山东省烟台市2019-2020高一物理下学期期中考试试题（Word版附解析）

2019-2020 学年度高一第二学期期中测试 物理试题 一、选择题 1.对于做匀速圆周运动的物体，下列物理量保持不变的是（　　） A. 线速度 B. 向心力 C. 周期 D. 向心加速度 【答案】C 【解析】 【详解】A．匀速圆周运动线速度大小不变，方向时刻变化，故 A 错误； B．匀速圆周运动的，向心力大小不变，方向时刻改变，所以向心力是改变的，故 B 错误； C．匀速圆周运动是角速度不变的圆周运动，周期是恒定的，故 C 正确； D．匀速圆周运动的，向心加速度大小不变，方向时刻改变，所以向心加速度改变，故 D 错误。 故选 C。 2.关于弹性势能，下列说法正确的是（　　） A. 只要发生形变，物体就具有弹性势能 B. 某一弹簧的长度越长，其弹性势能就越大 C. 在弹性限度内，弹簧的弹性势能大小与弹簧形变量有关 D. 弹簧的弹力做正功，其弹性势能增加 【答案】C 【解析】 【详解】A．发生弹性形变的物体，恢复形变的过程能够对外做功，一定具有弹性势能，但发 生完全非弹性形变的物体都不具有弹性势能，故 A 错误； BC．在弹性限度内，弹簧的弹性势能大小与弹簧形变量有关，与弹簧的长度无关，故 B 错误， C 正确； D．弹簧的弹力做正功，根据功能关系可知，其弹性势能减小，故 D 错误。 故选 C。3.对于万有引力定律的表达式 ，下列说法正确的是（　　） A. 与 之间的引力大小总是相等的，而与 、 是否相等无关 B. 当两个物体间的距离 r 趋近于零时，万有引力趋近于无穷大 C. 公式中 G 为引力常量，是牛顿第一次在实验中用扭秤装置测量出来的 D. 万有引力定律只适用于两个质量较大的物体，对质量较小的物体间的引力则不适用 【答案】A 【解析】 【详解】A．引力作用是相互的，两个物体间的万有引力是作用力和反作用力的关系，两物体 受到的相互引力总是大小相等、方向相反，与两物体的质量是否相等无关，故 A 正确； B．公式 适用于质点间的引力的计算，当 r 趋近于零时，不能直接用这个公式计 算万有引力，r 也不再是他们之间的距离，故 B 错误； C．公式中 G 为引力常量，它是由卡文笛许通过扭秤实验测得的，故 C 错误； D．自然界的任何两个物体都是相互吸引的，对于质量较大的天体适用，对质量较小的物体也 适用，故 D 错误。 故选 A。 4.关于向心力，下列说法正确的是（　　） A. 做匀速圆周运动的物体，其受到的向心力是不变的 B. 做圆周运动的物体，所受合力一定等于向心力 C. 向心力既可以改变物体速度方向，又可以改变物体速度大小 D. 向心力是根据力的作用效果命名的，它可以由某个力、或物体受到的几个力的合力、或物 体受到的某个力的分力来提供 【答案】D 【解析】 【详解】A．做匀速圆周运动的物体，向心力的方向始终指向圆心，在不同的时刻方向是不同 的，所以向心力是变化的，故 A 错误； B．做圆周运动的物体，合力不一定等于向心力，比如做变速圆周运动，合力与向心力不相等， 其向心力为合力指向圆心的分力，故 B 错误； C．做圆周运动的物体，向心力始终指向圆心，与速度方向垂直，不改变速度的大小，只改变 速度的方向，是变量，故 C 错误； 1 2 2 m mF G r = 1m 2m 1m 2m 1 2 2 m mF G r =D．向心力是根据力的作用效果命名的，它可以由某个力、或物体受到的几个力的合力、或物 体受到的某个力的分力来提供，故 D 正确。 故选 D。 5.关于功，下列说法正确的是（　　） A. 功有正负，但其正负不表示方向，表示大小 B. 摩擦力可以对物体做正功 C. 若某个力对物体不做功，则说明物体没有位移 D. 合力的功等于各分力做功的矢量和 【答案】B 【解析】 【详解】A．功是物体之间能量转化的量度，它是标量，功也有正、负之分，但功的正负不是 表示方向，是表示力对物体的做功效果的，正功表示动力做功，负功则表示为阻力做功，故 A 错误； B．摩擦力与运动方向可以相同，也可以相反，即物体受摩擦力可以是动力也可以是阻力，故 其可能做正功，也可能做负功，当然也可以不做功，故 B 正确； C．若力的方向与位移方向垂直，则该力不做功，但是有位移，故 C 错误； D．功是标量，合力的功等于各分力做的功的代数和，故 D 错误。 故选 B。 6.游乐场的旋转木马是小朋友们非常喜欢的游玩项目。