贏在物理(人教一輪)詳細(xì)答案5

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第五章機(jī)械能及其守恒定律第一節(jié)功和功率隨堂演練鞏固1。質(zhì)量為m的汽車以恒定功率P沿傾角為的傾斜路面向上行駛,最終以速度v勻速運(yùn)動。若保持汽車的功率P不變,使汽車沿這個傾斜路面向下運(yùn)動，最終勻速行駛.由此可知（汽車所受阻力大小不變)()A。汽車的最終速度一定大于vB。汽車的最終速度可能小于vC。汽車所受的阻力可能小于mgsinD.汽車所受的阻力一定大于mgsin【解析】設(shè)阻力為f，則沿坡上行時sin。沿坡下行時sin可解得：/(P-2mgvsin故A正確,B錯誤;f=mgsinsinC錯誤,D正確.【答案】AD2.（2011海南高考，9）一質(zhì)量為1kg的質(zhì)點(diǎn)靜止于光滑水平面上,從t=0時起,第1秒內(nèi)受到2N的水平外力作用,第2秒內(nèi)受到同方向的1N的外力作用.下列判斷正確的是（)A.0

2s內(nèi)外力的平均功率是WB.第2秒內(nèi)外力所做的功是JC.第2秒末外力的瞬時功率最大D。第1秒內(nèi)與第2秒內(nèi)質(zhì)點(diǎn)動能增加量的比值是【解析】根據(jù)牛頓運(yùn)動定律可知第1s內(nèi)、第2s內(nèi)的加速度分別為am/sm/s則1s末、2s末速度分別為:2m/s、m/s，故0

2s內(nèi)合力做功為。5J,平均功率為W,A正確;第1s內(nèi)與第2s內(nèi)動能增加量分別為：J、2.5J，比值為4∶5,B錯誤，D正確；由P=Fv得1s末、2s末功率分別為:4W、3W，C錯誤?！敬鸢浮緼D3.如圖為質(zhì)量相等的兩個質(zhì)點(diǎn)A、B在同一直線上運(yùn)動的v—t圖象,由圖可知(）A。在t時刻兩個質(zhì)點(diǎn)在同一位置B。在t時刻兩個質(zhì)點(diǎn)速度相等C.在0

