过程中，运动员的动能先转化为杆的弹性势能和她本身的
2、重力势能，当上升到一定高度时，杆的弹性势能再转化为运动员的动能和重力势能，故D正确答案：D2一物体在外力的作用下从静止开始做直线 运动，合外力方向不变，大小随时间的变化如图2所示 设该物体在t0和2t0时刻相对于出发点的位移分别是s1和 s2，速度分别是v1和v2，合外力从开始至t0时刻做的功是 W1，从t0至2t0时刻做的功是W2，则 () As25s1v23v1 Bs29s1v25v1 Cs25s1W28W1 Dv23v1W29W1 解析：设t0时刻前后的加速度分别为a1、a2，则a22a1，所以v1a1t0，v2v1 a2t03v1；s1a1t02，s2s1v1t0a2t025s1；W1
3、F0s1，W22F0(s2s1)8W1， 故选项A、C对，B、D错 答案：AC3如图3所示，分别用F1、F2、F3将质量为m的物体由静止沿同一 光滑斜面以相同的加速度从斜面底端拉到斜面的顶端，物体到达斜面顶端时，力 F1、F2、F3的功率关系为()图3 AP1P2P3 BP1P2P3 CP3P2P1 DP1P2P3 解析：设物体的质量为m，三种情况下物体的加速度a相同，据牛顿第二定律得 F1mgsinma，F2cosmgsinma，F3cosmgsinma.所以F1F2cos F3cos，在速度方向上的分量都相同，又因加速度相同，斜面长度相同，所以三种 情况下到达斜面顶端时的速度相等，所以据功
4、率公式可知P1P2P3，故选A. 答案：A4如图4所示，长为L的长木板水平放置， 在木板的A端放置一个质量为m的小物块，现缓慢地抬高A 端，使木板以左端为轴转动，当木板转到与水平面的夹角为 时小物块开始滑动，此时停止转动木板，小物块滑到底端的 速度为v，则在整个过程中()A支持力对物块做功为0B支持力对小物块做功为mgLsinC摩擦力对小物块做功为mgLsinD滑动摩擦力对小物块做功为mv2mgLsin 解析：在缓慢抬高A端的过程中，支持力对物块做功为W，摩擦力不做功，由动能定理可得WWGWmgLsin0，即WmgLsin；物块下滑过程中支持力不做功，滑动摩擦力做负功，由动能定理可得mgLsi
5、nWfmv20，故Wfmv2mgLsin，因此B、D正确答案：BD5质量为m的汽车以恒定的功率P在平直的公路上行驶，汽车匀速行 驶时的速率为v1，则当汽车的速率为v2(v2v1)时，汽车的加速度为 ()A. B.C. D.解析：汽车所受阻力为Ff，汽车速度为v2时的牵引力为F，由牛顿第二定律得FFfma，即ma，所以a，应选C. 答案：C6. 质量为2 kg的物体放在动摩擦 因数0.1的水平面上，在水平拉力的作用下由静止开始运 动，水平拉力做的功W和物体发生的位移s之间的关系如图5 图5所示，重力加速度g取10 m/s2，则 ()A此物体在AB段做匀加速直线运动B此物体在AB段做匀速直线运动C
6、此物体在OA段做匀加速直线运动D此物体在OA段做匀速直线运动解析：由题中图象得：此物体在OA段所受的水平拉力为F15 N，在AB段所受的水平拉力为F22 N；物体所受滑动摩擦力为Ffmg2 N，所以此物体在AB段做匀速直线运动，选项B正确；此物体在OA段做匀加速直线运动，选项C正确答案：BC7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Ffkv2，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2P0B发动机额定功
