1、第五章 機(jī)械能及其守恒定律第 1 講 功和功率1一個(gè)力對(duì)物體做了負(fù)功，則說(shuō)明( )A這個(gè)力一定阻礙物體的運(yùn)動(dòng)B這個(gè)力不一定阻礙物體的運(yùn)動(dòng)C這個(gè)力與物體運(yùn)動(dòng)方向的夾角 90D這個(gè)力與物體運(yùn)動(dòng)方向的夾角 90時(shí)，cos 0 0 01223解析 WW重力做負(fù)功，拉力做正功，即 0ABC正確；121Wmv vW根據(jù)動(dòng)能定理：合力做的功 0 ， 2 m/s，即 0，D2233正確答案 CDmt4一個(gè)質(zhì)量為 的小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，那么，在前 秒內(nèi)重力對(duì)PtP它做功的平均功率 及在 秒末重力做功的瞬時(shí)功率 分別為()1P mgt P mgtP mgt P mgtB. ， 2 2 2 2A. ， 2 22 2

2、21P mgt P mgtP mgt P mgtD. ， 22 2C. 2， 22t解析 前 秒內(nèi)重力做功的平均功率1mg gt2W21Pmgt t P Fv； 秒末重力做功的瞬時(shí)功率 2 2ttmg gt mgt ，故C正確2答案 Cm5如圖 3所示，通過(guò)一動(dòng)滑輪提升質(zhì)量 1 kg的物體，豎直向上拉繩子，使物體由靜止開(kāi)始以 5 m/s的加速度上升，不計(jì)動(dòng)滑輪2Fg及繩子的質(zhì)量和摩擦，則拉力 在1 s末的瞬時(shí)功率為取 10m/s)( 2圖 3A75 W 25 W 12.5 W 37.5 WF mg maF解析 由牛頓第二定律得2 ，得 7.5N1s末物體v atFv v的速度為 5 m/s，力

3、 作用點(diǎn)的速度 2 10 m/s，121FP Fv則拉力 在1 s末的瞬時(shí)功率為 75 W故A正確2答案 A6用鐵錘把小鐵釘釘入木板，設(shè)木板對(duì)釘子的阻力與釘進(jìn)木板的深d度成正比，已知鐵錘第一次將釘子釘進(jìn) ，如果鐵錘第二次敲釘子時(shí)對(duì)釘子做的功與第一次相同，那么，第二次釘子進(jìn)入木板的深度是()dB( 21)dA( 1)1D.ddC.2解析 地增加，這屬于變力做功問(wèn)題，由于力與位移成正比，可求出力對(duì)位移的平均值，將變力轉(zhuǎn)化為恒力來(lái)處理根據(jù)題意可得kdW Fd d第一次做功： .21kd k d d W Fd.第二次做功： 22dd聯(lián)立解得 ( 21).答案 B7完全相同的兩輛汽車，都拖著完全相同的拖

4、車以相同的速度在平直公路上勻速齊頭并進(jìn)，某一時(shí)刻兩拖車同時(shí)與汽車脫離之后，甲汽車保持原來(lái)的牽引力繼續(xù)前進(jìn)，乙汽車保持原來(lái)的功率繼續(xù)前進(jìn)，則一段時(shí)間后(假設(shè)均未達(dá)到最大功率)( )A甲車超前，乙車落后B乙車超前，甲車落后C它們?nèi)札R頭并進(jìn)D甲車先超過(guò)乙車，后乙車又超過(guò)甲車解析 fF汽車受到的摩擦力 減小，因?yàn)榧灼嚨臓恳?保持不變，所F fa以其將做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為 ，而乙汽車保mP Fv持原來(lái)的功率不變做加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù) 可知，其牽引力會(huì)隨F fa 逐漸減小，m可見(jiàn)，甲車的速度較大，甲車超前，乙車落后答案 AF8如圖 4所示，位于水平面上的物體在水平恒力 作用下，做速度1vF為 的勻