t時間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)B比質(zhì)點(diǎn)A位移大D.在0

t時間內(nèi)合外力對兩個質(zhì)點(diǎn)做功相等【解析】首先由圖線物理意義可知B正確；根據(jù)位移由v-t圖象中面積表示,在0

t時間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)B的位移比質(zhì)點(diǎn)A的位移大,C正確而A錯誤;根據(jù)動能定理，合外力對質(zhì)點(diǎn)做功等于動能的變化，D正確；本題選BCD?！敬鸢浮緽CD4.為減少二氧化碳排放,我國城市公交推出新型節(jié)能環(huán)保電動車，在檢測某款電動車性能的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量為kg的電動車由靜止開始沿平直公路行駛，達(dá)到的最大速度為15m/s,利用傳感器測得此過程中不同時刻電動車的牽引力F與對應(yīng)的速度v,并描繪出F圖象（圖中AB、BO均為直線)，假設(shè)電動車行駛中所受的阻力恒定，則（）A。在全過程中，電動車在B點(diǎn)時速度最大B。BA過程電動車做勻加速運(yùn)動C。CB過程電動車做減速運(yùn)動D.CB過程電動車的牽引力的功率恒定【解析】在全過程中，電動車在C點(diǎn)時速度倒數(shù)最小,所以速度最大，A錯誤；BA過程牽引力恒定,所以加速度恒定,B正確；CB過程電動車恒定，隨著速度的增大，F(xiàn)減小,所以電動車做加速度減小的加速運(yùn)動,C錯D對?！敬鸢浮緽D5。質(zhì)量為m的物體,從傾角為的光滑長斜面頂端由靜止下滑，求：（1）前n秒內(nèi)重力對物體做功的平均功率;（2)第n秒內(nèi)重力對物體做功的平均功率;(3)第n秒末重力對物體做功的瞬時功率?！窘馕觥坑膳ｎD第二定律mgsin可得物體的加速度a=gsin所以第n秒末的速度sin前n秒內(nèi)物體的位移sin。(1）前n秒內(nèi)重力對物體做功的平均功率sin.(2)第n秒內(nèi)重力的平均功率：Pcos（90又vsin所以Psin.（3）第n秒末重力對物體做功的瞬時功率:cos(90將代入得sin?！敬鸢浮縮insinsin6。質(zhì)量為kg的汽車在t=0時刻速度m/s，隨后以W的額定功率沿平直公路繼續(xù)前進(jìn)，經(jīng)72s達(dá)到最大速度,該汽車受恒定阻力,其大小為2.N。求:(1）汽車的最大速度;(2)汽車在72s內(nèi)經(jīng)過的路程s?！窘馕觥浚?)達(dá)到最大速度時,牽引力等于阻力m/s=24m/s.(2)由動能定理可得所以m=1252m?！敬鸢浮浚?)24m/s（2)1252m7。如圖所示為修建高層建筑常用的塔式起重機(jī).在起重機(jī)將質(zhì)量kg的重物豎直吊起的過程中,重物由靜止開始向上做勻加速直線運(yùn)動，加速度a=0.2m/,當(dāng)起重機(jī)輸出功率達(dá)到其允許的最大值時，保持該功率直到重物做=1.02m/s的勻速運(yùn)動。取g=10m/,不計(jì)額外功。求：(1)起重機(jī)允許輸出的最大功率.（2)重物做勻加速運(yùn)動所經(jīng)歷的時間和起重機(jī)在第2秒末的輸出功率.【解析】(1）設(shè)起重機(jī)允許輸出的最大功率為重物達(dá)到最大速度時代入數(shù)據(jù)得。W。（2）勻加速運(yùn)動結(jié)束時，起重機(jī)達(dá)到允許輸出的最大功率，設(shè)此時重物受到的拉力為F，速度為勻加速運(yùn)動經(jīng)歷的時間為有：F-mg=ma代入數(shù)據(jù),得st=2s時,重物處于勻加速運(yùn)動階段,設(shè)此時速度為輸出功率為P，則代入數(shù)據(jù)，得P=2.W.答案:（1）5.W(2）5s2。W課后作業(yè)夯基（時間：45分鐘必做題滿分：100分選做題：10分）一、不定項(xiàng)選擇題（本題共8小題，每小題8分,共64分.選對但不全的得5分）1。小物塊P位于光滑的斜面Q上，斜面位于光滑的水平地面上(如圖所示),從地面上看，在小物塊沿斜面下滑的過程中,斜面對小物塊的作用力（)A。垂直于接觸面，做功為零B。垂直于接觸面，做功不為零C.不垂直于接觸面，做功為零D。不垂直于接觸面，做功不為零【解析】由于斜面光滑，斜面對物體的作用力是彈力,總是垂直于接觸面，由于斜面后退，小物塊對地位移與接觸面不垂直，所以斜面對小物塊的彈力做功不為零,B正確.