2018高中物理第七章机械能守恒定律7.2破解变力功的计算练习新人教版必修2.doc

破解变力功的计算（答题时间：20分钟）1. （江苏高考）如图所示，细线的一端固定于O点，另一端系一小球。在水平拉力作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点。在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是（）A. 逐渐增大 B. 逐渐减小 C. 先增大，后减小 D. 先减小，后增大2. 如图所示，木板可绕固定水平轴O转动。木板从水平位置OA缓慢转到OB位置，木板上的物块始终相对于木板静止。在这一过程中，物块的重力势能增加了2 J。用FN表示物块受到的支持力，用Ff表示物块受到的摩擦力。在此过程中，以下判断正确的是（）A. FN和Ff对物块都不做功B. FN对物块做功为2 J，Ff对物块不做功C. FN对物块不做功，Ff对物块做功为2 JD. FN和Ff对物块所做功的代数和为03. 如图甲所示，质量m2 kg的物块放在光滑水平面上，在P点的左方始终受到水平恒力F1的作用，在P点的右方除F1外还受到与F1在同一条直线上的水平恒力F2的作用。物块从A点由静止开始运动，在05 s内运动的vt图象如图乙所示，由图可知下列判断正确的是（）甲 乙A. t2.5 s时，物块经过P点B. t2.5 s时，物块距P点最远C. t3 s时，恒力F2的功率P为10 WD. 在13 s的过程中，F1与F2做功之和为8 J4. 质量为2 kg的物体放在动摩擦因数为0.1的水平面上，在水平拉力F的作用下，由静止开始运动，拉力做的功W和物体发生的位移x之间的关系如图所示，g取10 m/s2。下列说法中正确的是（）A. 此物体在AB段做匀加速直线运动，且整个过程中拉力的最大功率为15 WB. 此物体在AB段做匀速直线运动，且整个过程中拉力的最大功率为6 WC. 此物体在AB段做匀加速直线运动，且整个过程中拉力的最大功率为6 WD. 此物体在AB段做匀速直线运动，且整个过程中拉力的最大功率为15 W5. 一滑块在水平地面上沿直线滑行，t0时速率为1 m/s。从此刻开始，在与速度平行的方向上施加一水平作用力F，力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图甲和图乙所示。则（两图取同一正方向，取g10 m/s2）（）A. 滑块的质量为0.5 kgB. 滑块与水平地面间的动摩擦因数为0.05C. 第1 s内摩擦力对滑块做功为1 JD. 第2 s内力F的平均功率为1.5 W6. 如图所示，质量为m的小球用长L的细线悬挂而静止在竖直位置。在下列三种情况下，分别用水平拉力F将小球拉到细线与竖直方向成角的位置。在此过程中，拉力F做的功各是多少？（1）用F缓慢地拉；（2）F为恒力；（3）若F为恒力，而且拉到该位置时小球的速度刚好为零。7. 如图所示，建筑工人通过滑轮装置将一质量是100 kg的料车沿30角的斜面由底端匀速拉到顶端，斜面长L为4 m，若不计滑轮的质量和各处的摩擦力，g取10 N/kg，求这一过程中：（1）人拉绳子的力做的功；（2）物体的重力做的功；1. A 解析：小球速率恒定，故合外力做功为0，即拉力做的功与克服重力做的功始终相等，将小球的速度分解，可发现小球在竖直方向分速度逐渐增大，重力的瞬时功率也逐渐增大，则拉力的瞬时功率也逐渐增大，A项正确。2. B 解析：由做功的条件可知：只要有力，并且物块沿力的方向有位移，那么该力就对物块做功。由受力分析知，支持力FN做正功，但摩擦力Ff方向始终和速度方向垂直，所以摩擦力不做功。由于物体速率不变，故支持力FN做功与重力势能的增加量相等，B正确。3. BCD 解析：根据题图乙可知t1 s时，物块由加速变为减速，结合题干条件可判断t1 s时，物块经过P点，A错；根据vt图象的物理意义可知t2.5 s时，物块向右运动位移最大，即距P点最远，B对；根据牛顿第二定律得F1ma1，F2F1ma2，结合图象联立解得F210 N，t3.0 s时，va2t1 m/s，所以，恒力F2的功率PF2v10 W，C对；根据动能定理得在13 s的过程中，F1与F2做功之和。4. D 解析：前3 m位移内拉力F1 N5 N前3 m的加速度a11.5 m/s2前3 m末速度v13 m/s后6 m位移内拉力F2 N2 Na20，物体做匀速运动所以整个过程中拉力的最大功率为PmaxF1v153 W15 W。5. BD 解析：由vt图象知，01 s和12 s时间内的加速度大小均为1 m/s2，由牛顿第二定律得F1fma、F2fma，联立解得m2 kg、f1 N，选项A错误；由fmg解得0.05，选项B正确；01 s和12 s时间内滑块发生的位移大小相等，均为0.5 m，摩擦力对滑块做的功均为0.5 J，选项C错误；第2 s内，力F的平均功率为P W1.5 W，选项D正确。6. 解：（1）用力F缓慢拉小球时，拉力F为变力，由能量守恒定律得拉力F的功WFmgL（1cos ）。（2）F为恒力时，根据功的公式得F做的功为WFFLsin 。（3）因拉力为恒力，故拉力的功WFFLsin ，又因拉到该处时小球的速度刚好为零，由动能定理可得：WFmgL（1cos ）。7. 解：（1）工人拉绳子的力：Fmgsin 工人将料车拉到斜面顶端时，拉绳子的长度：l2L，根据公式WFlcos ，得W1mgsin 2L2 000 J。（2）由于料车在斜面上匀速运动，则料车所受的合力为0，故W合0。只有重力和拉力对料车做功，故重力做功为J。5