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1、機械能練習 5
1.關(guān)于功的概念,下列說法中正確的是 ( )
A.力對物體做功多,說明物體的位移一定大
B.力對物體做功少,說明物體的受力一定小
C.力對物體不做功,說明物體一定無位移
D.功的多少是由力的大小和物體在力的方向上的位移的大小確定的
2.關(guān)于兩個物體間的作用力和反作用力的做功情況是 ( )
A.作用力做功,反作用力一定做功
B.作用力做正功,反作用力一定做負功
C.作用力和反作用力可能都做負功
D.作用力和反作用力做的功一定大小相等,且兩者代數(shù)和為零
3.關(guān)于功率公式P=和P=Fv的說法正確的是 ( )
A.由P=知,
2、只要知道W和t就可求出任意時刻的功率
B.由P=Fv只能求某一時刻的瞬時功率
C.從P=Fv知,汽車的功率與它的速度成正比
D.從P=Fv知,當汽車發(fā)動機功率一定時,牽引力與速度成反比
4.下列關(guān)于運動物體所受合外力做功和動能變化的關(guān)系正確的是 ( )
A.如果物體所受合外力為零,則合外力對物體做的功一定為零
B.如果合外力對物體所做的功為零,則合外力一定為零
C.物體在合外力作用下做變速運動,動能一定發(fā)生變化
D.物體的動能不變,所受合外力一定為零
5.設(shè)飛機在飛行中所受空氣阻力與它的速率平方成正比,當飛機以速率v水平勻速飛行時,發(fā)動機的功率為P。若飛機
3、以速率3v水平飛行時,發(fā)動機的功率為( )
A.3P B.9P C.18P D.27P
6.以一定的初速度豎直向上拋出一個小球,小球上升的最大高度為h,空氣阻力的大小恒為F,則從拋出到落回到拋出點的過程中,空氣阻力對小球做的功為( )
A.0 B.-Fh C.Fh D.-2Fh
7.質(zhì)量為m的物體,受到水平拉力F作用,在粗糙水平面上運動,下列說法正確的是( )
A.如果物體做加速運動,則拉力F一定對物體做正功
B.如果物體做減速運動,則拉力F一定對物體做正功
C.如果物體做減速運動,
4、則拉力F可能對物體做正功
D.如果物體做勻速運動,則拉力F一定對物體做正功
8.如圖1所示,質(zhì)量為m的物體用細繩經(jīng)過光滑小孔牽引在光滑水平面上做勻速圓周運動,拉力為某個值F時,轉(zhuǎn)動半徑為R,當拉力逐漸減小到時,物體仍做勻速圓周運動,半徑為2R,則外力對物體所做的功大小是( )
A. B.
圖1
C. D.0
圖2
9.質(zhì)量為m的子彈,以水平速度v射入靜止在光滑水平面上質(zhì)量為M的木塊,并留在其中,下列說法正確的是( )
A.子彈克服阻力做的功與木塊獲得的動能相等
B.阻力對子彈做的功與子彈動能的減少相等
C.子彈克服阻力做
5、的功與子彈對木塊做的功相等
D.子彈克服阻力做的功大于子彈對木塊做的功
10.圖2中ABCD是一條長軌道,其中AB段是傾角為θ的斜面,CD段是水平的,BC是與AB和CD都相切的一小段圓弧,其長度可以略去不計.一質(zhì)量為m的小滑塊在A點從靜止狀態(tài)釋放,沿軌道滑下,最后停在D點,A點和D點的位置如圖所示,現(xiàn)用一沿軌道方向的力推滑塊,使它緩緩地由D點推回到A點,設(shè)滑塊與軌道間的動摩擦系數(shù)為μ,則推力對滑塊做的功等于 ( )
A.mgh B.2mgh
C.μmg(s+) D.μmgs+μmgshcosθ
二、填空題(每小題6分,共
6、24分。把正確答案填寫在題中的橫線上,或按題目要求作答。)
11.人的心臟每跳一次大約輸送8×10-5 m3的血液,正常人血壓(可看做心臟壓送血液的壓強)的平均值約為1.5×104 Pa,心跳約每分鐘70次,據(jù)此估測心臟工作的平均功率為 .
12.甲、乙、丙三物體的質(zhì)量之比為m甲∶m乙∶m丙=1∶2∶3,它們沿水平面以一定的初速度在摩擦力的作用下減速滑行到停下來,滑行距離分別為s甲、s乙、s丙。
(1)若它們與水平面間的動摩擦因數(shù)相同,初動能相同,則s甲∶s乙∶s丙=________。
(2)若它們所受的摩擦力相同,初動能相同,則s甲∶s乙∶s丙=________。
7、
圖3
13.汽車在平直的公路上從靜止開始做勻加速運動,當
汽車速度達到vm時關(guān)閉發(fā)動機,汽車繼續(xù)滑行了一
段時間后停止運動,其運動的速度如圖3所示。若
汽車加速行駛時其牽引力做功為W1,汽車整個運
動中克服阻力做功等于W2,則W1與W2的比值為
________。牽引力和阻力大小之比為________。
14.一個物體在恒力F作用下由靜止開始運動,速率達到v,然后換成一個方向相反大小為3F的恒力作用,經(jīng)過一段時間后,物體回到出發(fā)點,則物體回到原出發(fā)點時的速率為
。
三、計算題(共36分。要求寫出必要的文字說明、主要方程式和重要演算步驟,有數(shù)值計算的要明
8、確寫出數(shù)值和單位,只有最終結(jié)果的不得分。)
15.(12分)汽車發(fā)動機的額定功率為60 kW,汽車的質(zhì)量為5 t,汽車在水平路面上行駛時,阻力是車重的0.1倍,g=10 m/s2。
(1)汽車保持額定功率不變從靜止起動后,當汽車的加速度為2 m/s2時速度多大?
(2)若汽車從靜止開始,保持以0.5 m/s2的加速度做勻加速直線運動,這一過程能維持多長時間?
1. D 2. C 3. D 4. A 5. D 6. D 7. ACD 8. A 9. BD
10. B 11. 1.4 W 12. (1)6∶3∶2 (2)1∶1∶1
9、
13. 1∶1;4∶1 14. 2v
15.(12分)【解析】 汽車運動中所受的阻力大小為
F′=0.1mg=0.1×5×103×10 N=5×103 N (1分)
(1)汽車保持恒定功率起動時,做加速度逐漸減小的加速運動,當加速度減小到零時,速度達到最大。 (1分)
設(shè)當汽車的加速度為2 m/s2時牽引力為F1,由牛頓第二定律得 F1-F′=ma (2分)
得F1=F′+ma=5×103 N+5×103×2 N=1.5×104 N (1分)
汽車的速度為v= m/s=4 m/s (2分)
(2)當汽車以恒定加速度0.5 m/s2勻加速運動時,汽車的牽引力為F2,由牛頓第二定律得 F2-F′=ma (2分)
得 F2=F′+ma=5×103 N+5×103×0.5 N=7.5×103 N (1分)
汽車勻加速運動時,其功率逐漸增大,當功率增大到等于額定功率時,勻加速運動結(jié)束,此時汽車的速度為 vt=m/s=8 m/s (1分)
則汽車勻加速運動的時間為 t=s=16 s (1分)