如图所示，一小孩坐在旋转木马上，绕 中心轴在水平面内做匀速圆周运动，圆周运动的半径为 ，小孩旋转 5 周用时 ，则 下列说法正确的是（　　） A. 小孩做圆周运动的角速度为 B. 小孩做圆周运动的线速度为 C. 小孩在 内通过的路程为 D. 小孩做圆周运动的向心加速度为 3.0m 1min rad/s6 π 2 m/sπ 1min 15 mπ 2m/s12 π【答案】A 【解析】 【详解】A．由题可知，小孩做圆周运动的周期为 则小孩做圆周运动的角速度为 故 A 正确； B．根据公式 可知小孩做圆周运动的线速度为 故 B 错误； C．小孩在 内通过的路程即为在该时间内通过的圆弧的长度，根据线速度公式 可 以得到 故 C 错误； D．根据向心加速度的公式可以得到 故 D 错误。 故选 A。 7.2019 年 11 月 23 日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”的方式 成功发射了第五十、五十一颗北斗导航地球同步卫星，则关于这两颗同步卫星的说法正确的 是（　　） A. 它们的轨道可以定点在北京的正上方 B. 它们受到地球的万有引力大小相等 C. 它们的运行周期都比月球绕地球公转周期短 D. 它们运行的角速度与地球自转的角速度可以不同 【答案】C 【解析】 【详解】A．同步卫星相对于地球是静止的，只能是地球同步轨道卫星，则只能位于赤道正上 60 s 12s5T = = 2 2 rad/s= rad/s12 6T π π πω = = v rω= 3.0m/s m/s6 2v r π πω= = × = 1min sv t ∆= ∆ 60m 30 m2s v t π π∆ = ⋅∆ = × = 2 2 2 2 6 2 12m/ m/s sa r v π π πωω= = = × =方，不能定点在北京的正上方，故 A 错误； B．由于同步卫星的质量各不相同，则根据万有引力公式 可知，它们受到地球的万 有引力大小不一定相等，故 B 错误； C．同步卫星相对于地球是静止的，其周期等于地球自转的周期及为 ，小球月球绕地球公 转周期，故 C 正确； D．由于同步卫星与地球自转的周期相同，则根据公式 可知，它们运行的角速度与地 球自转的角速度相同，故 D 错误。 故选 C。 8.某宇航员在某星球表面，将一质量为 m 的小球由静止释放，小球做自由落体运动，测得小球 下落高度为 h，所用的时间为 t，若该星球的半径为 R，万有引力常量为 G，则该星球的质量 为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】小球下落的过程中根据自由落体运动规律有 解得 质量为 m 的物体，在星球表面，星球对它的引力等于其重力，有 2F MmG R = 24h 2T π ω= 2 22 GtM hR = 2 2 2hRM Gt = 2 22 hRM Gt = 2 2 2GtM hR = 21 2h gt= 2 2g t h= 2mg R MmG=解得星球质量 故 B 正确，ACD 错误。 故选 B。 9.关于功率公式 和 ，下列说法正确的是（　　） A. 根据公式 可知，力对物体做功越多，功率就越大 B. 根据公式 可知，力对物体做功的时间越短，功率就越大 C. 根据公式 只能求出某一时刻的瞬时功率 D.根据公式 可知，当汽车的功率一定时，在汽车速度达到最大值之前的过程中，牵引 力大小与速度大小成反比 【答案】D 【解析】 【详解】A．由公式 可知，在相同时间内，力对物体做功越多功率越大，如果时间不 一样，那就不能比较功率的大小了，故 A 错误； B．由公式 可知，在做功相同 情况下，力对物体做功的时间越短功率就越大，如果 做功不一样，那就不能比较功率的大小了，故 B 错误； C．公式 可以计算平均功率也可以 瞬时功率，取决于速度是平均速度还是瞬时速度， 故 C 错误； D．根据公式 可知，当汽车的功率 P 一定时，在汽车速度达到最大值 之前的过程中， 牵引力 F 大小与速度 大小成反比，故 D 正确。 故选 D。 10.火车转弯时，如果铁路弯道内外轨一样高，则外轨对轮缘（如图甲所示）挤压的弹力 F 提 供火车转弯的向心力（如图乙所示），但是靠这种办法得到向心力，铁轨和车轮极易受损。在 修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨（如图丙所示），当火车以规定的行驶速度转弯时， 内、外轨均不会受到轮缘的挤压，此时的速度称为安全行驶速度，设其大小为 v，以下说法中 正确的是（　　） 的 是 2 2 2hM R Gt = WP t = P Fv= WP t = WP t = P Fv= P Fv= WP t = WP t = P Fv= P Fv= mv vA. 