新人教版高一物理功和功率同步测试题
《功和功率》测试题
一、选择题(每小题5分,共40分)
1.用力将重物竖直提起,先是从静止开始匀加速上升,紧接着匀速上升.如果前后 两过程的运动时间相同,不计空气阻力,则
A.加速过程中拉力的功一定比匀速过程中拉力的功大 B.匀速过程中拉力的功比加速过程中拉力的功大 C.两过程中拉力的功一样大 D.上述三种情况都有可能
( )
2.如图1,分别用力F1、F2、F3将质量为m的物体由静止沿同一光滑斜面以相同的 加速度从斜面底端拉到斜面的顶端,在此过程中,F1、F2、F3做功的功率大小关系是( )
图1
A.P1=P2=P3
B.P1>P2=P3
C.P3>P2>P1
D.P1>P2>P3
3.如图2,小物块A位于光滑的斜面上,斜面位于光滑的水平面上,从地面上看,在 小物块沿斜面下滑的过程中,斜面对小物块的作用力( )
A.垂直于接触面,做功为零 B.垂直于接触面,做功不为零 C.不垂直于斜面,做功为零 D.不垂直于接触面,做功不为零
图2
4.如图3所示,木块A放在木块B的左上端,用恒力F拉至B的右端,第一次将B固定在
地面上,F做的功为W1;第二次让B可以在光滑地面上自由滑动,F做的功为W2,比较两次做功,可能是( )
A.W1<W2 C.W1>W2
B.W1=W2 D.无法比较
图3
5.一根木棒沿水平桌面从A运动到B,如图4所示,若棒与
桌面间的摩擦力为F,则棒对桌面的摩擦力和桌面对棒的摩擦力做的功各为
( )
A.-Fs,-Fs B.Fs,-Fs
C.0,-Fs
D.-Fs,0
6.如图5所示,质量为m的物块,始终固定在倾角为α的
图4
斜面上,下面说法中正确的是
( ①若斜面向左匀速移动距离s,斜面对物块没有做功 ②若斜面向上匀速移动距离s,斜面对物块做功mgs ③若斜面向左以加速度a移动距离s,斜面对物块做功mas ④若斜面向下以加速度a移动距离s,斜面对物块做功
图5
m(g+a)s
A.①②③
B.②④
C.②③④
D.①③④
7.一木块前端有一滑轮,绳的一端系在右方固定处,另一端穿过滑轮用恒力F拉住保持两
股绳之间的夹角θ不变,如图6所示. 当用力拉绳使木块前进s时,力F对木块做 的功(不计绳重和摩擦)是( ) A.Fscosθ B.Fs(1+cosθ)
C.2Fscosθ
D.2Fs
图6
8.一辆汽车沿一略微倾斜的坡路运动,若保持发动机的功率不变,它能以v1的速度匀速上
坡,能以v2的速度匀速下坡,则它在相同粗糙程度的水平路面上匀速运动的最大速度为
( )
A.v1v2
B.(v1+v2)/2
C.2v1v2/(v1+v2) D.v1v2/(v1-v2)
二、填空题(每小题4分,共12分)
9.一跳绳运动员质量m=50 kg,一分钟跳N=180次.假设每次跳跃中,脚与地面的接触时
间占跳跃一次时间的2/5,试估算该运动员跳绳时克服重力做功的平均功率为________(取g=10 m/s2).
10. 人的心脏每跳一次大约输送8×10-5 m3的血液,正常人血压(可看做心脏输送血液的压
强)的平均值为1.5×104 Pa,心跳约每分钟70次.据此估测心脏工作的平均功率约为_____W.
