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1、2020高考物理一轮复习第五章第1讲功和功率教案(含分析)_42282020高考物理一轮复习第五章第1讲功和功率教案(含分析)_422827/272020高考物理一轮复习第五章第1讲功和功率教案(含分析)_4228功和功率骨干梳理对点激活知识点功1定义:一个物体遇到力的作用,假如在01力的方向上发生了一段位移,就说这个力对物体做了功。2物理意义:功是02能量转变的量度。3做功的两个必需要素作用在物体上的03力。(2)04物体在力的方向上发生的位移。054公式:WFlcos(1)06l为物体对地的位移。是力与位移方向之间的夹角,(2)该公式只合用于07恒力做功。(3)08功是标量。正负表示对物体
2、做功的力是动力或阻力。5功的正负6一对作使劲与反作使劲的功7一对均衡力的功一对均衡力作用在同一个物体上,若物体静止,则两个力都不做功;若物体运动,则这一对力所做的功必定是数值相等、一正一负或都为零。知识点功率1定义:功与达成这些功所用时间的01比值。2物理意义:描绘力对物体02做功的快慢。3公式W03(1)Pt,P为时间t内的均匀功率。(2)PFvcos(为F与v的夹角)04v为均匀速度,则P为均匀功率。05v为刹时速度,则P为刹时功率。4额定功率06机械正常工作时的最大输出功率。5实质功率0708额定功率。机械实质工作时的功率,要求不大于一思想辨析1功是标量,功的正负表示大小。()2一个力对
3、物体做了负功,说明这个力必定阻挡物体的运动。()3滑动摩擦力可能做负功,也可能做正功;静摩擦力对物体必定不做功。()4作使劲做正功时,反作使劲必定做负功。()5力对物体做功的正负是由力与位移间的夹角大小决定的。()6汽车上坡时换成低挡位,其目的是减小速度获得较大的牵引力。()答案.5.6.二对点激活1(人教版必修2P59T1改编)如下图,质量分别为m1和m2的两个物体,m1W2BW1WcD四种状况同样大答案D分析依照功的定义式cos,在本题的四种状况下,、均同样,这样四WFlFl种状况下力F所做的功同样大,故D正确。3(人教版必修2P60T3改编)(多项选择)一位质量m60kg的
4、滑雪运动员从高h10m的斜坡自由下滑,假如运动员在下滑过程中遇到的阻力F50N,斜坡的倾角30,重力加快度g取10m/s2,运动员滑至坡底的过程中,对于各力做功的状况,以下说法正确的是()A重力做功为6000JB阻力做功为1000JC支持力不做功D各力做的总功为零答案AC分析GFh重力做功Wmgh6000J,故A正确;阻力做功WFsin1000J,故B错误;支持力与位移夹角为90,不做功,故C正确;各力做的总功为5000J,故D错误。4质量为m的物体沿倾角为的斜面滑究竟端时的速度大小为v,则此时重力的刹时功率为()AmgvBmgvsinCmgvcosDmgvtan答案B分析重力与物体的速度之间
5、的夹角为90,则重力的刹时功率为Pcos(90)sin,因此B正确。mgvmgv考点细研悟法培优考点1功的正负判断与恒力、协力做功的计算定性的判断力能否做功及做正、负功的方法看力F的方向与位移l的方向间的夹角常用于恒力做功的情况。看力F的方向与速度v的方向间的夹角常用于曲线运动的情况。(3)依据动能的变化:动能定理描绘了合外力做功与动能变化的关系,即W合Ek,当动能增添时合外力做正功,当动能减少时合外力做负功。依据功能关系或能量守恒定律判断。2恒力做功的计算方法直接用WFlcos计算。3协力做功的计算方法方法一:先求协力F合,再用W合F合lcos求功。方法二:先求各个力做的功W1、W2、W3,
