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

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。