2022高中物理 第七章 机械能守恒定律 7.1 破解恒力下的功与功率练习 新人教版必修2

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2022高中物理 第七章 机械能守恒定律 7.1 破解恒力下的功与功率练习 新人教版必修2(答题时间:30分钟)1. 如图所示,一轻绳的一端系在固定粗糙斜面上的O点,另一端系一小球。给小球一足够大的初速度,使小球在斜面上做圆周运动。在此过程中()A. 斜面对小球的支持力做功B. 重力对小球不做功C. 绳的张力对小球不做功D. 小球的摩擦力始终做负功2. 如图所示,在皮带传送装置中,皮带把物体P匀速带至高处,在此过程中,下述说法正确的是()A. 摩擦力对物体做正功B. 摩擦力对物体做负功C. 支持力对物体不做功D. 合外力对物体做正功3. 下列选项所示的四幅图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体受到水平拉力的作用,在06 s内其速度与时间的图象和该拉力的功率与时间的图象分别如图甲、乙所示。下列说法正确的是()A. 06 s内,物体的位移大小为30 mB. 06 s内,拉力做的功为70 JC. 合外力在06 s内做的功与02 s内做的功相等D. 滑动摩擦力的大小为5 N5. 一滑块在水平地面上沿直线滑行,t0时刻其速度为2.0 m/s。从此时刻开始在滑块运动方向上再施加一水平拉力F,力F和滑块的速度v随时间t的变化规律分别如图甲和乙所示。设在第1 s内、第2 s内、第3 s内力F对滑块做功的平均功率分别为P1、P2、P3,则()A. P2P3P1B. P1P2P3C. 02 s内,拉力F对滑块做功为4 JD. 02 s内,摩擦力对滑块做功为4 J6. 如图所示,汽车通过轻质光滑的定滑轮,将一个质量为m的物体从井中拉出,绳与汽车连接点距滑轮顶点高h,开始时物体静止,滑轮两侧的绳都竖直绷紧,汽车以v向右匀速运动,运动到跟汽车连接的细绳与水平方向的夹角为30,则()A. 从开始到绳与水平方向的夹角为30时,拉力做功mghB. 从开始到绳与水平方向的夹角为30时,拉力做功mghmv2C. 在绳与水平方向的夹角为30时,拉力的功率为mgvD. 在绳与水平方向的夹角为30时,拉力的功率小于mgv7. 心电图的出纸速度(纸带移动的速度)v2.5 cm/s,记录下的某人的心电图如图所示(图纸上每小格边长l5 mm),在图象上,相邻的两个最大振幅之间对应的时间为心率的一个周期。(1)此人的心率为多少次/分?(2)若某人的心率为75次/分,每跳一次输送80 mL血液,他的血压(可看作血液的平均压强)为1.5104 Pa,据此估算此人心脏跳动做功的平均功率P。(3)按第(2)问的答案估算一下,人的心脏工作一天所做的功相当于把1吨重的物体举起多高?(保留两位有效数字)1. CD 解析:斜面的支持力、绳的张力总是与小球的运动方向垂直,即F与D垂直,故不做功,A错,C对;摩擦力总与速度方向相反,故始终做负功,D正确。小球在重力方向上有位移,因而做功,B错;小球动能的变化量等于合外力做的功,即重力与摩擦力做功的和,D错。2. AC 解析:物体P匀速上升过程中,合外力为零,合外力对物体做功为零,D错误;支持力垂直于运动方向,故支持力做功为零,C正确;摩擦力沿斜面向上,与物体运动方向相同,故摩擦力做正功,A正确,B错误。3. B 解析:A情境包的位移向上,力向上,所以做正功,C情境也如此;D情境拉力向上,位移向右上方,夹角不是90,所以D也做功了;B情境是在水平面上匀速,则人的拉力还是向上,位移是水平的,则两个方向垂直,所以B不做功。4. ABC 解析:由vt图象面积表示相应时间内的位移,得A项正确;02 s内,物体做匀加速运动,设拉力为F1。由P1F1v,得F1 N5 N,W1F1x15J30 J。2 s4 s内,W2P2t2104 J40 J,所以06 s内WW1W270 J,B项正确;由vt图象得02 s内物体做匀加速运动,24 s内物体做匀速运动,故C项正确;26 s内,FfF拉 N N,D项错误。5. BC 解析:根据匀变速直线运动的平均速度公式,知物体在第1s内的平均速度为:,第2s内的平均速度为:,第3s做匀速直线运动为:,根据平均功率公式有:;,所以A错误,B正确;由速度图象可知,第1s、2s、3s内的位移分别为1m、1m、2m,由Ft图象及功的公式W=Flcos可求知:第1s内拉力做的功W1=1J,第2s内拉力做的功W2=3J,故02s内拉力所做的功为4J;故C正确;在02s内,力F做的总功为4J,动能变化为0,根据动能定理在此过程中只有拉力F和摩擦力做功,故拉力和摩擦力做功的代数和为0,得摩擦力对滑块做功-4J,故D错误。6. B 解析:将汽车的速度沿着平行绳子和垂直绳子方向正交分解,如图所示。货物速度为:v=v0cos,由于逐渐变小,故货物加速上升当=30时,货物速度为当=90时,货物速度为零根据功能关系,拉力的功等于货物机械能的增加量,故A错误,B正确;在绳与水平夹角为30时,拉力的功率为:P=Fv,其中v=,由于加速,拉力大于重力,故P=,故C错误; 由于物体加速,绳子对货物的拉力大于重力,由于两端拉力相等,夹角为60,故合力大于,故D错误。7. 解:(1)在心脏跳动一次的时间T(周期)内,图纸移动的距离L4l,有T s0.8 s。1分钟内跳动次数为f75次/分。(2)我们可以将心脏推动血液对外做功的过程,简化为心脏以恒定的压强推动圆柱形液体做功的模型。设圆柱形液体的横截面积为S,长度为L。根据P,WFL,FpS得P将已知条件代入式中得P W1.5 W。(3)心脏工作一天所做的功WPt1.53 60024 J1.3105 Jh m13 m。
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