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第十一章 功和机械能
一、选择题
1.(2020·湘西)下图几种情景中,人做了功的是( )。
A.人推车没有推动;
B.搬而未起;
C.物体在绳子拉力的作用下升高;
D.提着滑板在水平路面上前行
【答案】C。
【解析】A、人推车没有推动,有力,没有通过距离,所以不做功,故A错误;
B、搬而未起,有力,没有通过距离,所以不做功,故B错误;
C、物体在绳子拉力的作用下升高,有力,物体在力的方向上通过了距离,所以做了功,故C正确;
D、提着滑板在水平路面上前行,力的方向是向上的,运动方向是水平的,没有在力的方向上通过距离,所以不做功,故D错误。故选:C。
2.(2020·荆州)如图甲所示,物体在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动,0~6s内拉力随时间变化的规律如图乙,速度随时间变化的规律如图丙,则在2~4s内,物体克服摩擦力所做的功为( )。
A. 10J B. 30J C. 50J D. 80J
【答案】B。
【解析】由图丙可知,在2~4s内物体运动的速度是,由得,在2~4s内物体通过得路程是:
由图乙可知,在2~4s内拉力的大小是3N,物体克服摩擦力所做的功为:
故选B。
3.(2020·长沙)小杰背着书包回家,在水平路面上行走100m用时100s,乘坐电梯从1楼到21楼用时30s,以下符合实际的是( )。
A.电梯对小杰做功约3.6×103J;
B.小杰乘坐电梯上升时,对书包不做功;
C.电梯对小杰做功的功率约1200W;
D.小杰在水平路面行走时,重力做功的功率约600W
【答案】C。
【解析】A、小杰与书包的总重力大约为600N,1楼到21楼的高度h=20×3m=60m,
电梯对小杰做功W=Gh=600N×60m=3.6×104J,故A不符合实际;
B、小杰乘坐电梯上升时,书包在力的方向上移动了距离,所以对书包做功,故B不符合实际;
C、电梯对小杰做功的功率P===1200W,故C符合实际;
D、小杰在水平路面行走时,重力没有做功,功率也为0,故D不符合实际。故选:C。
4.(2020·随州)物块在水平拉力F(大小未知)的作用下,在水平直线轨道上运动(如图),其中AB=CD=10m。已知物块在AB段和CD段分别以2m/s和5m/s的速度匀速运动,且在AB段、CD段所受摩擦阻力分别为1N和2N,则以下判断正确的是( )。
A. 该物块在CD段的惯性比AB段大;
B. 该物块通过AB段和CD段所用的时间之比为2∶5;
C. 拉力F在AB段所做的功为20J;
D. 拉力F在CD段做功的功率为10W
【答案】D。
【解析】A.惯性的大小只与质量有关,与速度大小无关,故A错误;
B.由题知,物块在AB段和CD段的速度之比为2∶5,AB和CD距离相等,则该物块通过AB段和CD段所用的时间之比为5∶2,故B错误;
C.物块在AB段匀速运动,拉力等于摩擦阻力,拉力F在AB段所做的功
W=FABsAB=fABsAB=1N10m=10J
故C错误;
D.物块在CD段匀速运动,拉力等于摩擦阻力,拉力F在CD段做功的功率
P=FCDvCD=fCDvCD=2N5m/s=10W
故D正确。故选D。
5.(2020·淮安)小明两次分别用时90s、40s从一楼爬到五楼,小明的体重与前后两次上升的高度均不变,比较两次爬楼过程( )。
A.用时少的做功多 B.用时少的做功功率大
C.用时多的做功多 D.用时多的做功功率大
【答案】B。
【解析】由题知小明的体重与前后两次上升的高度均不变,因此由W=Gh可知,两次所做的功相同,故AC错误;
两次所做的功相同,由P=可知,用时少的做功功率大,用时多的做功功率小,故B正确,D错误。故选:B。
6.(2020·包头)如图所示,在粗糙水平地面上,用10N的力F沿水平方向拉滑轮(不计滑轮重力)木板B静止,木块A在粗糙木板B上水平向左做匀速直线运动,5s内木块A移动了0.5m,滑轮组的机械效率为80%?下列说法正确的是( )。
A. 木块A受到的摩擦力为5N;
B. 地面对木板B的摩擦力为4N;
C. 5s内绳子拉力对木板B做的功为2J;
D. 拉力F的功率为0.5W
【答案】D。
【解析】A.滑轮组的机械效率为80%,根据公式可算出绳子上的力为
木块A在粗糙木板B上水平向左做匀速直线运动,根据二力平衡,摩擦力等于绳子上的力,为4N,A错误;
B.木板B静止,受力平衡,对其受力分析,受到绳子的拉力为5N,方向向右,还受到木块A的摩擦力为4N,方向向左,因此地面给木板B的摩擦力大小为1N,方向向左,B错误;
C.5s内木板B静止,绳子拉力对木板B做的功为0J,C错误;
D.5s内木块A移动了0.5m,则拉力拉着滑轮移动了0.25m,拉力F的功率为
D正确。故选D。
7.(2020·枣庄)一个木块
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