1、阶段验收评估（一） 功和功率(时间：50 分钟 满分：100 分)一、选择题(本题共 8 小题，每小题 6 分，共 48 分。第 15 小题只有一个选项正确，第 68 小题有多个选项正确，全选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分)1.如图 1 是小孩滑滑梯的情景，在小孩下滑过程中，关于各力做功的说法，正确的是( )图 1A重力不做功B支持力做负功C支持力做正功D摩擦力做负功解析：选 D 下滑过程，位移方向斜向下，重力竖直向下，重力做正功；支持力始终与运动方向垂直，支持力不做功；摩擦力始终与运动方向相反，摩擦力做负功。2关于力对物体做功，以下说法正确的是( )A一对作用力和
2、反作用力在相同时间内做的功一定大小相等，正负相反B不论怎样的力对物体做功，都可以用 WFscos 计算C合外力对物体不做功，物体必定做匀速直线运动D滑动摩擦力和静摩擦力都可以对物体做正功或负功解析：选 D 一对相互作用力做功，可以出现都做正功，都做负功，一正一负，或一个做功、一个不做功等各种情况，A 错误。只有恒力做功才可用 WFscos 计算，B 错误。合外力对物体不做功，物体可能处于静止，当合外力与物体的运动方向垂直时，物体的运动方向改变，故 C 项错误。摩擦力对物体可做正功也可做负功，D 项正确。32015 年亚洲田径锦标赛在湖北省武汉市举行，中国选手发挥出高水平，将八项决赛里产生的四枚
3、金牌收入囊中。谢文骏夺得男子 110 米栏冠军，谢文骏在比赛中，主要有起跑加速、途中匀速跨栏和加速冲刺三个阶段，他的脚与地面间不会发生相对滑动，下列说法正确的是( )A加速阶段地面对人的摩擦力做正功B匀速阶段地面对人的摩擦力做负功C由于人的脚与地面间不发生相对滑动，所以不论加速还是匀速，地面对人的摩擦力始终不对人做功D无论加速还是匀速阶段，地面对人的摩擦力始终做负功解析：选 C 由于脚与地面间不发生相对滑动，地面对人产生摩擦力的瞬间，力的作用点位移为零，所以地面对人的摩擦力不做功，C 正确。4如图 2 所示，分别用力 F1、F 2、F 3 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
4、从斜面底端拉到斜面的顶端，在此过程中，F 1、F 2、F 3 做功的功率大小关系是( )图 2AP 1P 2P 3 BP 1P 2P 3CP 3P 2P 1 DP 1P 2P 3解析：选 A 因为加速度 a相同，所以沿斜面方向上 F的分力相等，又时间相等，所以速度 v也相等，据 PF vcos 知，选项 A 正确。5质量为 m 的汽车行驶在平直公路上，在运动中所受阻力不变。当汽车加速度为 a，速度为 v 时发动机的功率为 P1；当功率为 P2 时，汽车行驶的最大速度应为( )A. B.P2vP1 P2vP1 mavC. D.P1vP2 P1vP2 mav解析：选 B 由牛顿第二定律 fma，v
5、 m ，由两式可得 vm 。P1v P2f P2vP1 mav6如图 3 所示，坐在雪橇上的人与雪橇的总质量为 m，在与水平面成 角的恒定拉力F 作用下，沿水平地面向右移动了一段距离 l。已知雪橇与地面间的动摩擦因数为 ，雪橇受到的( )图 3A支持力做功为 mgl B.重力做功为 0C拉力做功为 Flcos D滑动摩擦力做功为mgl解析：选 BC 根据受力分析知 NmgFsin ，fN(mgF sin )，由于支持力、重力与雪橇的位移垂直，故这两个力不做功，A 错，B 对。由功的计算式得拉力做功WF Flcos ，C 对。摩擦力做功 Wffl(mg Fsin )l，D 错。7质量为 m 的物