6、再应用W合W1W2W3求协力做的功。方法三:先求动能变化k,再利用动能定理合k求功。EWE例1(2018湖北武汉调研)一滑块在水平川面上沿直线滑行,t0时其速度为1m/s,从现在开始在滑块运动方向上再施加一水平作使劲,力、滑块的速率v随时间的变化规FF律分别如图甲和图乙所示,设在第1s内、第2s内、第3s内力F对滑块做的功分别为W1、W2、W3,则以下关系正确的选项是()A123B123WWWWWWCW1W3W2DW1W2W3解题研究(1)第1s内、第2s内、第3s内力F均各为恒力吗?提示:均各为恒力。力的方向和位移方向发生过改变吗?提示:没有。试试解答选B。由vt图线得第1s内滑块位移x10
7、.5m,第2s内滑块位移x20.5m,第3s内滑块位移x31m。第1s内力F对滑块做功W1F1x10.5J,第2s内力F对滑块做功W2F2x21.5J,第3s内力F对滑块做功W3F3x32J,因此W1W2W3,故B正确。总结升华1使用WFlcos应注意的几个问题位移l“l”应取作用点的位移。“l”的取值一般以地面为参照系。力F力的独立性原理,即求某个力做的功仅与该力及物体沿该力方向的位移相关,而与其他力能否存在、能否做功没关。力只好是恒力。此公式只好求恒力做功。是l与F之间的夹角。2摩擦力做功的特色(1)单个摩擦力(包含静摩擦力和滑动摩擦力)能够做正功,也能够做负功,还能够不做功。互相作用的一
8、对静摩擦力做功的代数和总等于零;互相作用的一对滑动摩擦力做功的代数和不为零,且总为负值。互相作用的一对滑动摩擦力做功过程中会发生物体间机械能转移和机械能转变为内能,内能QFfx相对。变式11图甲为一女士站在台阶式自动扶梯上匀速上楼(忽视扶梯敌手的作用),图乙为一男士站在履带式自动扶梯上匀速上楼,两人相对扶梯均静止。以下对于力做功的判断正确的选项是()A甲图中支持力对人做正功B甲图中摩擦力对人做负功C乙图中支持力对人做正功D乙图中摩擦力对人做负功答案A分析对图甲中女士受力剖析如图1,受重力和支持力两个力,支持力与速度v的夹角为锐角,做正功,故A正确,B错误。对图乙中男士受力剖析如图2,受重力、支
9、持力与静摩擦力,支持力与速度v的夹角为90,不做功,Ff与速度方向同样,做正功,故C、D均错误。变式12(多项选择)如下图,建筑工人经过滑轮装置将一质量是100kg的料车沿30角的斜面由底端匀速地拉到顶端,斜面长L是4m,若不计滑轮的质量和各处的摩擦力,g取10N/kg,则对这一过程以下说法哪些正确()A人拉绳索的力做功为1000JB人拉绳索的力做功为2000JC料车的重力做功为2000JD料车遇到的协力对料车做的总功为0答案BD分析工人拉绳索的力:1sin30250N,工人将料车拉到斜面顶端时,力FF2mg作用点的位移:l28m,人拉绳索的力做的功Fl2000J,故A错误,B正确。重LW力做
10、功:WmghmgLsin302000J,故C错误。因为料车在斜面上匀速运动,2则料车所受的协力为0,故合0,D正确。W考点2变力做功的计算方法例2(多项选择)如下图,n个完整同样,边长足够小且互不粘连的小方块挨次摆列,总长度为l,总质量为M,它们一同以速度v在圆滑水平面上滑动,某时刻开始滑上粗拙水平面。小方块与粗拙水平面之间的动摩擦因数为,若小方块恰能完整进入粗拙水平面,则摩擦力对全部小方块所做功的数值为()122A.2MvBMv1DMglC.Mgl2解题研究(1)全部小方块恰能完整进入粗拙水平面,说明小方块末速度为零,对吗?提示:对。全部小方块遇到的摩擦力为变力,与位移有什么关系?Mg提示:
11、Fflx。试试解答选AC。小方块恰能完整进入粗拙水平面,说明小方块进入粗拙水平面后速度为零,以全部小方块为研究对象,据动能定理得:f1212W02Mv,因此全部小方块战胜摩擦力做功为2Mv,故AMgMg正确,B错误。因为摩擦力是变力,联立FfFN和FNlx,得Fflx,画出Ffx图象如下图:fx图象与x轴围成的面积代表战胜摩擦力做的功,大小为1,故C正确,D错F2Mgl误。总结升华选对方法求变力做功遇到变力做功问题时,依题意选准方法,平常要注意多总结,除了以上方法还能够用功率求功,机车类发动机保持功率P恒定做变速运动时,牵引力是变力,牵引力做功WPt。变式21(2018安庆模拟)(多项选择)如