5、速運(yùn)動(dòng)；若作用力變?yōu)樾毕蛏系暮懔?，物體做速度為12vF F的勻速運(yùn)動(dòng)，且 與 功率相同則可能有( )212圖 4F F v vF F v vB 21122112F F v vF F v vD 21122112FFv Fv解析 設(shè) 與水平方向成 角，由題意可知： cos ，2112 2FvFvF Fv v因 cos 1，故 ，當(dāng) 時(shí)，一定有 時(shí)，有 、 、 三種可能，故21121212F Fv v選項(xiàng)C錯(cuò)誤當(dāng) 時(shí)，一定有 ，故 D選項(xiàng)正確2112答案 BD9如圖 5是質(zhì)量為 1 kg的質(zhì)點(diǎn)在水平面上運(yùn)動(dòng)的 圖象，以水平向右的方向?yàn)檎较蛞韵屡袛嗾_的是( )vt圖 5A在03.0 s時(shí)間內(nèi)，合

6、力對(duì)質(zhì)點(diǎn)做功為10 JB在4.06.0 s時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的平均速度為3 m/sC在1.05.0 s時(shí)間內(nèi)，合力的平均功率為4 WtD在 6.0 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的加速度為零WE解析 在03.0 s時(shí)間內(nèi)，由動(dòng)能定理 6 ，所以A合kssv錯(cuò)誤在4.06.0s時(shí)間內(nèi)，由圖象可知 6m， 3m/s，tWWEP所以B正確在1.05.0 s時(shí)間內(nèi)， 8 ， 合t合kta2WC6.0s時(shí)質(zhì)點(diǎn)的加速度 4m/s，2D錯(cuò)誤答案 B10低碳、環(huán)保是未來(lái)汽車的發(fā)展方向某汽車研發(fā)機(jī)構(gòu)在汽車的車輪上安裝了小型發(fā)電機(jī)，將減速時(shí)的部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化并儲(chǔ)存在蓄電池中，以達(dá)到節(jié)能的目的某次測(cè)試中，汽車以額定功率行駛一Ex段距離后關(guān)閉發(fā)動(dòng)

7、機(jī)，測(cè)出了汽車動(dòng)能 與位移 的關(guān)系圖象如k圖6所示，其中是關(guān)閉儲(chǔ)能裝置時(shí)的關(guān)系圖線，是開(kāi)啟儲(chǔ)能裝置時(shí)的關(guān)系圖線已知汽車的質(zhì)量為1 000 kg，設(shè)汽車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受地面阻力恒定，空氣阻力不計(jì)，根據(jù)圖象所給的信息可求出()圖6A汽車行駛過(guò)程中所受地面的阻力為1 000 NB汽車的額定功率為80 kWC汽車加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為22.5 sD汽車開(kāi)啟儲(chǔ)能裝置后向蓄電池提供的電能為510 J5E F x F解析 由圖線求所受阻力， ， 810/400 25kffE mvvP Fv000 ，A錯(cuò)誤；由 /2可得， 40 ，所以 2mkmf mPt Fx Et80kWB正確；加速階段， 8010 210500

8、33ft310，解得 16.25 C錯(cuò)誤；根據(jù)能量守恒，由圖線5E E Fx可得， 810 210150 J510 ，D正535kf確答案 BDm11如圖7所示，升降機(jī)內(nèi)有一斜面，其傾角為，一質(zhì)量為 的a h 物體做了多少功？合外力對(duì)物體做了多少功？圖 7解析物體受力，如圖所示FF則 sin cos NfFFmg macos sin Nf由得F mg a ( )cos NF mg a ( )sin fW mgh所以重力做功 GW Fh mg ah支持力做功 cos ( ) cos2NNW Fh mg ah摩擦力做功 cos ( )sin22FffW W W W mah合外力做功 合GNFfW

9、mgh W mg ah答案 ( ) cos 2GNW mg a h W mah ( ) sin2Ff合12照相機(jī)對(duì)MD2000 8所示為汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)三次曝光的照片，圖中的標(biāo)尺單位為米，照相機(jī)每?jī)纱纹毓獾臅r(shí)間間隔為 1.0 s已知該汽車的質(zhì)量為 2000kg，額定功率為72kW，汽車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受的阻力始終為1600 N.圖 8(1)求該汽車加速度的大小(2)若汽車由靜止以此加速度開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，勻加速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)最多能保持多長(zhǎng)時(shí)間？(3)求汽車所能達(dá)到的最大速度解析 (1)汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，有1x v T a T 2210v v a T 101x v T a T 2221x x x a T由以上幾式可得， 221x3.002.00a m/s1.0 m/s.2 2T1.022(2)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的汽車所受合力為恒力，由牛頓第二定律F F maF ma F得： ，所以 3600，隨著速度的增大，汽ffP72