2022高中物理 第七章 機(jī)械能守恒定律 7.1 破解恒力下的功與功率練習(xí) 新人教版必修2

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1、2022高中物理 第七章 機(jī)械能守恒定律 7.1 破解恒力下的功與功率練習(xí) 新人教版必修2 （答題時(shí)間：30分鐘） 1. 如圖所示，一輕繩的一端系在固定粗糙斜面上的O點(diǎn)，另一端系一小球。給小球一足夠大的初速度，使小球在斜面上做圓周運(yùn)動(dòng)。在此過(guò)程中（　?。? A. 斜面對(duì)小球的支持力做功 B. 重力對(duì)小球不做功 C. 繩的張力對(duì)小球不做功 D. 小球的摩擦力始終做負(fù)功 2. 如圖所示，在皮帶傳送裝置中，皮帶把物體P勻速帶至高處，在此過(guò)程中，下述說(shuō)法正確的是（　?。? A. 摩擦力對(duì)物體做正功 B. 摩擦力對(duì)物體做負(fù)功 C. 支持力對(duì)物體不做功

2、D. 合外力對(duì)物體做正功 3. 下列選項(xiàng)所示的四幅圖是小明提包回家的情景，其中小明提包的力不做功的是（　　） 4. 放在粗糙水平面上的物體受到水平拉力的作用，在0～6 s內(nèi)其速度與時(shí)間的圖象和該拉力的功率與時(shí)間的圖象分別如圖甲、乙所示。下列說(shuō)法正確的是（　?。? A. 0～6 s內(nèi)，物體的位移大小為30 m B. 0～6 s內(nèi)，拉力做的功為70 J C. 合外力在0～6 s內(nèi)做的功與0～2 s內(nèi)做的功相等 D. 滑動(dòng)摩擦力的大小為5 N 5. 一滑塊在水平地面上沿直線滑行，t＝0時(shí)刻其速度為2.0 m/s。從此時(shí)刻開(kāi)始在滑塊運(yùn)動(dòng)方向上再施加一水平拉力F，力F和滑塊的

3、速度v隨時(shí)間t的變化規(guī)律分別如圖甲和乙所示。設(shè)在第1 s內(nèi)、第2 s內(nèi)、第3 s內(nèi)力F對(duì)滑塊做功的平均功率分別為P1、P2、P3，則（　?。? A. P2>P3>P1 B. P1>P2>P3 C. 0～2 s內(nèi)，拉力F對(duì)滑塊做功為4 J D. 0～2 s內(nèi)，摩擦力對(duì)滑塊做功為4 J 6. 如圖所示，汽車通過(guò)輕質(zhì)光滑的定滑輪，將一個(gè)質(zhì)量為m的物體從井中拉出，繩與汽車連接點(diǎn)距滑輪頂點(diǎn)高h(yuǎn)，開(kāi)始時(shí)物體靜止，滑輪兩側(cè)的繩都豎直繃緊，汽車以v向右勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到跟汽車連接的細(xì)繩與水平方向的夾角為30°，則（　?。? A. 從開(kāi)始到繩與水平方向的夾角為30°時(shí)，拉力做功mgh B.

4、 從開(kāi)始到繩與水平方向的夾角為30°時(shí)，拉力做功mgh＋mv2 C. 在繩與水平方向的夾角為30°時(shí)，拉力的功率為mgv D. 在繩與水平方向的夾角為30°時(shí)，拉力的功率小于mgv 7. 心電圖的出紙速度（紙帶移動(dòng)的速度）v＝2.5 cm/s，記錄下的某人的心電圖如圖所示（圖紙上每小格邊長(zhǎng)l＝5 mm），在圖象上，相鄰的兩個(gè)最大振幅之間對(duì)應(yīng)的時(shí)間為心率的一個(gè)周期。 （1）此人的心率為多少次/分？ （2）若某人的心率為75次/分，每跳一次輸送80 mL血液，他的血壓（可看作血液的平均壓強(qiáng)）為1.5×104 Pa，據(jù)此估算此人心臟跳動(dòng)做功的平均功率P。 （3）按第（2）問(wèn)的答案估算