12、下图,摆球质量为m,悬线长度为L,把悬线拉到水平川点后松手。设在摆球从A点运动到B点的过程中空气阻力的大小F阻不变,则以下说法正确的选项是()A重力做功为mgLB悬线的拉力做功为0C空气阻力做功为mgLD空气阻力做功为21F阻L答案ABD分析摆球着落过程中,重力做功为mgL,A正确;悬线的拉力一直与速度方向垂直,故做功为0,B正确;空气阻力的大小不变,方向一直与速度方向相反,故做功为F1,阻2LC错误,D正确。变式22(2018江西南昌模拟)用一根绳索竖直向上拉一个物块,物块从静止开始运动,绳索拉力的功率按如下图规律变化,0t0时间内物块做匀加快直线运动,t0时刻后物块持续加快,t1时刻物块达
13、到最大速度。已知物块的质量为,重力加快度为,则mg以下说法正确的选项是()A物块一直做匀加快直线运动P0B0t0时间内物块的加快度大小为mgt0PCt0时刻物块的速度大小为0mgD0t时间内绳索拉力做的总功为Pt11t0102答案D分析由图象知,t时刻后拉力的功率保持不变,依据PFv知,v增大,F减小,物00块做加快度减小的加快运动,当加快度减小到零,物块做匀速直线运动,A错误;0t0时间内,由PFv,vat,Fmgma得Pm(ga)at,则m(ga)aP0P0,t,得a00mtgaB错误;在t1时刻速度达到最大值vm,拉力大小等于物块重力大小,则0,得速度vmPmgvP00m0P0时刻物块的
14、速度vv,即v0,因为t,C错误;Pt图象中面积表示拉力做的功,mgmg得0t1时间内绳索拉力做的总功为011000t11t0,D正确。Pt2PtP2考点3功率的计算1均匀功率的计算方法W(1)利用Pt。(2)利用PFvcos,此中v为物体运动的均匀速度,F为恒力。2刹时功率的计算方法利用公式cos,此中v为t时刻的刹时速度。PFv例3(2018襄阳调研)如图1所示,物体遇到水平推力F的作用在粗拙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2、3所示,g10m/s2,则()A第1s内推力做的功为1JB第2s内物体战胜摩擦力做的功W2JC第1.5s时推力F做功的功率为2WD
15、第2s内推力F做功的均匀功率P1.5W解题研究(1)第3s内物体匀速运动,能够求出摩擦力大小为多少?提示:f2N。由图3知1.5s时物体速度为多少?提示:1m/s。试试解答选B。由题图3可知,第1s内物体的速度为零,物体静止不动,故位移为零,推力不做功,A错误;第2s内推力为3N,第3s内推力为2N且物体做匀速直线运动,则可知摩擦力f2N,物体第2s内的位移x1m,则战胜摩擦力所做的功Wfx2J,B正确;第1.5s时推力为3N,速度v1m/s,则推力F做功的功率31W3W,C错误;第2s内P均匀速度v1m/s,推力F3N,推力F做功的均匀功率PFv3W,D错误。总结升华求力做功的功率时应注意的
16、问题W(1)明确所求功率是均匀功率仍是刹时功率。求均匀功率首选Pt,其次是用PFvcos,v应简单求得,如求匀变速直线运动中某力的均匀功率。求刹时功率用PFvcos要注意F与v方向间的夹角对结果的影响,功率是力与力的方向上速度的乘积。变式3(2018白银模拟)如下图,小物块甲从竖直固定的14圆滑圆弧轨道顶端由静止滑下,轨道半径为R,圆弧底端切线水平。小物块乙从高为R的圆滑斜面顶端由静止滑下。以下判断正确的选项是()A两物块抵达底端时速度同样B两物块运动究竟端的过程中重力做功同样C两物块抵达底端时动能同样D两物块抵达底端时,乙的重力做功的刹时功率大于甲的重力做功的刹时功率答案D分析由机械能守恒定