6、体沿直线运动，只受到一个力 F 的作用。物体的位移 s、速度 v、加速度 a 和 F 对物体做功功率 P 随时间变化的图像如图所示，其中不可能的是( )解析：选 AB 在力 F作用下物体做匀变速运动，所以 C 正确；v 应该均匀增加，所以 B 错； s增加越来越快，所以 A 错；PFv t，所以 D 正确。F2m8质量为 m2 kg 的物体沿水平面向右做直线运动，t0 时刻受到一个水平向左的恒力 F，如图 4 甲所示，此后物体的 vt 图像如图乙所示，取水平向右为正方向， g 取 10 m/s2，则( )图 4A物体与水平面间的动摩擦因数为 0.5B10 s 末恒力 F 的瞬时功率为 6 WC
7、10 s 末物体在计时起点左侧 2 m 处 D10 s 内物体克服摩擦力做功 34 J解析：选 CD 由 v t图像得两段时间的加速度大小分别为 a12 m/s2、a 21 m/s2。根据牛顿第二定律：有 Fmgma 1，F mgma 2。解得：F3 N，0.05，故 A 错。10 s 末恒力 F的瞬时功率 PF v18 W，B 错。10 s 内物体的位移 s 4 m 6 82 62m2 m，说明物体 10 s 末在计时起点左侧 2 m 处，C 对。整个过程的路程 x 4 m826 m34 m，所以 10 s 内物体克服摩擦力做功 Wmgx34 J，D 对。62二、计算题(本题共 3 小题，共
8、 52 分)9. (16 分)如图 5 所示，一质量 m4.0 kg 的物体，由高 h2.0 m，倾角 53的固定斜面顶端滑到底端。物体与斜面间的动摩擦因数为 0.2。(g 取 10 m/s2，sin 530.8，cos 530.6)求：图 5(1)物体的重力做的功。(2)物体所受外力对它做的总功。解析：(1)物体从斜面顶端滑到底端的过程中，位移 为：l 2.5 m，hsin 位移 l与重力方向的夹角为 90，故重力做功：W 1mglcos(90 )80 J。(2)物体受力如图所示，摩擦力为：fmg cos 0.24.010cos 53 N4.8 N故物体所受摩擦力做的功为：W2fl4.82.
9、5 J12 J由于支持力与位移 l垂直，故支持力不做功。所以物体所受外力对它做的总功：WW 1W 268 J。答案：(1)80 J (2)68 J10(16 分) 已知解放牌汽车发动机的额定功率为 60 kW，汽车的质量为 4 t，它在水平路面上行驶时所受的阻力为车重的 0.1 倍，g 取 10 m/s2，求：(1)解放牌汽车以额定功率从静止启动后，能达到的最大速度。(2)若解放牌汽车以 0.5 m/s2 的加速度匀加速启动，其匀加速运动的时间多长。解析：(1)fkmg4 000 N以额定功率启动，达到最大速度时，PFv mf vm由此：v m m/s15 m/s。pf 601034103(2
10、)由 Ffma 得 Fmaf6 000 N由 PFv 得 v10 m/s，故 t 20 s。va答案：(1)15 m/s (2)20 s11(20 分) 如图 6 所示，位于水平面上的物体 A，在斜向上的恒定拉力作用下，由静止开始向右做匀加速直线运动。已知物体质量为 10 kg， F 的大小为 100 N，方向与速度v 的夹角为 37，物体与水平面间的动摩擦因数为 0.5，g 取 10 m/s2。求： 图 6(1)第 2 s 末，拉力 F 对物体做功的功率是多大？(2)从运动开始，物体前进 12 m 过程中拉力对物体做功的功率？(sin 370.6，cos 370.8)解析：(1)物体对水平面的压力NmgFsin 37100 N1000.6 N40 N由牛顿第二定律得 Fcos 37Nma ，代入数据解得物体的加速度a6 m/s 2第 2 s 末，物体的速度 vat12 m/s拉力 F对物体做功的功率 P Fvcos 37960 W。(2)从运动开始，前进 12 m 用时t 2 s2la该过程中拉力对物体做功WFlcos 37100120.8 J960 J拉力对物体做功的平均功率 P 480 W。Wt答案：(1)960 W (2)480 W
