一、单项选择题
1. 一个成年人以正常的速度骑自行车,受到的阻力为其总重力的0.02,则成年人骑自行车行驶时的功率最接近于( )
A.1 W B.10 W
C.100 W D.1 000 W
解析:选C.设人和车的总质量为100 kg,匀速行驶时的速率为5 m/s,匀速行驶时的牵引力与阻力大小相等,即F=0.02mg=20 N,则人骑自行车行驶时的功率为P=Fv=100 W,故C正确.
2.同一恒力按同样的方式施于物体上,使它分别沿着粗糙水平地面和光滑水平地面移动相同一段距离时,恒力做的功和平均功率分别为W1、P1和W2、P2,则二者的关系是( )
A.W1>W2、P1>P2 B.W1=W2、P1<P2
C.W1=W2、P1>P2 D.W1<W2、P1<P2
解析:选B.由功的定义W=Flcos α可知,W1=W2,由于沿粗糙地面运动时加速度较小,通过相同位移所用时间较长,所以根据P=可知,P1<P2,故B正确.
3.以一定的初速度竖直向上抛出一个小球,小球上升的最大高度为h,空气阻力的大小恒为F,则从抛出到落回到抛出点的过程中,空气阻力对小球做的功为( )
A.0 B.-Fh
C.Fh D.-2Fh
解析:选D.阻力与小球速度方向始终相反,故阻力一直做负功,W=-Fh+(-Fh)=-2Fh,D选项正确.
4.有一固定轨道ABCD如图所示,AB段为四分之一光滑圆弧轨道,其半径为R,BC段是水平光滑轨道,CD段是光滑斜面轨道,BC和斜面CD间用一小段光滑圆弧连接.有编号为1、2、3、4完全相同的4个小球(小球不能视为质点,其半径r<R),紧挨在一起从圆弧轨道上某处由静止释放,经平面BC到斜面CD上,忽略一切阻力,则下列说法正确的是( )
A.四个小球在整个运动过程中始终不分离
B.在圆弧轨道上运动时,2号球对3号球不做功
C.在CD斜面轨道上运动时,2号球对3号球做正功
D.在CD斜面轨道上运动时,2号球对3号球做负功
解析:选A.圆弧轨道越低的位置切线的倾角越小,加速度越小,故相邻小球之间有挤压力,小球在水平面上速度相同,无挤压不分离,在斜面上加速度相同,无挤压也不分离,故B、C、D错误,A正确.
5.(2018·甘肃兰州一中月考)一质量为1 kg的质点静止于光滑水平面上,从t=0时起,第1秒内受到2 N的水平外力作用,第2秒内受到同方向的1 N的外力作用.下列判断正确的是( )
A.0~2 s内外力的平均功率是 W
B.第2秒内外力所做的功是 J
C.第2秒末外力的瞬时功率最大
D.第1秒内与第2秒内质点动能增加量的比值是1∶1
解析:选A.由牛顿第二定律和运动学公式求出1 s末、2 s末速度的大小分别为:v1=2 m/s、v2=3 m/s,故合力做功为W=mv2=4.5 J,功率为P== W= W,所以A对;第2 s内外力所做的功W2=mv-mv=2.5 J,所以B错;1 s末、2 s末功率分别为4 W、3 W,所以C错;第1秒内与第2秒内动能增加量分别为:mv=2 J,mv-mv=2.5 J,比值为4∶5,所以D错.
二、多项选择题
6.(2018·河北邯郸月考)里约奥运会男子100米决赛中,牙买加名将博尔特以9秒81的成绩夺得冠军.博尔特在比赛中,主要有起跑加速、途中匀速和加速冲刺三个阶段,他的脚与地面间不会发生相对滑动,以下说法正确的是( )
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不做功
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BC.由题意知,人的脚与地面间的摩擦力是静摩擦力,该力的作用点并没有发生位移,所以地面对人的摩擦力始终不做功,选项B、C正确.
7.(2018·湖北联考)在离水平地面h高处将一质量为m的小球水平抛出,在空中运动的过程中所受空气阻力大小恒为f,落地时小球距抛出点的水平距离为x,速率为v.那么,在小球运动的过程中( )
A.重力做功为mgh
B.克服空气阻力做的功为f·
C.落地时,重力的瞬时功率为mgv
D.重力势能和机械能都逐渐减少