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2011-2012學(xué)年度下學(xué)期高中物理功和功率單元檢測(cè) 人教版說(shuō)明:1本題分I、II兩卷,請(qǐng)將第I卷正確答案的序號(hào)填寫(xiě)在答題卡上,第II卷的正確答案按要求填定在第II卷上,考試結(jié)束后只交答題卡和第II卷。2本試題滿分100分,答卷時(shí)間90分鐘。第卷(選擇題,共40分)一、選擇題(每小題4分,共40分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,至少有一個(gè)選項(xiàng)是正確的,全部選對(duì)得4分,對(duì)而不全得2分。)1足球運(yùn)動(dòng)員一腳把足球踢出,足球沿水平地面運(yùn)動(dòng),速度逐漸變小,在球離開(kāi)運(yùn)動(dòng)員以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中( )A運(yùn)動(dòng)員對(duì)球做了功B球克服支持力做了功C重力對(duì)球做了功D球克服阻力做了功2質(zhì)量為m的物體,受水平力F的作用,在粗糙的水平面上運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法中正確的是()A如果物體做加速直線運(yùn)動(dòng),F(xiàn)一定對(duì)物體做正功B如果物體做加速直線運(yùn)動(dòng),F(xiàn)也可能對(duì)物體做負(fù)功C如果物體做減速直線運(yùn)動(dòng),F(xiàn)一定對(duì)物體做負(fù)功D如果物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),F(xiàn)一定對(duì)物體做正功3質(zhì)量為0.5kg的小球從高空自由下落,經(jīng)2s落到地面,在小球下落過(guò)程中重力做功的平均功率是( )A5W B10WC50W D100W4一物體由H高處自由落下,當(dāng)物體的動(dòng)能等于勢(shì)能時(shí),物體所經(jīng)歷的時(shí)間為( )ABCD以上都不對(duì)5一輛小車(chē)原先在平直公路上做勻速直線運(yùn)動(dòng),從某時(shí)刻起,小車(chē)所受到的牽引力F和阻力F1隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖(甲)所示,則作用在小車(chē)上的牽引力的功率隨時(shí)間變化規(guī)律是圖(乙)中的( )FFF1OtPPPPttttOOOO(甲)(乙)ABCD6某物體做變速直線運(yùn)動(dòng),則下列說(shuō)法中不正確的是( )A若改變物體速度的是重力,物體的機(jī)械能不變B若改變物體速度的是摩擦力,物體的機(jī)械能必定減少C若改變物體速度的是摩擦力,物體的機(jī)械能可能增加D在物體速度增加的過(guò)程中,物體的機(jī)械能必定增加7質(zhì)量為m的汽車(chē),發(fā)動(dòng)機(jī)的功率恒為P,摩擦阻力恒為F1,牽引力為F,汽車(chē)由靜止開(kāi)始,經(jīng)過(guò)時(shí)間t行駛了位移s時(shí),速度達(dá)到最大值vm,則發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功為 ( )APtBFsCD8某人把原來(lái)靜止于地面上的質(zhì)量為2kg的物體向上提起1m,并使物體獲得1m/s的速度,取g=10m/s2,則這過(guò)程中下列說(shuō)法中正確的是( )A人對(duì)物體做的功為21JB合外力對(duì)物體做的功為21JC合外力對(duì)物體做功20JD物體的重力勢(shì)能增加20J9放在光滑水平面上的靜止物體,在水平拉力F1作用下,移動(dòng)距離s時(shí)做功W。如拉力改為F2,與水平方向間夾角為30,使物體移動(dòng)距離2s時(shí)做功也是W,則F1和F2的大小之比為( ) A21B1C31D1 10如圖所示,質(zhì)量均為m的小球A、B用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線相連,放在高為h的光滑水平桌面上(L2h),A球剛好在桌邊。從靜止釋放兩球,若A、B兩球落地后均不再?gòu)椘?,則下面說(shuō)法中正確的是( )hLABAA球落地前的加速度為BB球到達(dá)桌邊的速度為CA、B兩落地的水平距離為hD繩L對(duì)B球做的功為第卷(非選擇題,共60分)二、填空題(每小題4分,共24分。把正確答案填寫(xiě)在題中的橫線上,或按題目要求作答。)11在水平地面上鋪著n塊磚,每塊磚的質(zhì)量為m,厚度為h,如將磚一塊一塊地疊放起來(lái),至少需做的功為_(kāi)。