17、律可知,抵达底端时速度大小同样、方向不一样,故A错误;因为甲、乙物块质量关系不清楚,因此固然速度大小同样,重力做功、抵达底端时动能不必定相同,故B、C错误;抵达底端时,甲的重力做功的刹时功率为零,乙的重力做功的刹时功率大于零,故D正确。考点4机车启动问题1两种启动方式的比较续表2三个重要关系式(1)不论哪一种启动过程,机车的最大速度都等于其匀速直线运动时的速度,即vmPFminP(式中min为最小牵引力,其值等于阻力F阻)。F阻F机车以恒定加快度启动的运动过程中,匀加快过程结束时,功率最大,速度不是最P大,即vFvmF阻。机车以恒定功率运转时,牵引力做的功WPt。由动能定理:PtF阻xEk。此
18、式常常用于求解机车以恒定功率启动过程的位移大小。例4(2018河北高三月考)(多项选择)以下各图是反应汽车(额定功率P额)从静止开始匀加快启动,最后做匀速直线运动的过程中,其速度随时间以及加快度、牵引力和功率随速度变化的图象,此中正确的选项是()解题研究(1)汽车从静止开始匀加快启动,能向来匀加快吗?提示:不可以。当PP额时再匀加快,机车发动时机烧毁。汽车最后匀速阶段,有什么典型特色?提示:a0,Ff。试试解答选ACD。从静止开始匀加快启动,由公式PFv及题意知,当力恒准时,跟着速度的增添功率P增大,当PP额时,功率不再增添,此时,牵引力Ffma,v1P额,速度持续增添,fma牵引力减小,今后
19、汽车做加快度渐渐减小的加快运动,当Ff时,a0,速度达最大,vmP额B错误,A、C、D正确。f,做匀速直线运动。由以上剖析知,总结升华解决机车启动问题时的四点注意第一弄清是匀加快启动仍是恒定功率启动。假如匀加快启动过程,机车功率是不停改变的,但该过程中的最大功率是额定功率,匀加快直线运动阶段的最大速度小于机车所能达到的最大速度,达到额定功率后做加快度减小的加快运动。假如以额定功率启动的过程,机车做加快度减小的加快运动,匀变速直线运动的规律不可以用,速度最大值等于P,牵引力是变力,牵引力做的功可用计算,但不可以用WFfWPtFlcos计算。(4)不论哪一种启动方式,最后达到最大速度时,均知足PF
20、fvm,P为机车的额定功率。变式41(2018太原五中阶段性测试)某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究,他们让这辆小车在水平的直轨道上以恒定加快度由静止启动,并将小车运动的全过程记录下来,经过办理转变为vt图象,如下图(除210s时间段内的图象为曲线外,其他时间段图象均为直线),2s后小车的功率不变,可以为在整个过程中小车所遇到的阻力大小不变。小车的质量为1kg,则小车在010s运动过程中位移的大小为()A39mB42mC45mD48m答案B分析小车在前2s内做匀加快直线运动,其加快度av1.5m/s2,2s后功率不变,t在2s时有,得1.5,此时功率(f1.5)3,今后小车做功率恒Ff
21、maFfPFv定的变加快运动,当速度达到最大时有Pfvf6,整理得f1.5N,P9W,第一阶m12122段匀加快的位移x12at13m,第二阶段变加快,由动能定理有Pt2fx22m(vmv),得x239m,两段的总位移xx1x242m,B正确,A、C、D错误。变式42(多项选择)如下图为汽车的加快度和车速倒数1v的关系图象。若汽车质量为3且行驶中阻力恒定,最大车速为30m/s,则()210kg,它由静止开始沿平直公路行驶,A汽车所受阻力为2103NB汽车在车速为15m/s时,功率为6104WC汽车匀加快的加快度为3m/s2D汽车匀加快所需时间为5s答案ABD分析设汽车所受阻力大小为f,由汽车的
22、加快度和车速倒数1的关系图象可知,汽车Fv从静止开始先做匀加快运动,加快度a2m/s2,直到速度达到v110m/s,则匀加快阶段所用时间为tv1m(f)1;接下来做加5s,此时汽车的牵引力功率达到最大,即aPFmav速度渐渐减小的变加快运动,汽车的牵引力功率保持不变,当速度达到v230m/s时,加速度为零,FFf,速度达到最大,此时PmFfv2,则解得Ff2103N,Pm6104W,当汽车在车速为15m/s时汽车已经达到最大功率,功率为6104W,因此正确选项为A、B、D。高考模拟随堂集训1(2018全国卷)(多项选择)地下矿井中的矿石装在矿车中,用电机经过竖井运送至地面。某竖井中矿车提高的速
