课时作业(十四)
(分钟：45分钟 满分：100分)
一、选择题(每小题8分，共72分)
1．如右图所示，两个互相垂直的力F1与F2作用在同一物体上，使物体通过一段位移的过程中，力F1对物体做功4 J，力F2对物体做功3 J，则力F1与F2的合力对物体做功为( )
A．7 J C．5 J
B．1 J D．3.5 J
[解析] 由于功是标量，合力对物体做的功，应等于各分力对物体做功的代数和，因此，合力对物体做的功应为W＝W1＋W2＝4 J＋3 J＝7 J．选项A正确．
[答案] A
2．(2011·广州模拟)以初速度v0做平抛运动的物体，重力在第1 s末和第2 s末的功率之比为α，重力在第1 s内和第2 s内的平均功率之比为β，则( )
A．α/β＝3/2 C．α/β＝1/2 [答案] A
B．α/β＝2/3 D．α/β＝2
3．(2011·山东省临沂市卧龙学校第二次月考)测定运动员体能的一种装置如右图所示，运动员的质量为M，绳拴在腰间沿水平方向跨过滑轮(不计滑轮摩擦和质量)，绳的另一端悬吊物的质量为m. 人用力后蹬传送带而人的重心不动，传送带以速度v向后匀速运动(速度大小可调)，最后可用v的值作为被测运动员的体能参数. 则( )
A．人对传送带不做功
B．人对传送带做功的功率为mgv
C．人对传送带做的功和传送带对人做的功大小相等，但正、负相反 D．被测运动员的v值越大，表示其体能越好
[解析] 人能平衡，则人对皮带的水平方向作用力F＝mg，故人对皮带做功的功率P＝
mMmMmg·v，B对. 而人对地位移为0，故皮带对人不做功. 体能参数实际上是人做功功率与体重
用心 爱心 专心 1
之比，即
mgvmv＝，D正确． MgM[答案] BD
4．下图甲为起重机沿竖直方向提起重物的过程中重物运动的速度－时间图象，则该过程中起重机的输出功率－时间图象最接近图乙中的( )
[解析] 起重机的输出功率P＝Fv，由于物体的运动分为三个阶段：加速阶段、匀速阶段、减速阶段，所以拉力的大小有F加>F匀>F减，因此D选项正确．
[答案] D
5．如下图所示，分别用F1、F2、F3将质量为m的物体由静止沿同一光滑斜面以相同的加速度从斜面底端拉到斜面的顶端，物体到达斜面顶端时，力F1、F2、F3的功率关系为( )
A．P1＝P2＝P3 C．P3>P2>P1
B．P1>P2＝P3 D．P1>P2>P3
[解析] 设斜面长为s，加速度为a，则物体到达斜面顶端的速度为v＝2as.由牛顿第二定律得F1－mgsinα＝ma，F2cosα－mgsinα＝ma，F3cosθ－mgsinα＝ma；P1＝F1v＝(mgsinα＋ma)2as，P2＝F2cosα·v＝(mgsinα＋ma)2as，P3＝F3cosθ·v＝(mg sinα＋ma)2as.因此P1＝P2＝P3，A正确．
[答案] A
6．(2012·唐山高三摸底)质量为m的物体静止在粗糙的水平地面上．现用一水平拉力使物体从静止开始运动，其运动的v－t图象如图所示．下列关于物体运动过程，分析正确的是 ( )
A．0～t1内拉力逐渐减小 B．0～t1内拉力对物体做负功 C．在t1～t2时间内拉力的功率为零
用心 爱心 专心 2
1
D．在t1～t2时间内合外力做功mv2
2
[解析] 由运动的v－t图象可知，物体运动的加速度越来越小，水平拉力越来越小，所以0～t1内拉力逐渐减小，选项A正确；由于拉力与运动方向相同，所以0～t1内拉力对物体做正功，选项B错误；由P＝Fv可知，在t1～t2时间内拉力等于摩擦力，速度不为零，所以拉力的功率大于零，选项C错误；由于在t1～t2时间内物体速度不变，合外力做功为零，选项D错误．
[答案] A
7．(2011·东城区检测)把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客车车辆叫做动车．而动车组就是几节自带动力的车辆(动车)加几节不带动力的车辆(也叫拖车)编成一组，就是动车组，假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等．若1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为120 km/h；则6节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为( )
A．120 km/h C．320 km/h
B．240 km/h D．480 km/h
[解析] 根据题意知，动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，即可表示为
f＝kmg(m为一节动车或拖车的质量)．当1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为v1
＝120 km/h时，由功率与牵引力和速度关系可知P＝4fv1①；设6节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为v2，则6P＝9fv2②，由①②两式得v2＝320 km/h，A、B、D错误，C正确．
[答案] C
8．如右图所示，固定的光滑竖直杆上套着一个滑块，用轻绳系着滑块绕过光滑的定滑轮，以大小恒定的拉力F拉绳，使滑块从A点起由静止开始上升．若从A点上升至B点和从
B点上升至C点的过程中FT做的功分别为W1、W2，滑块经B、C两点的动能分别为EkB、EkC，
图中AB＝BC，则一定有( )
A．W1>W2 C．W1＝W2
B．W1 [解析] 由于FT做的功等于F做的功，因此可将变力FT做功的问题转化成恒力F做功的问题．由几何知识知滑块由A→B，F拉过的绳的长度比由B→C拉过的绳的长度更长，由 W＝Fl得W1>W2，故A正确． [答案] A 用心 爱心 专心 3 9．(2011·江苏姜堰二中月考)用一个机械将货箱全部吊上离地12 m高的平台，现有30个货箱，总质量为150 kg，这个机械在吊箱子时所能提供的功率取决于所吊物体质量的多少，如下图所示．(不计放下吊钩、搬起和放下箱子等时间)根据图线可得出下列结论，其中正确的是( ) A．每次吊起3个货箱，吊完货箱所需时间最短 B．吊完所有货箱至少需要12 min C．每次吊起的货箱越多，上升速度越小 D．一次吊起3个货箱时，上升速度最大 [解析] 根据题意可知每个箱子的质量为5 kg，再根据图象可得，当吊起一个箱子时，12.521上升的最大速度约为v1＝ m/s，当吊起两个箱子时，上升的最大速度约为v2＝ m/s， 5010025 当吊起三个箱子时，机械提供的功率最大，此时上升的最大速度约为v3＝ m/s，随着功 150率减小及重物的增加，货箱上升的速度越来越小，故C正确，D错误．因提3个货箱时机械的功率最大，由Pt＝W可知以最大功率提升货箱用的时间最少，是12 min，故A、B正确． [答案] ABC 二、非选择题(共28分) 10．(14分)(2011·江苏联考)如下图甲所示，质量m＝2.0 kg的物体静止在水平面上，物体跟水平面间的动摩擦因数μ＝0.20. 从t＝0时刻起，物体受到一个水平力F的作用而开始运动，前8 s内F随时间t变化的规律如下图乙所示，g取10 m/s.求： 2 (1)在图丙所示的坐标系中画出物体在前8 s内的v－t图象； (2)前8 s内水平力F所做的功． [解析] (1)0～4 s物体做匀加速直线运动 F－μmg＝ma1 a1＝3 m/s2 4 s时物体的速度v1＝a1t1＝12 m/s 4 s～ 5 s物体做加速度为a2的匀减速直线运动 F＋μmg＝ma2a2＝7 m/s2 5 s时物体的速度v2＝v1－a2t2＝5 m/s 5 s后F撤去，物体做加速度为a3的匀减速直线运动，设t3时间后物体的速度为零，μmg用心 爱心 专心 4