7、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8P0D发动机额定功率不变，使阻力因数减小到解析：物体运动的最大速度为匀速运动时的速度，此时牵引力与阻力相等，由公式P0FvmFfvmkvm2vmkvm3，若速率增大到2vm，则牵引力的功率的表达式为P8kvm3，则当阻力因数不变时，即kk时，则P8P0，A错C对；当发动机额定功率不变时，即P0P时，则k8k，k，D对B错答案：CD8用一个机械将货箱全部吊上离 地12 m高的平台，现有30个货箱，总质量为150 kg， 这个机械在吊箱子时所能提供的功率取决于所吊物体质 量的多少，如图6所示(不计放下吊钩、搬起和放下箱 子等时间)根据
8、图线可得出下列结论，其中正确的是 () A每次吊起3个货箱，吊起货箱所需时间最短B吊完所有货箱至少需要12 minC每次吊起的货箱越多，上升速度越小D一次吊起3个货箱时，上升速度最大解析：根据题意可知每个箱子的质量为5 kg，再根据图象可得，当吊起一个箱子时，上升的最大速度约为v1 m/s，当吊起两个箱子时，上升的最大速度约为v2 m/s，当吊起三个箱子时，机械提供的功率最大，此时上升的最大速度约为v3 m/s，随着功率减小及重物的增加，货箱上升的速度越来越小，故C正确，D错误因提3个货箱时机械的功率最大，由PtW可知以最大功率提升货箱用的时间最少，是12 min，故A、B正确答案：ABC9两
9、台机械所做的总功之比为21,它们的机械效率之比为34,则它们所做的有用功之比为( )A.21 B.34 C.41 D.32答案：D10 在一次抗洪抢险活动中，解放军某部利用直升机抢救一重要落水物体，静止在空中的直升机上的电动机通过悬绳将物体从离飞机90 m处的洪水中吊到机舱里已知物体的质量为80 kg，吊绳的拉力不能超过1 200 N，电动机的最大输出功率为12 kW.为尽快把物体安全救起，操作人员采取的办法是：先让吊绳以最大的拉力工作一段时间，达到最大功率后电动机就以最大功率工作，当物体到达机舱时恰好达到最大速度(g10 m/s2)求：(1)落水物体刚到达机舱时的速度；(2) 匀加速上升的高
10、度和时间解析：(1)由PmaxFvmax，FG，得vmax m/s15 m/s即此物体刚到达机舱时的速度为15 m/s.(2)匀加速上升的加速度为：a1 m/s25 m/s2匀加速阶段的末速度：v1 m/s10 m/s匀加速上升时间为t1 s2 s匀加速上升的高度h1t1(2) m答案：(1)15 m/s(2) 10 m， 2 s11.如图8所示，斜面倾角为45，从斜面 上方A点处由静止释放一个质量为m的弹性小球，在 B点处和斜面碰撞，碰撞后速度大小不变，方向变为水 平，经过一段时间在C点再次与斜面碰撞已知AB两 点的高度差为h，重力加速度为g，不考虑空气阻力求：小球在AB段运动过程中重力做功
11、的平均功率P；解析：由Wmgh，P，hgt2得Pmg12一辆汽车质量为1103 kg， 最大功率为2104 W，在水平路面上由静止开始 做直线运动，最大速度为v2，运动中汽车所受阻 力恒定发动机的最大牵引力为3103 N，其行驶 过程中牵引力F与车速的倒数的关系如图9所示 试求：(1)根据图线ABC判断汽车做什么运动？(2)v2的大小；(3)整个运动过程中的最大加速度；(4)匀加速运动过程的最大速度是多大？当汽车的速度为10 m/s时发动机的功率为多大？解析：(1)题图中图线AB段牵引力F不变，阻力Ff不变，汽车做匀加速直线运动，图线BC的斜率表示汽车的功率P，P不变，则汽车做加速度减小的加速运动，直至达到最大速度v2，此后汽车做匀速直线运动(2)当汽车的速度为v2时，牵引力为F11103 N，v2 m/s20 m/s.(3)汽车做匀加速直线运动时的加速度最大阻力Ff N1000 Na m/s22 m/s2.(4)与B点对应的速度为v1 m/s6.67 m/s当汽车的速度为10 m/s时处于图线BC段，故此时的功率最大为Pm2104 W.答案：(1)见解析(2)20 m/s(3)2 m/s2(4)6.67 m/s2104 W6用心 爱心 专心
