新课标2021年高一物理暑假作业12《功、功率》.docx

【KS5U原创】新课标2021年高一物理暑假作业12《功、功率》。
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、选择题（本题共6道小题）
1.汽车以额定功率在平直大路上匀速行驶，在t1时刻突然使汽车的功率减小一半，并保持该功率连续行驶，到t2时刻汽车又开头做匀速直线运动（设汽车所受阻力不变），则在t1～t2时间内（　　）

A．
汽车的加速度保持不变
B．
汽车的加速度渐渐减小

C．
汽车的速度先减小后增大
D．
汽车的速度先增大后减小
2.如图，在外力作用下某质点运动的速度v﹣时间t图象为正弦曲线，由图可推断（　　）

A．
在0～t1时间内，外力在增大

B．
在t1～t2时间内，外力的功领先增大后减小

C．
在t2～t3时刻，外力在做负功

D．
在t1～t3时间内，外力做的总功为零
3.物体在水平恒力F的作用下，在光滑的水平面上由静止前进了路程S，再进入一个粗糙水平面，又连续前进了路程S。设力F在第一段路程中对物体做功为W1，在其次段路程中对物体做功为W2，则（    ）
A、W1＞W2        B、W1＜W2             C、W1=W2        D、无法推断
4.将质量为m的小球置于半径为l的固定光滑圆槽与圆心等高的一端无初速度释放，小球在竖直平面内做圆周运动，若小球在最低点的势能取做零，则小球运动过程中第一次动能和重力势能相等时重力的瞬时功率为（　　）

A．
mg
B．
mg
C．
mg
D．
mg
5.如图所示，质量为m的物体置于倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，在外力作用下，斜面以加速度a沿水平方向向左做匀加速运动，运动中物体m与斜面体相对静止．则关于斜面对m的支持力和摩擦力的下列说法中错误的是（　　）

　              A．支持力确定做正功              B．              摩擦力确定做正功
　              C．摩擦力可能不做功              D．              摩擦力可能做负功
6..如图所示为汽车在水平路面上启动过程中的v－t图象，Oa为过原点的倾斜直线，ab段表示以额定功率行驶时的加速阶段，bc段是与ab段相切的直线，下述说法正确的是(      )
A．0～t1时间内汽车以恒定功率做匀加速运动
B．t1～t2时间内的平均速度为
C．t1～t2时间内汽车牵引力做功等于mv－mv
D．在全过程中t1时刻的牵引力及其功率都是最大值，t2～t3时间内牵引力最小

二、试验题（本题共2道小题）
7.某同学在试验室用如图所示的装置来争辩有关做功的问题。

在此试验中，此同学先接通计时器的电源，再放开纸带，如图是在m=100g，M=1kg状况下打出的一条纸带，O为起点，A、B、C为过程中的三个相邻的计数点，相邻的计数点之间还有四个点没有标出，有关数据如图所示，则小车的加速度为___________m/s2，打B点时小车的动能为EK=_______J，从开头运动到打击B点时，绳的拉力对小车做功W =          J。（答案均保留2位有效数字；g=9.8 m/s2）
8.爱好小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下试验：

①用天平测出电动小车的质量为1kg；
②将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装；
③接通打点计时器（其打点周期为0.02s）；
④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器（设在整个过程中小车所受的阻力恒定）。在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示。

请你分析纸带数据，回答下列问题：(保留两位有效数字)
（1）该电动小车运动的最大速度为________m/s；
（2）关闭小车电源后，小车的加速度大小为______m/s2；
（3）该电动小车的额定功率为________W。
三、计算题（本题共3道小题）
9.如图所示，质量m=10kg的重物，在方向竖直向上的拉力作用下，由静止开头匀加速上升，加速度为5m/s2，上升10米，不计空气阻力，g取10m/s2。求：
    （1）上升10米，重力对重物做的功；
    （2）竖直向上的拉力的大小；
    （3）上升10米，竖直向上的拉力做的功；
（4）合力对重物做的功。

10.以速度v0水平抛出一个质量为m的小球，当其竖直分位移与水平分位移相等时（不计空气阻力，重力加速度为g），求：
（1）小球的瞬时速度大小？
（2）小球重力做功的瞬时功率？
（3）整个运动过程，小球重力做的功？
11.一个质量m=10kg的静止物体与水平地面间滑动摩擦系数μ=0.5，受到一个大小为100N与水平方向成θ=37°的斜向上拉力作用而运动，假设拉力作用的时间为t=1s．（ g取10m/s2．已知sin53°=0.8，cos53°=0.6）
（1）求1s内拉力做的功；
（2）求1s内摩擦力做的功；
（3）求1s内合外力做的功．