12某地強(qiáng)風(fēng)的風(fēng)速約為v=20 m/s,設(shè)空氣密度為=1.3 kg/m3,如果把通過(guò)橫截面積為S=20m2的風(fēng)的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為電能,則電功率的大小約為_(kāi)W(取一位有效數(shù)字)。13一個(gè)傾角為30的光滑斜面長(zhǎng)為L(zhǎng)高為h,一質(zhì)量為m的物體從頂端靜止開(kāi)始下滑,當(dāng)所用時(shí)間是滑到底端的時(shí)間的一半時(shí),重力做功為_(kāi),重力做功的瞬時(shí)功率為_(kāi),重力做功的平均功率為_(kāi)。14如圖所示,勁度系數(shù)為k1的輕質(zhì)彈簧兩端分別與質(zhì)量為m1,m2的物塊1、2拴接,勁度系數(shù)為k2的輕質(zhì)彈簧上端與物塊2拴接,下端壓在桌面上(不拴接),整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài).現(xiàn)施力將物塊1緩慢地豎直上提,直到下面那個(gè)彈簧的下端剛脫離桌面.在此過(guò)程中,物塊2的重力勢(shì)能增加了_,物塊1的重力勢(shì)能增加了_。15在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,需直接測(cè)量的物理量是_,間接測(cè)量的物理量是_。OABCDcm圖143.049.656.162.816在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接交流電頻率為50Hz,當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.80m/s2。實(shí)驗(yàn)選用重錘質(zhì)量為m(kg),從所打紙帶中選擇一條合適的紙帶,此紙帶第1、2點(diǎn)間的距離應(yīng)接近 。紙帶上連續(xù)的點(diǎn)A、B、C、D至第1點(diǎn)O的距離如圖1所示,則重錘從O運(yùn)動(dòng)到C,重力勢(shì)能減少_J,重錘經(jīng)過(guò)C時(shí)的速度為 m/s,其動(dòng)能增加 J。三、計(jì)算題(共36分。要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、主要方程式和重要演算步驟,有數(shù)值計(jì)算的要明確寫(xiě)出數(shù)值和單位,只有最終結(jié)果的不得分。)17(10分)如圖2所示,質(zhì)量m=10kg的物體放在水平面上,物體與水平面間動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.4,取g=10m/s2,今用大小為F=50N的水平恒力作用于物體,使物體由靜止開(kāi)始作勻加速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)t=8s后撤去F,求: (1)力F所做的功: (2)8s末物體的動(dòng)能; (3)物體從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)直到最終靜止的整個(gè)過(guò)程中克服摩擦力所做的功。mF圖218(10分)兩個(gè)人要將質(zhì)量M=1000 kg的小車(chē)沿一小型鐵軌推上長(zhǎng)l=5 m、高h(yuǎn)=1 m的斜坡頂端。已知車(chē)在任何情況下所受的摩擦阻力恒為車(chē)重的0.12倍,兩人能發(fā)揮的最大推力各為800 N。在不允許使用別的工具的情況下,兩人能否將車(chē)剛好推到坡頂?如果能,應(yīng)如何辦?(g=10 m/s2)19(16分)額定功率為8W的玩具汽車(chē),質(zhì)量為2kg,汽車(chē)在水平桌面上由靜止開(kāi)始以a=0.5m/s2做勻加速直線運(yùn)動(dòng),在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中汽車(chē)的最大速率可達(dá)2m/s,求: (1)汽車(chē)牽引力為多大?勻加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程可維持多長(zhǎng)時(shí)間? (2)汽車(chē)在勻加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,牽引力、摩擦力對(duì)其各做多少功?參考答案一、選擇題1D【解析】足球沿地面運(yùn)動(dòng),受重力mg、支持力FN和阻力F1作用。運(yùn)動(dòng)員對(duì)足球不再有力,不可能對(duì)球做功;重力與支持力與運(yùn)動(dòng)方向垂直,不做功;阻力與運(yùn)動(dòng)方向相反,球克服阻力做了功,一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。