当火车以速度 v 通过此弯道时，火车重力与轨道支持力和摩擦力的合力提供向心力 B. 当不同的火车通过此弯道时，重力不同的火车所对应的安全行驶速度不同 C. 当火车速率大于 v 时，外轨将受到轮缘的挤压 D. 当火车速率小于 v 时，外轨将受到轮缘的挤压 【答案】C 【解析】 【详解】A．当火车以速度 v 通过此弯道时，火车重力与轨道支持力的合力提供向心力，故 A 错误； B．根据牛顿第二定律 解得安全行驶速度为 与质量无关，故 B 错误； C．若速度大于规定速度，重力和支持力的合力不够提供所需的向心力，此时外轨对火车有侧 压力，轮缘挤压外轨。故 C 正确； D．若速度小于规定速度，重力和支持力的合力提供偏大，此时内轨对火车有侧压力，轮缘挤 压内轨。故 D 错误。 故选 C。 11.自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径不同，它们的比值为 2:1:4，它们的边缘有三个点 A、 B、C 如图所示，下列说法正确的是（　　） 2 tan vmg m R θ = tanv gR θ=A. B、C 的线速度之比为 1:4 B. A、B 的角速度之比为 2:1 C. A、C 的线速度之比为 1:2 D. A、C 的向心加速度之比为 8:1 【答案】A 【解析】 【详解】A．小齿轮与后轮是同轴传动，角速度相等，所以 但 B、C 两点的半径不同，根据 解得 故 A 正确； B．大齿轮与小齿轮是同缘传动，边缘点线速度相等，故 由于半径不同，根据 解得 故 B 错误； C．根据上述分析可得 故 C 错误； D．根据 解得 B C: 1:1ω ω = v rω= B C: 1: 4v v = A B: 1:1v v = v rω= A B: 1: 2ω ω = A B C: : 1:1: 4v v v = 2va r = A B: 1:8a a =故 D 错误。 故选 A。 12.开普勒行星运动定律为万有引力定律的发现奠定了基础，根据开普勒定律，以下说法中正 确的是（　　） A. 开普勒定律只适用于行星绕太阳的运动，不适用于卫星绕地球的运动 B. 若某一人造地球卫星 轨道是椭圆，则地球处在该椭圆的一个焦点上 C. 开普勒第三定律 中的 k 值，不仅与中心天体有关，还与绕中心天体运动的行星（或 卫星）有关 D.在探究太阳对行星的引力规律时，得到了开普勒第三定律 ，它是可以在实验室中得 到证明的 【答案】B 【解析】 【详解】A．开普勒行星运动三定律不仅适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕地球的运 动，故 A 错误； B．根据开普勒第一定律，若人造地球卫星的轨道是椭圆，则地球在椭圆的一个焦点上，故 B 正确； C．开普勒第三定律式中的 k 值，与中心天体的质量有关，与绕中心天体运动的行星（或卫星） 无关，故 C 错误； D．开普勒第三定律是开普勒在观察太阳系行星运动时得到的规律，在实验中不能验证，故 D 错误。 故选 B。 13.下列关于离心现象的说法中错误的是（　　） A. 当物体所受到的离心力大于向心力时产生离心现象 B. 洗衣机脱水时是利用离心运动把附着在衣服上 水分甩掉的 C. 做匀速圆周运动的物体，当外界提供的向心力突然消失或数值变小时将做离心运动 D. 做匀速圆周运动的物体，当外界提供的向心力突然消失后，物体将沿着圆周切线方向运动 【答案】A 【解析】 的 的 3 2 a kT = 3 2 a kT =【详解】A．离心力是不存在的，因为它没有施力物体。所以物体不会受到离心力，A 选项符 合题意，故 A 正确。 B．洗衣机脱水时，附着在衣服上的水份被甩掉，是因为提供的向心力不满足所需要的向心力， 做离心运动，B 选项不合题意，故 B 错误； C．做圆周运动的物体，在受到指向圆心的合外力突然消失，或者不足以提供圆周运动所需的 向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动，这种运动叫做离心运动。C 选项不合题意，故 C 错误； D．当物体不受力或受到的合外力为零时，物体保持静止或匀速直线运动状态。