23、度大小v随时间t的变化关系如下图,此中图线分别描绘两次不一样的提高过程,它们变速阶段加快度的大小都同样;两次提高的高度同样,提高的质量相等。不考虑摩擦阻力和空气阻力。对于第次和第次提高过程()A矿车上涨所用的时间之比为45B电机的最大牵引力之比为21C电机输出的最大功率之比为21D电机所做的功之比为45答案AC分析设第次所用时间为t,依据速度图象与t轴所围的面积等于位移(本题中为提)1tv1(tt0t)1t5t0升的高度可知,2000,解得:,因此第次和第次提升过程所用时间之比为2t5t0245,A正确;因为两次提高变速阶段的加快度大小同样,0在匀加快阶段,由牛顿第二定律,Fmgma,可得提高
24、的最大牵引力之比为11,B错误;由功率公式PFv,电机输出的最大功率之比等于最大速度之比,为21,C正确;两次提升过程中动能增添量均为0,由动能定理得W电mgh0,两次提高升度h同样,因此电机两次做功同样,D错误。2(2017全国卷)如图,一圆滑大圆环固定在桌面上,环面位于竖直平面内,在大圆环上套着一个小环。小环由大圆环的最高点从静止开始下滑,在小环下滑的过程中,大圆环对它的作使劲()A向来不做功B向来做正功C一直指向大圆环圆心D一直背叛大圆环圆心答案A分析圆滑大圆环对小环只有弹力作用,弹力方向沿大圆环的半径方向(下滑过程先背离圆心,后指向圆心),与小环的速度方向一直垂直,不做功。应选A。3(
25、2017天津高考)“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮,是天津市的地标之一。摩天轮悬挂透明座舱,乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。以下表达正确的是()A摩天轮转动过程中,乘客的机械能保持不变B在最高点时,乘客重力大于座椅对他的支持力C摩天轮转动一周的过程中,乘客重力的冲量为零D摩天轮转动过程中,乘客重力的刹时功率保持不变答案B分析摩天轮转动过程中,乘客的动能不变,重力势能不停变化,故乘客的机械能不停变化,A错误;乘客在最高点时,拥有向下的加快度,处于失重状态,B正确;依据IFt知,重力的冲量不为0,C错误;依据cos,为力方向与速度方向之间的夹角,Pmgv摩天轮转动过程中,不停变化,
26、重力的刹时功率不停变化,D错误。4(2018天津高考)我国自行研制、拥有完整自主知识产权的新一代大型喷气式客机C919首飞成功后,拉开了全面试验试飞的新征程,假定飞机在水平跑道上的滑跑是初速度为零的匀加快直线运动,当位移x1.6103v80m/s,m时才能达到腾飞所要求的速度已知飞机质量m7.0104kg,滑跑时遇到的阻力为自己重力的0.1倍,重力加快度取g10m/s2,求飞机滑跑过程中加快度a的大小;牵引力的均匀功率P。答案(1)2m/s2(2)8.4106W分析(1)飞机滑跑过程中做初速度为零的匀加快直线运动,有v22ax代入数据解得a2m/s2设飞机滑跑遇到的阻力为F阻,依据题意可得F阻
27、0.1mg设发动机的牵引力为F,依据牛顿第二定律有FF阻mav设飞机滑跑过程中的均匀速度为v,有v2在滑跑阶段,牵引力的均匀功率PFv联立式得P8.4106W。5(2017江苏高考)如下图,两个半圆柱A、B紧靠着静置于水平川面上,其上有一m圆滑圆柱C,三者半径均为R。C的质量为m,A、B的质量都为2,与地面间的动摩擦因数均为。现用水平向右的力拉A,使A迟缓挪动,直至C恰巧降到地面。整个过程中B保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加快度为g。求:未拉A时,C遇到B作使劲的大小F;动摩擦因数的最小值min;(3)A挪动的整个过程中,拉力做的功W。33答案(1)3mg(2)2(3)(21)(