2AD【解析】在粗糙的水平面上,如果物體做加速運(yùn)動(dòng),F(xiàn)一定與運(yùn)動(dòng)方向相同,F(xiàn)一定對(duì)物體做正功;物體做減速運(yùn)動(dòng),F(xiàn)可能與運(yùn)動(dòng)方向相同,也可能與運(yùn)動(dòng)方向相反,F(xiàn)對(duì)物體做功的情況不定;3C【解析】根據(jù)自由落體規(guī)律知,小球2s下落的高度為20m,重力做的功為W=mgh=100J,所以小球下落過(guò)程中重力做功的平均功率是P=50W。4B【解析】物體由H高處自由落下,當(dāng)物體的動(dòng)能等于勢(shì)能時(shí),應(yīng)下落高度的一半,所以有:,得t=。5C【解析】開(kāi)始以初速度v0勻速運(yùn)動(dòng),某時(shí)刻起由甲圖知加速度恒定a=,加速度恒定,速度v=v0+at,則牽引力的功率P=Fv,即P=F v0Fat,所以C項(xiàng)正確。6BD【解析】若改變物體速度的是重力,只引起動(dòng)能和重力勢(shì)能的轉(zhuǎn)化,物體的機(jī)械能不變,A正確;若改變物體速度的是摩擦力,物體的機(jī)械能不一定減少,如摩擦力可以使物體加速,B錯(cuò),C正確;物體的速度增加,動(dòng)能增加,物體的機(jī)械能不一定增加,D錯(cuò)。本題選擇的是不正確的選項(xiàng)。7AD【解析】發(fā)動(dòng)機(jī)的功率恒為P,經(jīng)過(guò)時(shí)間t,發(fā)動(dòng)機(jī)做的功為W=Pt,當(dāng)達(dá)到最大速度時(shí),有,解得:,從功能關(guān)系的角度,整個(gè)過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)做的功應(yīng)等于克服阻力做的功與物體獲得的動(dòng)能之和,則。8AD【解析】在這一過(guò)程中人克服重力做功20J,物體的重力勢(shì)能增加20J,D正確;物體的動(dòng)能增加1J,根據(jù)動(dòng)能定理合外力對(duì)物體做的功為1J,B、C錯(cuò)誤;人對(duì)物體做的功等于物體增加的機(jī)械能,即人對(duì)物體做的功為21J,A正確。9D【解析】根據(jù)題意及功的計(jì)算公式有:W=F1s=F22scos30,得F1和F2的大小為1。10ACD【解析】A球落地前以兩球整體為對(duì)象,根據(jù)牛頓第二定律有,求得加速度為,A正確;從釋放到A球落地,根據(jù)機(jī)械能守恒,有:,解得:,兩球落地后均不再?gòu)椘?,所以A、B兩落地的水平距離為s=vt=,B錯(cuò),C正確。繩L對(duì)B球做的功等于B球獲得的動(dòng)能,W=,D正確。二、填空題11n(n1)mgh12110513;14m2g2; m1(m1+m2)()g215重錘下落的高度h;重錘運(yùn)動(dòng)的速度v162 mm;5.50m;3.30;5.45m三、計(jì)算題17(10分)【解析】(1)根據(jù)牛頓第二定律 Fmg=ma(2分)解得:a=1m/s2由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有:s=at2=32m(1分)根據(jù)功的公式 W=Fs=1600J(1分) (2)由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有: v=at=8m/s(2分)所以:EK=mv2=320J(1分) (3)對(duì)整個(gè)過(guò)程用動(dòng)能定理:FsWF=0(2分)解得:WF=Fs=1600J。(1分)18(10分)【解析】車(chē)沿斜坡運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力為F=MgsinkMg=100010 N0.12100010 N=3200 N(3分)而兩人的推力合力最大為:F=8002 N=1600 NF(1分)所以,如果兩人直接沿斜坡推物體,不可能將物體推到坡頂。但因物體在水平面上所受阻力為F=kMg=0.12100010 N=1200 N,故可先在水平面上推一段距離后再上斜坡。(2分)設(shè)在水平面上先推s的距離,則據(jù)動(dòng)能定理有FsFlkMg(ls)Mgh=0(3分)即(16001200)(5s)103101=0解得:s=20 m。(1分)19(16分)【解析】(1)玩具汽車(chē)先勻加速,后變加速,最終勻速運(yùn)動(dòng)。設(shè)牽引力為F1,摩擦力為F2,則P=F2vm (2分)解得:F2=4N根
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