所以做匀速圆 周运动的物体，当它所受的一切力都消失时，由于惯性，物体继续保持该速度沿切线做直线 运动。D 选项不合题意，故 D 错误。 故选 A。 14.公园里一小朋友正在玩荡秋干，简化图如图所示，设大人用水平力 F 缓慢将秋千拉至图示 位置由静止释放（图中未画出 F），此时秋千绳与竖直方向的夹角为 ，小朋友到秋千悬点的 距离为 L，小朋友的质量为 m，忽略秋千绳的质量，重力加速度为 g。则下列说法中正确的是 （　　） A. 大人缓慢拉秋千的过程中拉力做的功为 B. 大人在拉秋千的过程中小朋友的重力做正功，重力势能增加 C. 由静止释放到秋千摆到最低点过程中，小朋友的重力势能减少 D. 由静止释放后到秋千摆到最低点的过程中，秋千绳的拉力对小朋友做正功 【答案】C 【解析】 【详解】A．缓慢上拉过程中，小朋友处于平衡状态，故拉力是变力，根据动能定理，有 解得 故 A 错误； θ sinFL θ ( )1 cosmgL θ− ( )1 cos 0W mgL θ− − = ( )1 cosW mgL θ= −B．大人在拉秋千的过程中小朋友的高度上升，重力势能增加，重力做负功，故 B 错误； C．由静止释放到秋千摆到最低点过程中，小朋友的重力势能减少量等于重力做的功 故 C 正确； D．由静止释放后到秋千摆到最低点的过程中，拉力方向始终与小朋友的速度方向相垂直，故 拉力不做功，故 D 错误。 故选 C。 15.2020 年 2 月 20 日，我国自行研制的长征二号丁运载火箭以一箭四星的方式成功将 4 颗新 技术试验卫星 C、D、E、F 送入预定轨道，设其中的新技术试验卫星 C、D 的在轨运动都看成 匀速圆周运动，轨道半径分别为 、 ，且 ，则下列说法正确的是（　　） A. C 的线速度小于 D 的线速度 B. C 的角速度小于 D 的角速度 C. C 的周期大于 D 的周期 D. C 的向心加速度大于 D 的向心加速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，则有 解得 B．卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，则有 解得 ( )p 1 cosE mgL θ∆ = − 1R 2R 1 2R R< 2 2 Mm vG mr r = GMv r = 2 2 MmG m rr ω=可知，半径越大，角速度越小，D 的角速度小于 C 的角速度，故 B 错误； C．根据 可知，角速度越大，周期越小，C 的周期小于 D 的周期，故 C 错误； D．根据 可知，角速度越大，向心加速度越大，C 的向心加速度大于 D 的向心加速度，故 D 正确。 故选 D。 16.关于地球的第一宇宙速度，以下叙述正确的是（　　） A. 它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度 B. 它是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度 C. 它是使卫星进入近地圆形轨道的最大发射速度 D. 它是人造卫星发射时的最大速度 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】人造卫星在地表附近做匀速圆周运动的向心力由万有引力提供， 可得人造卫星在圆轨道上运行时的线速度，即第一宇宙速度为 AB．根据第一宇宙速度的意义可知，第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球飞行的最大速度， 就是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，故 A 错误，B 正确； CD．第一宇宙速度是使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度，是人造卫星发射时的最小速 度，故 CD 错误。 故选 B。 3 GM r ω = 2T π ω= 2a rω= 2 2 Mm vG mg mR R = = 7.9km/sGMv gRR = = =17.游乐场中的过山车项目惊险刺激，深受年轻游客的喜爱。如图所示，过山车的轨道可视为 竖直平面内半径为 R 的圆轨道，质量为 m 的游客随过山车一起运动，重力加速度为 g，当游 客以速度 v 经过圆轨道的最高点时（　　） A. 座椅对游客的作用力一定大于 B. 座椅对游客的作用力大小为 C. 