【答案】B2。如圖是某中學(xué)科技小組制作的利用太陽能驅(qū)動小車的裝置。當(dāng)太陽光照射到小車上方的光電板時，光電板中產(chǎn)生的電流經(jīng)電動機(jī)帶動小車前進(jìn).若小車在平直的公路上以初速度開始加速行駛，經(jīng)過時間t,前進(jìn)了距離l，達(dá)到最大速度設(shè)此過程中電動機(jī)功率恒為額定功率P,受的阻力恒為f,則此過程中電動機(jī)所做的功為()A. B。PtC。 D?！窘馕觥恳蛐≤囈院愣ǖ墓β蔬\(yùn)動，故此過程小車電動機(jī)做功為A、B均正確。由動能定理可得W-得:.故C、D錯誤?！敬鸢浮緼B3。一起重機(jī)的鋼繩由靜止開始勻加速提起質(zhì)量為m的重物，當(dāng)重物的速度為時,起重機(jī)的有用功率達(dá)到最大值P,以后起重機(jī)保持該功率不變，繼續(xù)提升重物,直到以最大速度勻速上升為止，物體上升的高度為h，則整個過程中,下列說法正確的是(）A.鋼繩的最大拉力為B.鋼繩的最大拉力為mgC.重物的最大速度D.重物勻加速運(yùn)動的加速度為【解析】由F-mg=ma和P=Fv可知，重物勻加速上升過程中鋼繩拉力大于重力且不變,達(dá)到最大功率P后，隨v增加,鋼繩拉力F變小,當(dāng)F=mg時重物達(dá)到最大速度故最大拉力A、B錯誤,C正確.由得：D正確.【答案】CD4。如圖所示，質(zhì)量為m的木塊放在傾角為的斜面上與斜面一起水平向左勻速運(yùn)動，則木塊(）A.對斜面的壓力大小為mgcosB.所受的支持力對木塊不做功C。所受的摩擦力對木塊做負(fù)功D。所受的摩擦力方向可能沿斜面向下【解析】木塊受力平衡,受力情況如圖所示.木塊水平向左運(yùn)動，則支持力對木塊做正功，摩擦力對木塊做負(fù)功,重力mg不做功,木塊對斜面的壓力==mgcos綜上所述，可知選項(xiàng)A、C對，B、D錯.【答案】AC5。兩個質(zhì)量不同的物體在同一水平面上滑行,物體與水平面間的動摩擦因數(shù)相同,比較它們滑行的最大距離，下列判斷中正確的是(）A.若兩物體的初速度相等，則它們的最大滑行距離相等B.若兩物體的初動能相等，則它們的最大滑行距離相等C.若兩物體的初動能相等，則質(zhì)量大的最大滑行距離小D。若兩物體滑行至停止用時相等,則質(zhì)量大的最大滑行距離大【解析】由動能定理得若兩物體的初速度相等,則它們的最大滑行距離相等,A正確;若兩物體的初動能相等,最大滑行距離可見質(zhì)量大的物體最大滑行距離小,C對;若兩物體滑行至停止用時相等,最大滑行距離決定于初速度,所以D錯誤?！敬鸢浮緼C6."時空之旅”飛車表演時,演員駕著摩托車，在球形金屬網(wǎng)內(nèi)壁上下盤旋，令人驚嘆不已。摩托車沿如圖所示豎直軌道做圓周運(yùn)動過程中()A。機(jī)械能一定守恒B。其輸出功率始終保持恒定C.經(jīng)過最低點(diǎn)時的向心力僅由支持力提供D。通過最高點(diǎn)時的最小速度與球形金屬網(wǎng)直徑有關(guān)【解析】演員駕著摩托車行駛時,由于有牽引力和阻力作用，所以機(jī)械能不守恒,A選項(xiàng)錯誤.輸出功率P=Fv，牽引力和速度的大小時刻在發(fā)生變化,所以輸出功率是變化的，B項(xiàng)錯誤.經(jīng)過最低點(diǎn)時的向心力由重力和支持力的合力提供,即C項(xiàng)錯誤。飛車在最高點(diǎn)時由得即在最高點(diǎn)的最小速度與球形金屬網(wǎng)直徑有關(guān)。D選項(xiàng)正確?！敬鸢浮緿7.汽車在平直公路上以速度勻速行駛,發(fā)動機(jī)功率為P,牽引力為時刻，司機(jī)減小了油門,使汽車的功率立即減小一半，并保持該功率繼續(xù)行駛,到時刻，汽車又恢復(fù)了勻速直線運(yùn)動.能正確表示這一過程中汽車牽引力F和速度v隨時間t變化的圖象是(）【解析】由P=Fv可判斷，開始時汽車做勻速運(yùn)動，則/當(dāng)汽車功率減小一半P′=P/2時，汽車開始做變減速運(yùn)動,其牽引力為′/v=P/2v=/2，加速度大小為//m—P/(2mv）,由此可見，隨著汽車速度v減小，其加速度a也減小，最終以/2做勻速運(yùn)動,故A正確;同理,可判斷出汽車的牽引力由/2最終增加到所以D也正確?！敬鸢浮緼D8。質(zhì)量為m=20kg的物體，在大小恒定的水平外力F的作用下,沿水平面做直線運(yùn)動。0

