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1、1第五单元第五单元 机械能作业手册机械能作业手册课时作业(十三) 第 13 讲 功 功率 时间 / 40 分钟 基础巩固 1.(多选)如图 K13-1 甲所示,一女士站立在台阶式自动扶梯上正在匀速上楼,如图乙所示,一男士站立 在履带式自动人行道上正在匀速上楼.下列关于两人受到的力做功的判断正确的是( )图 K13-1 A.甲图和乙图中支持力都对人做正功 B.甲图和乙图中摩擦力都对人做负功 C.甲图和乙图中重力都对人做负功 D.甲图和乙图中人所受的合力都不做功 2.如图 K13-2 甲所示,轻质弹簧右端固定在墙上,左端与一质量m=0.5 kg 的物块相连,弹簧处于原长状 态,物块静止且与水平面间
2、的动摩擦因数=0.2.以物块所在处为原点,水平向右为正方向,建立x轴, 现对物块施加水平向右的力F,F随x轴坐标变化的情况如图乙所示,物块运动至x=0.4 m 处时速度为零,则 此时弹簧的弹性势能为(g取10 m/s2)( )图 K13-2 A.3.1 J B.3.5 J C.1.8 J D.2.0 J 3. 2017湖南岳阳一中模拟 如图 K13-3 所示,四个相同的小球在距地面相同的高度处以相同的速率 分别竖直下抛、竖直上抛、平抛和斜抛,不计空气阻力,则下列关于这四个小球从抛出到落地过程的说 法中正确的是( )图 K13-3 A.小球飞行过程中单位时间内的速度变化不同 B.小球落地时,重力
3、的瞬时功率相同 C.从开始运动至落地,重力对小球做功相同 D.从开始运动至落地,重力对小球做功的平均功率相同 4. 2017辽宁实验中学月考 一辆跑车在行驶过程中的最大输出功率与速度大小的关系如图 K13-4 所 示,已知该车质量为 2103 kg,在某平直路面上行驶,阻力恒为 3103 N.若汽车从静止开始以恒定加 速度 2 m/s2做匀加速运动,则此匀加速过程能持续的时间大约为( )2图 K13-4 A.8 sB.14 s C.26 s D.38 s 技能提升 5.汽车以恒定功率P额从静止启动,最后做匀速运动,此过程其速度随时间以及加速度、牵引力和功率 随速度变化的图像正确的是图 K13-
4、5 中的( )图 K13-5 6.汽车发动机的额定功率为 60 kW,汽车质量为 5 t.汽车在水平面上行驶时,阻力与车重成正比,g取 10 m/s2.当汽车以额定功率匀速行驶时,速度为 12 m/s.现突然减小油门,使发动机功率减小到 40 kW,对接 下去汽车的运动情况的描述正确的是( ) A.先做匀减速运动,再做匀加速运动 B.先做加速度增大的减速运动,再做匀速运动 C.先做加速度减小的减速运动,再做匀加速运动 D.最后的速度大小是 8 m/s 7.(多选) 2017武汉华师一附中月考 质量为m的物体静止在粗糙的水平地面上,从t=0 时刻开始物体受到方向恒定的水平拉力F作用,拉力F与时间
5、t的关系如图 K13-6 甲所示.物体在时刻开始运动, 其运动的v-t图像如图乙所示.若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,则( )图 K13-6A.物体与地面间的动摩擦因数为3B.物体在t0时刻的加速度大小为C.物体所受合外力在t0时刻的功率为 2F0v0D.拉力F在t02t0时间内的平均功率为F08.(多选) 2017齐鲁名校协作体模拟 质量为 1 kg 的物体静止在水平地面上,现用大小为 4 N 的水平 恒力向右拉物体,作用 3 s 后将拉力方向反向,大小不变,继续作用于物体.已知物体运动的图像如图 K13-7 所示,重力加速度g取 10 m/s2,则( )图 K13-7 A.物
