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

2022高中物理 第七章 機械能守恒定律 7.1 破解恒力下的功與功率練習 新人教版必修2（答題時間：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，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動。在此過程中（）A. 斜面對小球的支持力做功B. 重力對小球不做功C. 繩的張力對小球不做功D. 小球的摩擦力始終做負功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，在此過程中，下述說法正確的是（）A. 摩擦力對物體做正功B. 摩擦力對物體做負功C. 支持力對物體不做功D. 合外力對物體做正功3. 下列選項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06 s內其速度與時間的圖象和該拉力的功率與時間的圖象分別如圖甲、乙所示。下列說法正確的是（）A. 06 s內，物體的位移大小為30 mB. 06 s內，拉力做的功為70 JC. 合外力在06 s內做的功與02 s內做的功相等D. 滑動摩擦力的大小為5 N5. 一滑塊在水平地面上沿直線滑行，t0時刻其速度為2.0 m/s。從此時刻開始在滑塊運動方向上再施加一水平拉力F，力F和滑塊的速度v隨時間t的變化規(guī)律分別如圖甲和乙所示。設在第1 s內、第2 s內、第3 s內力F對滑塊做功的平均功率分別為P1、P2、P3，則（）A. P2>P3>P1B. P1>P2>P3C. 02 s內，拉力F對滑塊做功為4 JD. 02 s內，摩擦力對滑塊做功為4 J6. 如圖所示，汽車通過輕質光滑的定滑輪，將一個質量為m的物體從井中拉出，繩與汽車連接點距滑輪頂點高h，開始時物體靜止，滑輪兩側的繩都豎直繃緊，汽車以v向右勻速運動，運動到跟汽車連接的細繩與水平方向的夾角為30°，則（）A. 從開始到繩與水平方向的夾角為30°時，拉力做功mghB. 從開始到繩與水平方向的夾角為30°時，拉力做功mghmv2C. 在繩與水平方向的夾角為30°時，拉力的功率為mgvD. 在繩與水平方向的夾角為30°時，拉力的功率小于mgv7. 心電圖的出紙速度（紙帶移動的速度）v2.5 cm/s，記錄下的某人的心電圖如圖所示（圖紙上每小格邊長l5 mm），在圖象上，相鄰的兩個最大振幅之間對應的時間為心率的一個周期。（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）為1.5×104 Pa，據此估算此人心臟跳動做功的平均功率P。（3）按第（2）問的答案估算一下，人的心臟工作一天所做的功相當于把1噸重的物體舉起多高？（保留兩位有效數字）1. CD 解析：斜面的支持力、繩的張力總是與小球的運動方向垂直，即F與D垂直，故不做功，A錯，C對；摩擦力總與速度方向相反，故始終做負功，D正確。小球在重力方向上有位移，因而做功，B錯；小球動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。2. AC 解析：物體P勻速上升過程中，合外力為零，合外力對物體做功為零，D錯誤；支持力垂直于運動方向，故支持力做功為零，C正確；摩擦力沿斜面向上，與物體運動方向相同，故摩擦力做正功，A正確，B錯誤。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，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，則兩個方向垂直，所以B不做功。4. ABC 解析：由vt圖象面積表示相應時間內的位移，得A項正確；02 s內，物體做勻加速運動，設拉力為F1。由P1F1v，得F1 N5 N，W1F1x15×J30 J。2 s4 s內，W2P2t210×4 J40 J，所以06 s內WW1W270 J，B項正確；由vt圖象得02 s內物體做勻加速運動，24 s內物體做勻速運動，故C項正確；26 s內，F(xiàn)fF拉 N N，D項錯誤。5. BC 解析：根據勻變速直線運動的平均速度公式，知物體在第1s內的平均速度為：，第2s內的平均速度為：，第3s做勻速直線運動為：，根據平均功率公式有：；，所以A錯誤，B正確；由速度圖象可知，第1s、2s、3s內的位移分別為1m、1m、2m，由Ft圖象及功的公式W=Flcos可求知：第1s內拉力做的功W1=1J，第2s內拉力做的功W2=3J，故02s內拉力所做的功為4J；故C正確；在02s內，力F做的總功為4J，動能變化為0，根據動能定理在此過程中只有拉力F和摩擦力做功，故拉力和摩擦力做功的代數和為0，得摩擦力對滑塊做功-4J，故D錯誤。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=v0cos，由于逐漸變小，故貨物加速上升當=30°時，貨物速度為當=90°時，貨物速度為零根據功能關系，拉力的功等于貨物機械能的增加量，故A錯誤，B正確；在繩與水平夾角為30°時，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錯誤； 由于物體加速，繩子對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錯誤。7. 解：（1）在心臟跳動一次的時間T（周期）內，圖紙移動的距離L4l，有T s0.8 s。1分鐘內跳動次數為f75次/分。（2）我們可以將心臟推動血液對外做功的過程，簡化為心臟以恒定的壓強推動圓柱形液體做功的模型。設圓柱形液體的橫截面積為S，長度為L。根據P，WFL，F(xiàn)pS得P將已知條件代入式中得P W1.5 W。（3）心臟工作一天所做的功WPt1.5×3 600×24 J1.3×105 Jh m13 m。