11.某地强风的风速v=20 m/s,设空气密度ρ=1.3 kg/m3.如果把通过横截面积为S=20 m2
)
的风的动能全部转化为电能,则利用上述已知量计算电功率的公式应为P=_______,大小约为_______ W.(取一位有效数字)
三、计算题(共68分) 12.(12分)如图7所示,物体由静止开始沿倾角为θ的光滑斜面下滑,m、H已知,求:
(1)物体滑到底端过程时重力的平均功率。 (2)物体滑到斜面底端时重力的功率。
13.(12分)质量m=1 t的小汽车,以额定功率行驶在平直公路上的最大速度是vm1=12 m/s,
开上每前进20 m升高1 m的山坡时最大速度是vm2=8 m/s.如果这两种情况中车所受到的摩擦力相等,求: (1)摩擦阻力. (2)汽车发动机的功率.
(3)车沿原山坡下行时的最大速度vm3.(g取10 m/s2)
14.(14分)如图8所示,用恒力F通过光滑的定滑轮,将静止于水平面上的物体从位置A拉到位置B,物体可视为质点,定滑轮距水平面高为h,物体在位置A、B时,细绳与水平面的夹角分别为α和β,求绳的拉力F对物体做的功。
15.(15分)汽车的质量为2000kg,汽车发动机的额定功率为80kW,它在平直的公路上行驶时所受的阻力是4000N,试求:
⑴汽车保持额定功率从静止启动后达到的最大速度是多少?
2
⑵若汽车以2m/s的加速度做匀加速直线运动,可维持多长时间? ⑶若汽车达到最大速度后,突然阻力变为原来的两倍,将做什么运动?
16.(15分)铁路提速,要解决许多技术问题.通常,列车阻力与速度平方成正比,即Ff =
kv2.列车要跑得快,必须用大功率的机车来牵引.
(1)试计算列车分别以120 km/h和40 km/h的速度匀速行驶时,机车功率大小的比值(提 示:物理学中重要的公式有F=ma,W=Fs,P=Fv,s=v0t+
12
at). 2
(2)除上题涉及的问题外,还有许多其他技术问题需要解决.例如:为了减少列车在高 速行驶中的振动,需要把原先的有接缝轨道改为无接缝轨道.请你再举一例,并简 要说明.
参考答案
一、1.D 2.A 3.B 4.AB 5.C 6.A 7.B 8.C 二、9.75 W 每次空中时间为Δt=
起跳速度v0=g×
3
×60/180 s=0.2 s, 5
t0.211802
10 m/s= 1 m/s,平均功率为:P=mv0 W=75 W 22260
WpSlpV
=
ttt
10.1.4 将每次输送血液等效成一个截面为S,长为L的柱体模型,则P (1.5×104×8×10-5)/(60/70) W=1.4 W 11.
1
ρSv3;1×105 2
12.mgsin 2gh/2 mgsin 2gh 13.(1)设山坡倾角为α,由题设条件得sinα=
1
,设汽车在平路上开行和山坡上开行时20
PP FfFf+mgsinα vm1vm2
受到的摩擦力均为Ff,由最大速度时满足的力学条件有:
两式相比,得Ff =
vm281
mgsin 100 10 N=1000 N.
vm1 vm212 820
(2)设汽车在水平路面上以最大速度运行时牵引力为F,则F=Ff=1000 N,所以汽车发动机
的功率为P=Fvm1=Ffvm1=1000×12 W=12 kW
(3)设汽车沿山坡下行过程中达最大速度时牵引力为F′,则需满足力学条件 F′+mgsinα=Ff
即
P
+mgsinα=Ff vm3
12 103
1000 1000 10
120
所以汽车下坡时的最大速度为
Pvm3= Ff mgsin
m/s=24 m/s
14.设物体在位置A时,滑轮左侧绳长为l1,当物体被绳拉至位置B时,绳长变为l2,因
此物体由A到B,绳长的变化量
又因T=F,则绳的拉力T对物体做的功
15.(1)汽车以额定功率行驶,其牵引力为F=P/v ,由牛顿第二定律F-Ff=ma
P80 103当F=Ff时,a=0,此时vm m/s 20m/s
Ff4000
(2)汽车以恒定加速度起动后 F Ff ma , 所以F Ff ma (4000 2000 2)N 800 …… 此处隐藏:1702字,全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……
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