2s內(nèi)F與運(yùn)動方向相反，2

4s內(nèi)F與運(yùn)動方向相同，物體的速度—時間圖象如圖所示，g取10m/s.則(）A。物體在0

4s內(nèi)通過的位移為8mB.外力F的大小為100NC.物體與地面間的動摩擦因數(shù)為0。3D.物體克服摩擦力做的功為480J【解析】根據(jù)vt圖象的特點(diǎn)可知,物體在0

4s內(nèi)通過的位移為8m，A正確;0

2s內(nèi)物體做勻減速直線運(yùn)動,加速度大小5m/s/m,2

4s內(nèi)物體做勻加速直線運(yùn)動，加速度大小m/s/m,又解得:F=60N、.2,B、C錯誤;由于摩擦力始終對物體做負(fù)功,根據(jù)圖象可求得物體通過的路程為12m,由可得物體克服摩擦力做的功為480J,D正確.【答案】AD二、論述計(jì)算題（本題共2小題，共36分)9。（18分）汽車發(fā)動機(jī)的額定功率為60kW,汽車質(zhì)量為5t，汽車在水平路面上行駛時，阻力是車重的0.1倍，g取10m/s,問：（1）汽車保持額定功率從靜止啟動后能達(dá)到的最大速度是多少?（2）若汽車保持0。5m/s的加速度做勻加速運(yùn)動,這一過程能維持多長時間？【解析】（1）當(dāng)牽引力F大小等于阻力f時，汽車的加速度a=0,速度達(dá)到最大值，據(jù)公式P=Fv,可得出汽車最大速度。mm/s.（6分)(2）汽車做勻加速運(yùn)動所能維持的時間應(yīng)該從開始到汽車達(dá)到額定功率的時候,設(shè)汽車做勻加速運(yùn)動時的牽引力為阻力為f,據(jù)牛頓第二定律，有.1mg+ma=7500N（4分)當(dāng)汽車的功率增大到額定功率時,汽車做勻加速運(yùn)動過程結(jié)束,設(shè)這時汽車的速度為，據(jù)功率公式P=Fv得:m/s(4分）設(shè)汽車能維持勻加速運(yùn)動的時間為則：得:/a=16s。(4分）【答案】12m/s16s10.(18分)在光滑的水平地面上有質(zhì)量為M的長木板A(如圖所示)，長木板上放一質(zhì)量為m的物體B,A、B之間動摩擦因數(shù)為。今在物體B上加一水平恒力F,B和A發(fā)生相對滑動，經(jīng)過時間t（B仍在A上),求：（1）摩擦力對A所做的功;(2)摩擦力對B所做的功；（3)若長木板A固定，B對A的摩擦力對A做的功?！窘馕觥?1)長木板A在滑動摩擦力的作用下,向右做勻加速直線運(yùn)動,經(jīng)過時間t,A的位移為(4分)因?yàn)槟Σ亮Φ姆较蚝臀灰葡嗤?，即對A做正功,其大小為.(4分)(2）物體B在水平恒力F和摩擦力的合力作用下向右做勻加速直線運(yùn)動,B的位移為（4分）摩擦力方向和位移方向相反，所以′對B做負(fù)功，′。即.（4分）（3）若長木板A固定，則A的位移′=0,所以摩擦力對A做功為0。（2分)【答案】(3）0三、選做題（10分）11。(2012廣東韶關(guān)模擬）某型號小汽車發(fā)動機(jī)的額定功率為60kW，汽車質(zhì)量為kg，在水平路面上正常行駛中所受到的阻力為車重的0.15倍,g取10m/s.求:(1)此型號汽車在水平路面行駛能達(dá)到的最大速度是多少？（2）若此型號汽車以額定功率加速行駛，當(dāng)速度達(dá)到20m/s時的加速度大小是多少？(3）質(zhì)量為60kg的駕駛員駕駛此型號汽車在水平高速公路上以30m/s的速度勻速行駛,設(shè)輪胎與路面的動摩擦因數(shù)為0.60，駕駛員的反應(yīng)時間為0。30s,則駕駛員駕駛的汽車與前車保持的安全距離至少為多少?【解析】(1