试卷答案
1.解：当汽车的功率突然减小一半，由于速度，来不及变化，依据P=Fv知，此时牵引力减小为原来的一半，则F＜f．此时a=＜0，即加速度a与运动方向相反，汽车开头做减速运动，速度减小．速度减小又导致牵引力增大，依据牛顿其次定律，知加速度减小，当牵引力增大到等于阻力时，加速度削减到0，又做匀速直线运动．由此可知在t1～t2的这段时间内汽车的加速度渐渐减小，速度渐渐减小．故B正确，A、C、D错误．
故选B．
2.解：在v﹣t时间图象中，斜率代表加速度，与时间轴所围的
A、在0～t1时间内，由图象可知，加速度越来越小，由牛顿其次定律可知，外力减小，故A错误；
B、由P=F•v可知，在t=t2时刻，速度为零，外力功率为零，v﹣t图象中的图线的斜率代表加速度，在t1时刻a=0，则F=0，外力功率为0，所以外力的功领先增大后减小，选项B正确；
C、在t2～t3时刻，动能转变量为，由动能定理得，外力做的总功为，外力做正功，故C错误；
D、在t1～t3时间内，动能转变量为零，由动能定理得，外力做的总功为零，选项D正确．
故选：BD
3.C
4.解：设小球在运动过程中第一次动能和势能相等时的速度为v，此时绳与水平方向的夹角为θ，
则由机械能守恒定律得mglsinθ=mv2=mgl，
解得 sinθ=，v=
即此时细绳与水平方向夹角为30°，
所以重力的瞬时功率为p=mgvcos30°=mg=．所以A正确．
故选：A．
5.解：A、由功的计算公式W=FScosα可知，支持力方向垂直斜面对上，与位移的方向夹角小于90°，支持力确定做正功；
而摩擦力是否存在需要争辩：
当加速度较小时，摩擦力Ff沿斜面对上，即a＜gtan θ，摩擦力沿斜面对上，做负功．
当加速度较大时，摩擦力Ff沿斜面对下，即a＞gtan θ，摩擦力沿斜面对下，做正功．
当a=gtanθ时，摩擦力不存在，不做功；
综上所述，B是错误的．
故选B．
6. D
7.

8.【学问点】额定功率E1
【答案解析】（1）1.50 m/s（2）4.00m/s2（3）6.00 W．解析：（1）小车匀速运动时，牵引力等于阻力，此时速度最大，最大速度为：v= = =1.50 m/s．
故答案为1.50．
（2）匀减速运动阶段有：a= ≈4.00m/s2，依据牛顿其次定律有：Ff=ma=-4.00 N
故答案为：4.00 N
（3）F=-Ff电动小车的额定功率：P=Fv=4.00×1.50 W=6.00 W．
故答案为：6.00．
【思路点拨】（1）相邻计数点的时间间隔为T=0.04s，间距最大的两点间速度最大，因此当小车匀速时速度最大；
（2）依据匀减速运动部分运用逐差法求出加速度大小，依据牛顿其次定律求出阻力；
（3）小车匀速运动时，牵引力等于阻力，求出牵引力的功率，P额=fvm．
9.（1）-1000J               （2）150N                
（3）1500J                （4）500J  
10.解：（1）水平分位移 X=V0t   竖直分位移 h=gt2
由题意知   V0t=gt2  得  t=
  小球的瞬时速度  V===V0
（2）设重力做功的瞬时功率为P，则
   P=mgVy=mg×gt=2mgV0
（3）设小球重力做的功为W，则
   W=mgh=mg×=2mV02
答：（1）小球的瞬时速度大小为V0；
    （2）小球重力做功的瞬时功率为2mgV0；
（3）整个运动过程，小球重力做的功为2mV02．
11.
考点：
牛顿其次定律；滑动摩擦力．
专题：
牛顿运动定律综合专题．
分析：
对物体受力分析，依据牛顿其次定律求出加速度，从而由位移公式求出位移，利用W=FScosθ计算各力做的功．
解答：
解：（1）由受力分析
知：FN=G﹣Fsin37°=100﹣100×0.6=40N  

由摩擦力公式得：Ff=μFN=0.5×40=20N         
由牛顿其次定律：F合=Fcos37°﹣Ff=ma     
解得：a=6m/s2
由位移公式可得x===3m         
故1s内拉力做的功：WF=Fxcos37°=100×3×0.8=240J              
（2）WFf=Ffx cos180°=20×3×（﹣1）=﹣60J             
（3）W合=F合x=max=10×6×3=180J   
答：（1）1s内拉力做的功为240J；
（2）1s内摩擦力做的功为﹣60J；
（3）1s内合外力做的功为180J．
点评：
本题关键是对物体正确的受力分析，依据牛顿其次定律求出加速度，从而依据位移公式求出位移，
利用W=FScosθ计算功．