6、体与水平地面间的动摩擦因数=0.2 B.t1=4 s C.若t2时刻物体回到出发点,则t2=8 s D.物体从静止出发至回到出发点,全过程拉力做的功为零 9.(多选) 2017安徽安庆一模 高速公路上下坡路段刹车失灵时车辆可以驶离行车道,转入行车道外 侧增设的安全减速专用斜坡避险车道.某避险车道的斜坡与水平面的夹角为 37,斜坡长为 50 m,某汽车进入该避险车道入口时速度为 90 km/h,假设汽车动力为零,所受摩擦阻力为车重的,g取 10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8,则( ) A.该车上滑到速度为零处所用的时间为 10 s B.无论该车的质量如何,上滑到速度为零处
7、所用的时间都相同 C.该车从开始上滑到速度为零的过程中,重力的平均功率为摩擦阻力的平均功率的 2 倍 D.若该车进入斜坡时的速度为 108 km/h,则汽车恰好可到达斜坡顶端 10. 2017江苏常州模拟 高速连续曝光照相机可在底片上重叠形成多个图像.现利用这架照相机对某 款家用汽车的加速性能进行研究,图 K13-8 为汽车做匀加速直线运动时连续三次曝光的照片,图中汽车 的实际长度为 4 m,照相机每两次曝光的时间间隔为 2.0 s.已知该汽车的质量为 1000 kg,额定功率为 90 kW,汽车运动过程中所受的阻力始终为 1500 N. (1)求该汽车的加速度大小. (2)若汽车由静止开始以
8、此加速度做匀加速运动,则匀加速运动状态能保持多长时间? (3)汽车所能达到的最大速度是多少? (4)若该汽车从静止开始运动,牵引力不超过 3000 N,求汽车运动 2400 m 所用的最短时间(汽车已经达 到最大速度).图 K13-84挑战自我 11.如图 K13-9 所示,在水平道路上,质量为 5103 kg 的拖车将另一同质量的故障车拖移.用一根长度为 4.6 m、不可伸长的轻绳将两车连接,行驶时两车所受阻力均为车重的.当拖车拖动故障车一起做匀 速直线运动时,拖车输出功率为 2105 W.重力加速度g取 10 m/s2. (1)求拖车拖动故障车一起匀速运动时的速度大小v0. (2)在拖车拖
9、着故障车匀速行驶过程中,司机发现前方有一障碍物后紧急刹车,此后拖车在水平方向上只受到阻力,其大小为其重力的 ,若故障车所受阻力保持不变,则经过多长时间故障车撞上拖车?碰撞前 瞬间故障车的速度为多大?图 K13-95课时作业(十四) 第 14 讲 动能 动能定理 时间 / 40 分钟 基础巩固 1. 2017温州学考模拟 在篮球比赛中,某位同学获得罚球机会,他站在罚球线处用力将篮球投出,篮 球约以 1 m/s 的速度撞击篮筐.已知篮球质量约为 0.6 kg,篮筐离地高度约为 3 m,忽略篮球受到的空气 阻力,则该同学罚球时对篮球做的功大约为( )图 K14-1 A.1 J B.10 J C.50
10、 J D.100 J 2.(多选) 2017湖南岳阳质检 用力F拉着一个物体从空中的a点运动到b点的过程中,重力做功-3 J,拉力F做功 8 J,空气阻力做功-0.5 J,则下列判断正确的是 ( ) A.物体的重力势能增加了 3 J B.物体的重力势能减少了 3 J C.物体的动能增加了 4.5 J D.物体的动能增加了 8 J3. 2017济南一中月考 如图 K14-2 所示,AB为 圆弧轨道,BC为水平直轨道,BC恰好在B点与AB相 切,圆弧的半径为R,BC的长度也是R.一质量为m的物体与两个轨道间的动摩擦因数都为,它由轨道 顶端A从静止开始下落,恰好运动到C处停止,重力加速度为g,那么物
11、体在AB段克服摩擦力所做的功 为( )图 K14-2A. C.mgRD.(1-)mgR 4.如图 K14-3 所示,ABCD是一个盆式容器,盆内侧壁与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的圆弧,BC 是水平的,其长度d=0.50 m,盆边缘的高度为h=0.30 m.在A处放一个质量为m的小物块并让其从静止 开始下滑.已知盆内侧壁是光滑的,而盆底BC面与小物块间的动摩擦因数为=0.10.小物块在盆内来 回滑动,最后停下来,则停的地点到B的距离为 ( )图 K14-3 A.0.50 m B.0.25 m C.0.10 m D.065.(多选) 2017河南陕州中学月考 一质量为 2 kg 的物体在水