若速度 v 的大小为 ，则座椅对游客的作用力为零 D. 若此时从游客口袋中不小心掉出一颗小弹珠，则小弹珠将做自由落体运动 【答案】C 【解析】 【详解】AB．在最高点，根据向心力公式得 解得 故 AB 错误； C．在最高点，根据向心力公式得 当 解得 mg 2vm R gR 2mvmg N R + = 2mvN mgR = − 2mvmg N R + = v gR= 0N =故 C 正确； D．此时从游客口袋中不小心掉出一颗小弹珠，小弹珠由于惯性，以速度 v 沿切线方向飞出， 只受到重力，所以做平抛运动，故 D 错误。 故选 C。 18.质量为 m 的物体被人竖直向上抛出，设运动过程中受到的空气阻力为 f，物体上升高度 后又落回地面，物体下落高度为 ，重力加速度为 g，在物体运动的整个过程中，下列说法 正确的是（　　） A. 物体重力做的功为 B. 物体重力做的功为 C. 物体克服阻力做功为 D. 物体克服阻力做功为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．物体重力做的功为 故 AB 错误； CD．物体克服阻力做功为 故 C 错误，D 正确。 故选 D。 19.宇宙中两颗相距较近的天体称为“双星”，它们以两者连线上某点为圆心做匀速圆周运动， 这样就不至于由于引力作用而吸引在一起，忽略其他天体对双星的影响，则关于“双星”下 列说法正确的是（　　） A. 两者做圆周运动所受到的向心力大小不相等 B. 两者做圆周运动的周期与它们的质量成正比 C. 两者做圆周运动的半径与它们的质量成正比 D. 两者做圆周运动的线速度大小与它们的质量成反比 【答案】D 2h 3h mgh− 5mgh fh 5 fh ( )2 3W mg h h mgh= − + = ( )2 3 5fW f h h fh= + =【解析】 【详解】A．双星间相互作用的万有引力是作用力与反作用力，大小相等，故 A 错误； B．双星做圆周运动的角速度、周期都相等，与它们的质量无关，故 B 错误； C．双星做圆周运动的向心力由万有引力提供，由于万有引力相等，则向心力也相等；因为向 心力 双星的向心力和角速度都相等，所以双星的轨道半径之比为 所以两者做圆周运动的半径与它们的质量成反比，故 C 错误； D．由 可知线速度与半径成正比，即与质量成反比，故 D 正确。 故选 D。 20.两个行星各有一个卫星绕其表面运行，已知两个卫星的周期之比为 1:2，两行星半径之比为 2:1，则下列选项正确的是（　　） A. 两行星密度之比为 4:1 B. 两行星质量之比为 2:1 C. 两行星表面处重力加速度之比为 2:1 D. 两卫星的速率之比为 :1 【答案】A 【解析】 【详解】A．任一卫星绕行星表面做匀速圆周运动时，根据万有引力提供向心力，得 则得行星的质量 行星的密度 2F m rω= 1 2 2 1 r m r m = v rω= 8 2 2 2 4MmG m rr T π= 2 3 2 4 RM GT π=两个卫星的周期之比为 ，由上式可得，两行星密度之比为 ，故 A 正确； B．行星质量为 已知两个卫星的周期之比为 ，两行星半径之比为 ，由此可得，两行星质量之比为 ，故 B 错误； C．忽略行星自转的影响，根据万有引力等于重力，得 解得 结合两行星半径之比为 ，质量之比为 ，解得两行星表面处重力加速度之比为 ， 故 C 错误； D．根据圆周运动公式 可得两卫星 速率之比为 ，故 D 错误。 故选 A。 二、非选择题 21.某汽车在水平路面上以 60kW 的恒定功率沿直线行驶，所受阻力恒为 2000N，则发动机在 300s 内做的功为_____J，汽车能达到的最大速度为_____km/h. 【答案】 (1). 1.8×107 (2). 108 【解析】 根据 可知发动机 300s 内做的功为 ，当阻力和牵引力 相等时，速度最大，故 ． 22.一汽车以速度 通过凸形桥的最高点，若车对桥的压力为车重的 ，则桥的半径为 的 2 3 3 4 3 M GTR πρ π = = 1: 2 4:1 2 3 2 4 RM GT π= 1: 2 2:1 32:1 2 MmG mgR = 2 GMg r = 2:1 32:1 8 :1 2 Rv T π= 4:1 W Pt= 3 760 10 300 1.8 10 JW = × × = × 360 10 30 / 108 /2000m P Pv m s km hF f ×= = = = = 10m/s 3 4___________米，此时汽车处于___________（选填“超重”或“失重”）状态；当车速为 ___________ 时，车对桥面的压力恰好为零（g 取 ）。 