二、非選擇題
10.(2015年日照模擬)如圖K5-1-10所示，建筑工人通過(guò)滑輪裝置將一質(zhì)量是100 kg的料車沿30°角的斜面由底端勻速地拉到頂端，斜面長(zhǎng)L是4 m，若不計(jì)滑輪的質(zhì)量和各處的摩擦力，g取10 N/kg，求這一過(guò)程中：
(1)人拉繩子的力做的功;
(2)物體的重力做的功;
(3)物體受到的各力對(duì)物體做的總功.
圖K5-1-10
【答案】(1)2 000 J (2)-2 000 J (3)0
【解析】(1)工人拉繩子的力：F=mgsin θ.
工人將料車?yán)叫泵骓敹藭r(shí)，拉繩子的長(zhǎng)度：l=2L，根據(jù)公式W=Flcos α，得
W1=mgsin θ·2L=2 000 J.
(2)重力做功：W2=-mgh=-mgLsin θ=-2 000 J.
(3)由于料車在斜面上勻速運(yùn)動(dòng)，則料車所受的合力為0，故W合=0
11.(2015年茂名模擬)一輛汽車質(zhì)量為1×103 kg，最大功率為2×104 W，在水平路面上由靜止開(kāi)始做直線運(yùn)動(dòng)，最大速度為v2，運(yùn)動(dòng)中汽車所受阻力恒定.發(fā)動(dòng)機(jī)的最大牽引力為3×103 N，其行駛過(guò)程中牽引力F與車速的倒數(shù)的關(guān)系如圖K5-1-11所示.試求：
(1)根據(jù)圖線ABC判斷汽車做什么運(yùn)動(dòng);
(2)v2的大小;
(3)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大加速度.
圖K5-1-11
【答案】(1)見(jiàn)解析 (2)20 m/s (3)2 m/s2
【解析】(1)題圖中圖線AB段牽引力F不變，阻力f不變，汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)，直至達(dá)到最大速度v2，此后汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng).
(2)當(dāng)汽車的速度為v2時(shí)，牽引力為F1=1×103 N，
v2== m/s=20 m/s.
(3)汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度最大
阻力f== N=1 000 N，
a== m/s2=2 m/s2.12.(2015年巴中模擬)如圖K5-1-12所示，水平傳送帶正以2 m/s的速度運(yùn)行，兩端水平距離l=8 m，把一質(zhì)量m=2 kg的物塊輕輕放到傳送帶的A端，物塊在傳送帶的帶動(dòng)下向右運(yùn)動(dòng)，若物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1，則把這個(gè)物塊從A端傳送到B端的過(guò)程中，不計(jì)物塊的大小，g取10 m/s2，求摩擦力對(duì)物塊做功的平均功率.圖K5-1-12
【答案】0.8 W
【解析】物塊剛放到傳送帶上時(shí)，由于與傳送帶有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，物塊受向右的滑動(dòng)摩擦力，物塊做加速運(yùn)動(dòng)，摩擦力對(duì)物塊做功，物塊受向右的摩擦力
Ff=μmg=0.1×2×10 N=2 N，
加速度a=μg=0.1×10 m/s2=1 m/s2.
物塊與傳送帶相對(duì)靜止時(shí)的位移
x==2m.
摩擦力做功W=Ffx=2×2 J=4 J.
相對(duì)靜止后物塊與傳送帶之間無(wú)摩擦力，此后物塊勻速運(yùn)動(dòng)到B端，物塊由A端到B端所用的時(shí)間
t=+=5 s.
則物塊在被傳送過(guò)程中所受摩擦力的平均功率
P==0.8 W.