5、一下，人的心臟工作一天所做的功相當(dāng)于把1噸重的物體舉起多高？（保留兩位有效數(shù)字） 1. CD 解析：斜面的支持力、繩的張力總是與小球的運(yùn)動(dòng)方向垂直，即F與D垂直，故不做功，A錯(cuò)，C對(duì)；摩擦力總與速度方向相反，故始終做負(fù)功，D正確。小球在重力方向上有位移，因而做功，B錯(cuò)；小球動(dòng)能的變化量等于合外力做的功，即重力與摩擦力做功的和，D錯(cuò)。 2. AC 解析：物體P勻速上升過(guò)程中，合外力為零，合外力對(duì)物體做功為零，D錯(cuò)誤；支持力垂直于運(yùn)動(dòng)方向，故支持力做功為零，C正確；摩擦力沿斜面向上，與物體運(yùn)動(dòng)方向相同，故摩擦力做正功，A正確，B錯(cuò)誤。 3. B 解析：A情境包的位移向上，力向上

6、，所以做正功，C情境也如此；D情境拉力向上，位移向右上方，夾角不是90°，所以D也做功了；B情境是在水平面上勻速，則人的拉力還是向上，位移是水平的，則兩個(gè)方向垂直，所以B不做功。 4. ABC 解析：由v－t圖象面積表示相應(yīng)時(shí)間內(nèi)的位移，得A項(xiàng)正確； 0～2 s內(nèi)，物體做勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)拉力為F1。由P1＝F1v，得F1＝ N＝5 N，W1＝F1x1＝5×J＝30 J。2 s～4 s內(nèi)，W2＝P2t2＝10×4 J＝40 J，所以0～6 s內(nèi)W＝W1＋W2＝70 J，B項(xiàng)正確； 由v－t圖象得0～2 s內(nèi)物體做勻加速運(yùn)動(dòng)，2～4 s內(nèi)物體做勻速運(yùn)動(dòng)，故C項(xiàng)正確； 2～6 s內(nèi)，F(xiàn)f＝F

7、拉＝＝ N＝ N，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 5. BC 解析：根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度公式，知物體在第1s內(nèi)的平均速度為：，第2s內(nèi)的平均速度為：，第3s做勻速直線運(yùn)動(dòng)為：，根據(jù)平均功率公式有：；；，所以A錯(cuò)誤，B正確； 由速度圖象可知，第1s、2s、3s內(nèi)的位移分別為1m、1m、2m，由F—t圖象及功的公式W=Flcosθ可求知：第1s內(nèi)拉力做的功W1=1J，第2s內(nèi)拉力做的功W2=3J，故0～2s內(nèi)拉力所做的功為4J；故C正確； 在0～2s內(nèi)，力F做的總功為4J，動(dòng)能變化為0，根據(jù)動(dòng)能定理在此過(guò)程中只有拉力F和摩擦力做功，故拉力和摩擦力做功的代數(shù)和為0，得摩擦力對(duì)滑塊做功-4J，故D錯(cuò)誤。

8、 6. B 解析：將汽車的速度沿著平行繩子和垂直繩子方向正交分解，如圖所示。 貨物速度為：v=v0cosθ，由于θ逐漸變小，故貨物加速上升 當(dāng)θ=30°時(shí)，貨物速度為 當(dāng)θ=90°時(shí)，貨物速度為零 根據(jù)功能關(guān)系，拉力的功等于貨物機(jī)械能的增加量，，故A錯(cuò)誤，B正確； 在繩與水平夾角為30°時(shí)，拉力的功率為：P=Fv，其中v=，由于加速，拉力大于重力，故P=，故C錯(cuò)誤； 由于物體加速，繩子對(duì)貨物的拉力大于重力，由于兩端拉力相等，夾角為60°，故合力大于，故D錯(cuò)誤。 7. 解：（1）在心臟跳動(dòng)一次的時(shí)間T（周期）內(nèi)，圖紙移動(dòng)的距離L≈4l，有 T＝＝ s＝0.8 s。1分鐘內(nèi)跳動(dòng)次數(shù)為f＝＝75次/分。 （2）我們可以將心臟推動(dòng)血液對(duì)外做功的過(guò)程，簡(jiǎn)化為心臟以恒定的壓強(qiáng)推動(dòng)圓柱形液體做功的模型。設(shè)圓柱形液體的橫截面積為S，長(zhǎng)度為ΔL。 根據(jù)P＝，W＝FΔL，F(xiàn)＝pS得 P＝＝ 將已知條件代入式中得P＝ W＝1.5 W。 （3）心臟工作一天所做的功W＝Pt′＝1.5×3 600×24 J＝1.3×105 J h＝＝ m＝13 m。