第五章 机械能 步步高加练版资料

1．考点及要求：功和功率(Ⅱ).2.方法与技巧：功的求解方法：恒力的功常用定义式来求，变

力的功可以用动能定理、W ＝Pt (P 恒定时)、将变力功转化为恒力功、图象法来求．

1．(功的正负判断)一女士站立在台阶式自动扶梯上正在匀速上楼，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判断正确的是( )

A ．支持力对女士做正功

B ．支持力对男士做正功

C ．摩擦力对女士做负功

D ．摩擦力对男士做负功

2．(功的分析与计算)如图1所示，长为L 的小车置于光滑的水平面上，小车前端放一小物块，用大小为F 的水平力将小车向右拉动一段距离s ，物块刚好滑到小车的左端．物块与小车间的摩擦力为F f ，在此过程中( )

图1

A ．摩擦力对小物块做的功为F f s

B ．摩擦力对系统做的总功为0

C ．力F 对小车做的功为FL

D ．小车克服摩擦力所做的功为F f s

3．(功率的分析与计算)(多选)一质量为1 kg 的质点静止于光滑水平面上，从t ＝0时起，第1 s 内受到2 N 的水平外力作用，第2 s 内受到同方向的1 N 的外力作用．下列判断正确的是

( )

A ．0～2 s 内外力的平均功率是94

W B ．第2 s 内外力所做的功是54

J C ．第2 s 末外力的瞬时功率最大

D ．第1 s 内与第2 s 内质点动能增加量的比值是45

4．(功、功率与图象结合问题)一个质量为m 的木块静止在粗糙的水平面上，木块与水平面间的滑动摩擦力大小为2F 0，某时刻开始受到如图2所示的水平拉力的作用，下列说法正确的是( )

图2

A ．0到t 0时间内，木块的位移大小为3F 0t 202m

B ．t 0时刻合力的功率为8F 20t 0m

C ．0到t 0时间内，水平拉力做的功为2F 20t 20m

D ．2t 0时刻，木块的速度大小为F 0t 0m

5．起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度，其v－t图象如图3所示，则钢索拉力的功率随时间变化的图象可能是图中的()

图3

6．如图4甲所示，物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动．监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙、丙所示．取g＝10 m/s2，则()

图4

A．第1 s内推力做功为1 J

B．第2 s内物体克服摩擦力做的功W＝2 J

C．第1.5 s时推力F的功率为2 W

D．第2 s内推力F做功的平均功率P＝1.5 W

7．(多选)如图5所示，一根细绳的上端系在O点，下端系一个小球B，放在粗糙的斜面体A 上．现用水平推力F向右推斜面体使之在光滑水平面上向右匀速运动一段距离(细绳尚未到达平行于斜面的位置)．在此过程中()

图5

A．小球做匀速圆周运动

B．摩擦力对小球B做正功

C．水平推力F和小球B对A做功的大小相等

D．A对小球B的摩擦力所做的功与小球B对A的摩擦力所做的功大小相等

8.如图6所示是一种清洗车辆用的手持式喷水枪．设枪口截面积为0.6 cm2，喷出水的速度为20 m/s.当它工作时，估计水枪的平均功率约为(水的密度为1×103 kg/m3)()

图6

A．12 W B．120 W

C．240 W D．1 200 W

9．如图7所示，

图7

质量为m的小球(可视为质点)用长为L的细线悬挂于O点，自由静止在A位置．现用水平力F缓慢地将小球从A拉到B位置而静止，细线与竖直方向夹角为θ＝60°，此时细线的拉力为F1，然后放手让小球从静止返回，到A点时细线的拉力为F2，则()

A．F1＝F2＝2mg

B．从A到B，拉力F做功为F1L

C．从B到A的过程中，小球受到的合外力大小不变

D．从B到A的过程中，小球重力的瞬时功率一直增大

10．一滑块在水平地面上沿直线滑行，t＝0时其速度为1 m/s.从此刻开始在滑块上再施加一水平作用力F，力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图8甲和乙所示．求：

图8

(1)在第1秒内力F的平均功率；

(2)前2秒内滑块所受合力的功W；

(3)前2秒内力F的总功．

11．2014年全国多地雾霾频发，且有愈演愈烈的趋势，空气质量问题备受关注．在雾霾天气下，能见度下降，机动车行驶速度降低，道路通行效率下降，对城市快速路、桥梁和高速公路的影响很大，已知汽车保持匀速正常行驶时受到的阻力为f1＝0.2mg，刹车时受到的阻力为f2＝0.5mg，重力加速度为g＝10 m/s2.

(1)若汽车在雾霾天行驶的速度为v1＝36 km/h，则刹车后经过多长时间才会停下来？

(2)若前车因故障停在车道上，当质量为m＝1 200 kg的后车距离已经停止的前车为x＝22.5 m 处紧急刹车，刚好不与前车相撞，则后车正常行驶时的功率为多大？

1．考点及要求：(1)功和功率(Ⅱ)；(2)牛顿运动定律(Ⅱ)；(3)v －t 图象(Ⅱ).2.方法与技巧：(1)

启动过程满足的运动规律：①机车的功率P ＝F v ；②机车的加速度a ＝F －F f m

；③当机车的速度达到最大时，F ＝F f ，a ＝0，最大速度v m ＝P F f

；(2)机车启动问题中的位移分析方法：①机车一般会经历多个运动过程，在匀变速运动过程中可以利用运动学公式直接求解位移；②在

变加速运动阶段，由于功率P 不变，只能借助动能定理P (t 2－t 1)－F f x 2＝12m v 2m －12

m v 21来计算位移或时间．

1．(恒定功率下的启动)(多选)有一辆质量为170 kg 、输出功率为1 440 W 的太阳能试验汽车，

安装有约6 m 2的太阳电池板和蓄能电池，该电池板在有效光照条件下单位面积输出的电功率为30 W /m 2.若驾驶员的质量为70 kg ，汽车最大行驶速度为90 km/h.假设汽车行驶时受到的阻力与其速度成正比，则汽车( )

A ．以最大速度行驶时牵引力大小为57.6 N

B ．刚启动时的加速度大小为0.24 m/s 2

C ．保持最大速度行驶1 h 至少需要有效光照8 h

D ．直接用太阳能电池板提供的功率可获得3.13 m/s 的最大行驶速度

2．(恒定加速度启动)

(多选)一辆汽车在平直的公路上运动，运动过程中先保持某一恒定加速度，后保持恒定的牵引功率，其牵引力与速度的关系图象如图1所示．若已知汽车的质量m 、牵引力F 1和速度v 1及该车所能达到的最大速度v 3，则根据图象所给的信息，能求出的物理量是( )

图1

A ．汽车运动中的最大功率为F 1v 1

B ．速度为v 2时的加速度大小为F 1v 1m v 2

C ．汽车行驶中所受的阻力为F 1v 1v 3

D ．恒定加速时，加速度为F 1m

3．一汽车的额定功率为P ，设在水平公路行驶所受的阻力恒定，最大行驶速度为v m .则( )

A ．若汽车以额定功率启动，则做匀加速直线运动

B ．若汽车匀加速启动，则在刚达到额定功率时的速度等于v m

C ．无论汽车以哪种方式启动，加速度与牵引力成正比

D ．汽车以速度v m 匀速行驶，若要减速，则要减少牵引力