1.【解析】
輪胎受力如圖所示.因輪胎位移方向水平向右,故拉力F對輪胎做正功,摩擦力Ff對輪胎做負功,重力和支持力對輪胎均不做功,故只有A項正確.
【答案】 A
2.【解析】 由F-Ff=ma可知,因汽車牽引力F保持恒定,故汽車做勻加速直線運動,C錯誤;由v=at可知,A正確;而x=at2,故B錯誤;由WF=F·x=F·at2可知,D錯誤.
【答案】 A
3.【解析】 m緩慢運動至右端,拉力F做功最小,其中F=μmg+FT,F(xiàn)T=μmg,小木塊位移為,所以WF=F·=μmgL.
【答案】 A
4.【解析】 如圖所示,由于v垂直于斜面,可求出小球落在斜面上時速度的豎直分量v2=v0/tan θ,此時重力做功的瞬時功率為P=mgv=.B正確.
【答案】 B
5.【解析】 因加速度a的大小情況不確定,故物體m可能不受摩擦力,也可能受沿斜面向上或向下的摩擦力,故摩擦力對物體做功情況不確定,B、D錯誤,C正確;因支持力與位移方向夾角小于90°,故支持力一定做正功,A正確.
【答案】 AC
6.【解析】 分析小球受力如圖所示,
可求得:FN1=mgtan θ,F(xiàn)N2=.因此,斜劈對小球彈力做功W2=FN2·vt·cos(90°-θ)=mgvttan θ,擋板對小球的彈力做功為W1=-FN1vt=-mgvttan θ,重力和合外力對小球做功均為零,故A、D正確,B、C錯誤.
【答案】 AD
7.【解析】 根據(jù)題圖乙可知t=1 s時,物塊由加速變?yōu)闇p速,結(jié)合題干條
件可判斷t=1 s時,物塊經(jīng)過P點,A錯;根據(jù)v-t圖象的物理意義可知t=2.5 s時,物塊向右運動位移最大,即距P點最遠,B對;根據(jù)牛頓第二定律得F1=ma1,F(xiàn)2-F1=ma2,結(jié)合圖象聯(lián)立解得F2=10 N,t=3.0 s時,v=a2t′=1 m/s,所以,恒力F2的功率P=F2v=10 W,C錯;根據(jù)動能定理得在1~3 s的過程中,F(xiàn)1與F2做功之和W=mv-mv=-8 J,D對.
【答案】 BD
8.【解析】 由P=Fv可得汽車以額定功率P=60 kW、以速度v=120 km/h= m/s勻速行駛時,受到的阻力大小為f=F=P/v=1.8×103 N,A項正確;汽車以54 km/h的速度勻速行駛時消耗的功率為P=fv=1.8×103×15 W=27 kW,B項錯;汽車消耗功率為45 kW行駛的速度為15 m/s時,其牽引力F=P/v=3×103 N,由牛頓第二定律得加速度a==0.4 m/s2,C項正確;若汽車保持額定功率不變從靜止?fàn)顟B(tài)啟動,其牽引力F隨汽車速度的增大而減小,所以汽車啟動后加速度將會越來越小,D項錯誤.
【答案】 AC
9.【解析】 由于加速和減速過程均為勻變速運動,所以每個過程中電梯對人的作用力均為恒力.由題圖可知在第2~5 s過程中,電梯勻速上升,電梯對人的支持力大小等于重力500 N.由P=Fv可知,電梯以2 m/s的速度勻速上升,C正確;電梯加速上升的末速度和減速上升的初速度均為2 m/s.其加速度分別為1 m/s2和0.5 m/s2.由牛頓第二定律得加速過程F2=mg+ma=550 N,減速過程F1=mg-ma2=475 N,故P2=F2v=1 100 W,P1=F1v=950 W.故A項錯,B項正確.在P-t圖象中,圖線與坐標(biāo)軸所圍的面積表示電梯對人的支持力所做的功,由圖象易知,加速過程中電梯對人所做的功小于減速過程中電梯對人所做的功,D項錯誤.
【答案】 BC
10.【解析】 (1)用力F緩慢地拉小球時,拉力F為變力,由能量守恒定律得拉力F的功WF=mgL(1-cos θ).
(2)F為恒力時,根據(jù)功的公式得F做的功為
WF=FLsin θ.
(3)因拉力為恒力,故拉力的功WF=FLsin θ,又因拉到該處時小球的速度剛好為零,由動能定理可得:
WF=mgL(1-cos θ).
【答案】 (1)mgL(1-cos θ) (2)FLsin θ (3)FLsin θ或mgL(1-cos θ)
11.【解析】 (1)題圖中圖線AB段牽引力F不變,阻力Ff不變,汽車做勻加速直線運動,圖線BC的斜率表示汽車的功率P,P不變,則汽車做加速度減小的加速運動,直至達到最大速度v2,此后汽車做勻速直線運動.
(2)當(dāng)汽車的速度為v2時,牽引力為F1=1×103 N,
v2== m/s=20 m/s.
(3)汽車做勻加速直線運動時的加速度最大
阻力Ff== N=1 000 N
a== m/s2=2 m/s2.
【答案】 (1)見解析 (2)20 m/s (3) 2 m/s2