28、31)mgR分析(1)对C受力剖析,如下图。依据均衡条件有2Fcos30mg3解得F3mg。C恰巧降到地面时,Fmg,B受C压力的水均分力最大FxmaxFcos30,3Fxmax2mgB受地面的摩擦力fmg依据题意,B保持静止,则有fminFxmax3解得min2。C降落的高度h(31)RA的位移x2(31)R摩擦力做功的大小fx2(31)mgRWf依据动能定理WWmgh00f解得W(21)(31)mgR。配套课时作业时间:45分钟满分:100分一、选择题(本题共10小题,每题7分,共70分。此中16为单项选择,710为多项选择)1如下图,物块A、B在外力F的作用下一同沿水平川面做匀速直线运动
29、的过程中,以下对于A对地面的滑动摩擦力做功和B对A的静摩擦力做功的说法正确的选项是()A静摩擦力做正功,滑动摩擦力做负功B静摩擦力不做功,滑动摩擦力做负功C静摩擦力做正功,滑动摩擦力不做功D静摩擦力做负功,滑动摩擦力做正功答案C分析A对地面固然有摩擦力,但在力的作用下地面没有发生位移,因此滑动摩擦力不做功,B对A的静摩擦力向右,A的位移也向右,因此该静摩擦力做正功,故2如下图,质量为m的小球以初速度v0水平抛出,恰巧垂直打在倾角为C正确。的斜面上,则球落在斜面上时重力的刹时功率为(不计空气阻力)()0mgvAmgvtan0B.tanmgv0Dmgv0cosC.sin答案B分析小球垂直落在斜面上
30、时重力的刹时功率为Pmgvy,而vytanv0,因此Pmgv0tan,B正确。3如下图,滑雪者由静止开始沿斜坡从A点自由滑下,而后在水平面上行进至B点停下,已知斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数都为,滑雪者(包含滑雪板)的质量为m。A、B两点间的水平距离为L。在滑雪者经过AB段运动的过程中,战胜摩擦力做的功()A大于mgLB等于mgLC小于mgLD以上三种状况都有可能答案B分析设斜坡的倾角为,则滑雪者从A到B的运动过程中战胜摩擦力做的功:WFfmgcosLACmgLCB,由题图可知LACcosLCBL,两式联立可得:WFfmgL,故B正确。4一轻绳一端固定在O点,另一端拴一小球,拉起小球使轻
31、绳水平,而后无初速度释放小球。如下图,小球从开始运动至轻绳抵达竖直地点的过程中,小球重力的刹时功率的变化状况是()A向来增大B向来减小C先增大,后减小D先减小,后增大答案C分析开始地点v0,重力刹时功率为零,竖直地点重力与速度v夹角为90,由Pcos知重力刹时功率也为零,因此重力的刹时功抢先增大后减小,C正确。mgv5(2018山东展望)如图甲所示,港口码头常常使用起重机提高货物,某次货物上涨过程中的vt图象如图乙所示,以下说法正确的选项是()At4s时,货物处于超重状态B35s时间内,货物所受协力做的功大于零C02s时间内,货物所受拉力做的功大于重力做的功D02s时间内,拉力做正功,35s时
32、间内,拉力做负功答案C分析t4s时,货物减速上涨,向上拉力F拉m货g,加快度方向向下,故货物处于失重状态,A错误。35s时间内,货物的动能减少,依据动能定理,货物所受协力做的功小于零,B错误。02s时间内,货物的动能增大,货物所受拉力做的功大于重力做的功,C正确。货物上涨的过程中,拉力向来做正功,D错误。6(2018河北名校结盟质监)质量为2kg的物体,放在与物体间的动摩擦因数为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之间的关系如下图,10m/s2,以下说法正确的选项是()gA此物体在OA段做匀加快直线运动,且此过程中拉力的最大功率为6WB此物体在