12、平恒定拉力的作用下以一定的初速度 在粗糙的水平面上做匀速运动,运动一段时间后,拉力逐渐减小,当拉力减小到零时,物体刚好停止运动, 图 K14-4 中给出了拉力随位移变化的关系图像.已知重力加速度g取 10 m/s2,由此可知( )图 K14-4 A.物体与水平面间的动摩擦因数为 0.35 B.减速过程中拉力对物体所做的功约为 12 J C.匀速运动时的速度约为 6 m/s D.减速运动的时间约为 1.7 s 技能提升 6. 2017辽宁实验中学月考 质量m=2 kg 的物块放在粗糙水平面上,在水平拉力的作用下由静止开始 运动,物块动能Ek与其发生位移x之间的关系如图 K14-5 所示.已知物块
13、与水平面间的动摩擦因数 =0.2,g取 10 m/s2,则下列说法中不正确的是 ( )图 K14-5 A.x=1 m 时物块的速度大小为 2 m/s B.x=3 m 时物块的加速度大小为 1.25 m/s2 C.在前 2 m 的运动过程中物块所经历的时间为 2 s D.在前 4 m 的运动过程中拉力对物块做的功为 25 J 7.(多选) 2017河北衡水二模 如图 K14-6 所示,内壁光滑的圆轨道竖直固定在桌面上,一小球静止在 轨道底部A点.现用小锤沿水平方向快速击打小球,击打后迅速移开,使小球沿轨道在竖直面内运动,当 小球回到A点时,再次用小锤沿小球运动方向击打小球.通过两次击打,小球才能
14、运动到圆轨道的最高点,已 知小球在运动过程中始终未脱离轨道.若在第一次击打过程中小锤对小球做功为W1,第二次击打过程中小锤对小球做功为W2,先后两次击打过程中小锤对小球做功全部用来增加小球的动能,则的值可能为( )图 K14-6A. C.1 D.2 8. 2017湖南怀化二模 如图 K14-7 所示,一高为H=8.75 m 的高台上固定着一竖直硬杆AB,硬杆上端 点A和地面上某点C间紧绷着一钢绳AC,且AC与水平方向夹角为 45.在某次消防演习中,消防队员王 壹从高台上的B点以 5 m/s 的初速度水平跳出,下落过程中恰好能抓住钢绳AC,而后顺着钢绳减速滑下,且7到达地面时速度刚好减为零.若整
15、个过程将消防队员视为质点,不考虑他在空中运动所受的阻力、与钢 绳接触时损失的能量及钢绳的形变,g取 10 m/s2.求: (1)消防队员抓住钢绳瞬间的竖直速度大小; (2)硬杆AB的高度h;(3)消防队员沿钢绳下滑时所受阻力与重力的比值.图 K14-79. 2017云南曲靖一中月考 如图 K14-8 所示,AB是倾角为=30的粗糙直轨道,BCD是光滑的圆弧 轨道,AB恰好在B点与圆弧相切,圆弧的半径为R,一个质量为m的物体(可以看作质点)从直轨道上的P 点由静止释放,而后在两轨道上做往返运动.已知P点与圆弧的圆心O等高,物体做往返运动的整个过程 中在AB轨道上通过的路程为s.(重力加速度为g)
16、 (1)求物体与轨道AB间的动摩擦因数. (2)最终当物体通过圆弧轨道最低点E时,求物体对圆弧轨道的压力大小. (3)为使物体能顺利到达圆弧轨道的最高点D,释放点距B点的距离L至少为多大?图 K14-88挑战自我 10.如图 K14-9 所示,一根轻弹簧左端固定于竖直墙上,右端被质量m=1 kg、可视为质点的小物块压缩 而处于静止状态,且弹簧与物块不拴接,弹簧原长小于光滑平台的长度.在平台的右端有一传送带AB,长 L=5 m,物块与传送带间的动摩擦因数1=0.2,与传送带相邻的粗糙水平面BC长s=1.5 m,它与物块间 的动摩擦因数2=0.3,在C点右侧有一半径为R的光滑竖直圆弧与BC平滑连接