【答案】 (1). 40 (2). 失重 (3). 20 【解析】 【详解】[1][2][3]汽车在凸桥最高点时，所受重力和桥面的支持力提供汽车圆周运动的向心力， 由此可得 由牛顿第三定律知 代入解得 又 代入解得 因为是最高点，圆周运动的圆心在下方，即汽车所受合外力的方向竖直向下，加速度向下， 此时汽车处于失重状态。当汽车对桥面压力为 0 时，即 代入解得 23.有一种叫飞椅的游乐项目，简化示意图如图所示。长为 L 的钢绳一端系着座椅，另一端 固定在半径为 R 的水平转盘边缘，转盘可绕穿过其中心 O 的竖直轴转动。当转盘绕竖直轴匀 速转动时，钢绳与转动轴在同一竖直平面内，钢绳与竖直方向的夹角为 ，游玩者与座椅的总 质量为 m，不计钢绳的重力，g 取 ，在此过程中，求： (1)座椅受到绳子的拉力大小； (2)游玩者和座椅运动的线速度大小。 m/s 210m/s 2mvmg F R − = 3 4F mg= 4v gR= 10m/sv = 40mR = 2mvmg R = 20m/sv = 'O θ 210m/s【答案】(1) ；(2) 【解析】 【详解】(1)当转盘转动时，钢绳对它的拉力 T 及其自身重力的合力提供向心力，则有 解得 (2)座椅到中心轴的距离 对座椅，由牛顿第二定律有 联立两式解得 24.我国已成功发射“嫦娥三号”探月卫星，该卫星在着陆以前绕月球做匀速圆周运动的轨道 半径为 r，它到月球表面的距离为 h，已知“嫦娥三号”的质量为 m，运行周期为 T，引力常 量为 G，忽略其他天体对“嫦娥三号”的引力作用。求： (1)“嫦娥三号”运动的线速度大小； (2)月球的质量； (3)月球表面处的重力加速度 g。 【答案】(1) ；(2) ；(3) 【解析】 【详解】(1)由万有引力定律及向心力公式知 cos mg θ ( )tan sing R Lθ θ+ cosT mgθ = cos mgT θ= sinr R L θ= + 2 tan vmg m r θ = ( )tan sinv g R Lθ θ= + 2 r T π 2 3 2 4 r GT π 2 3 2 2 4 ( ) r r h T π − 2 2 2 2 4Mm vG m r mr T r = =π解得 (2)由万有引力定律得 解得 (3)根据月球表面物体重力等于万有引力可得 所以，月球表面处的重力加速度 根据 可得 代入解得 25.一质量为 的物体静止在水平面上，现受到一大小为 且方向与水平方向成 的力 F 作用，在力 F 的作用下物体沿水平面做匀加速直线运动，运动时间为 ，物体与 水平面间的动摩擦因数为 0.5， ，重力加速度 。求： (1)这段过程中物体受到的重力、拉力 F、摩擦力、合力做的功； (2)这段过程中拉力的平均功率和 末拉力的瞬时功率。 2 rv T π= 2 2 2 4MmG m rr T π= 2 3 2 4 rM GT π= ( )2 MmG m g r h ′ ′= − ( )2 GMg r h = − 2 2 2 4MmG m rr T π= 2 3 2 4 rGM T π= 2 3 2 2 4 ( ) rg r h T π= − 2.0kgm = 10N 37° 2s sin37 0.6° = 210 m/sg = 2s【答案】(1) ， ， ， ；(2) ， 【解析】 【详解】(1)对物体受力分析 重力方向竖直向下，而物体沿水平面做匀加速直线运动，在竖直方向上没有位移，重力不做 功，因此 把拉力分解为水平方向的力和竖直方向的力，同理，竖直方向上的力不做功，所以拉力做功 根据匀变速直线运动的运动规律 根据牛顿第二定律 联立上式，解得 摩擦力做功 解得 合力做功 G 0W = F 8JW = 7JfW = − 1JW =合 4WP = 8WP =瞬 G 0W = F cos37W F x= °⋅ 21 2x at= ( )cos37 sin37F mg F maµ°− − ° = F 8JW = ( )sinfW mg F xµ θ= − − ⋅ 7JfW = −(2)这段过程中拉力的平均功率 瞬时功率 联立解得 G F 1JfW W W W= + + =合 F 8 W=4W2 WP t = = cosP Fv θ=瞬 v at= 8WP =瞬