33、段做匀速直线运动,且此过程中拉力的最大功率为6WOAC此物体在AB段做匀加快直线运动,且此过程中拉力的最大功率为6WD此物体在AB段做匀速直线运动,且此过程中拉力的功率恒为6W答案D分析对物体受力剖析,物体遇到的摩擦力为Fmg2N,由题图可知,斜率表示f物体所受拉力的大小,OA段的斜率即为拉力F5N,AB段的斜率即为拉力F2N,因此12物体在OA段做匀加快直线运动,在AB段FF,故做匀速直线运动,B、C错误;在OA段,2f物体所受的拉力为5N,物体做匀加快直线运动,当位移xmax3m时速度最大,拉力的功率1fP1最大,vmaxat,xmax1at2,aFF,代入数据得vmax3m/s,此时拉力
34、的功率最大2m1max15W,A错误;在AB段,物体以3m/s的速度做匀速直线运动,此过程中拉力的功Fv率恒为P2F2vmax6W,D正确。7(2018广州测试)如图甲,质量为2kg的物体在水平恒力F作用下沿粗拙的水平面运动,1s后撤掉恒力F,其运动的v-t图象如图乙,g10m/s2,以下说法正确的选项是()A在02s内,合外力向来做正功B在0.5s时,恒力F的刹时功率为150WC在01s内,合外力的均匀功率为150WD在03s内,物体战胜摩擦力做功为150J答案BD分析由题图乙可知,01s,物体做匀加快直线运动,合外力做正功,撤去F后,物体做匀减速直线运动,即12s,所受合外力做负功,A错误
35、;规定物体运动方向为正方向,010则摩擦力fma2231N10N,Ffma1,代入数值得F30N,物体在0.5s时的速度v5m/s,Fv150W,B正确;01s内总k12,11100JatPWE2mvW总Pt总100W,C错误;在03s内,物体的总位移可由v-t图象与时间轴围成的面积求得,x总1103m15m,ffx总150J,即物体战胜摩擦力做功为150J,D正确。2W8(2018江西质检)如下图,三个质量相等的小球A、B、C从图中所示的地点以相同的速度v0水平向左抛出,最后都能抵达坐标原点O,不计空气阻力,x轴为水平川面,则能够判断A、B、C三个小球()A初始时刻纵坐标之比为123B在空中
36、运动的时间之比为135C从抛出至抵达O点过程中,动能的增添量之比为149D抵达O点时,重力的刹时功率之比为123答案CD分析依据xv0t,水平初速度同样,A、B、C水平位移之比为123,因此它们在空中运动的时间之比为123,B错误;初始时刻纵坐标之比即该过程小球的着落高度之12比,依据h2gt,初始时刻纵坐标之比为149,A错误;依据动能定理可知WmghEk,动能的增添量之比为149,C正确;抵达O点时,设落地时速度为v,和重力方向夹角为,则重力的刹时功率cosgt,三个小球落地时重力的刹时功Pmgvmgvmgy率之比为123,D正确。9.如下图,倾角为37的圆滑斜面上粘贴有一厚度不计、宽度为
37、0.2m的橡d胶带。橡胶带的上表面与斜面位于同一平面内,其上、下面缘与斜面的上、下面缘平行,橡胶带的上面沿到斜面的顶端距离为0.4m,现将质量为1kg、宽度为d的薄矩形板上Lm边沿与斜面顶端平齐且从斜面顶端静止开释。已知矩形板与橡胶带之间的动摩擦因数为0.5,重力加快度取g10m/s2,sin370.6,cos370.8,不计空气阻力,矩形板由斜面顶端静止开释下滑到完整走开橡胶带的过程中(此过程矩形板一直在斜面上),以下说法正确的选项是()A矩形板遇到的摩擦力为F4NfB矩形板的重力做功为W3.6JGC产生的热量为Q0.8JD矩形板的上面沿穿过橡胶带下面缘时的速度大小为235m/s5答案BCD分析矩形板在滑过橡胶带的过程中对橡胶带的压力是变化的,因此矩形板遇到的摩擦力是变化的,故A错误;重力做功WGmg(Ld)sin3.6J,因此B正确;产生的热量等于战胜摩擦力做功1,因此正确;依据动能定理:12Q2cos0.8CGmv2mgdJWQ2350,解得vm/s,因此D正确。510(2018南平质检)一辆灵活车在平直的公路上由静止启动。如下图,图
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