功與功率基礎(chǔ)練Word版含答案

2020-2021學(xué)年人教版必修第二冊(cè)高一下學(xué)期第八章功與功率基礎(chǔ)練一、單選題1．下列關(guān)于功的說法，正確的是（）A．運(yùn)動(dòng)的物體一定要有力對(duì)其做功B．物體受到力的作用，并且有位移，力就一定對(duì)其做功C．合力的總功等于每個(gè)分力所做功的絕對(duì)值相加D．功的正負(fù)并不表示功的大小2．質(zhì)量為2kg的質(zhì)點(diǎn)靜止于光滑水平面上，從t=0時(shí)刻開始，受到水平外力F的作用，如圖所示，下列判斷正確的是（）A．前2s內(nèi)的平均功率為2WB．第1s內(nèi)的平均功率為C．第末的瞬時(shí)功率為6WD．第末與第末外力的瞬時(shí)功率之比為9：53．如圖甲、乙所示，質(zhì)量分別為M和m的兩物塊，M>m，分別在同樣大小的恒力F作用下，沿水平面由靜止開始做直線運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)與水平面的夾角相同。經(jīng)過相同的位移，設(shè)F對(duì)M做的功為W1，對(duì)m做的功為W2，則（）A．無(wú)論水平面光滑與否，都有W1=W2 B．若水平面光滑，則W1>W2C．若水平面粗糙，則W1>W2 D．若水平面粗糙，則W1＜W24．雨滴在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力與其速度的平方成正比，若有兩個(gè)雨滴從高空中落下，其質(zhì)量分別為m1、m2，落至地面前均已做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則其重力功率之比為（）A．m1∶m2 B． C． D．5．如圖所示，質(zhì)量為m的物體A靜止在傾角為θ的斜面體B上，斜面體B的質(zhì)量為M。現(xiàn)對(duì)該斜面體B施加一個(gè)水平向左的推力F，使物體A隨斜面體B一起沿水平方向向左勻速運(yùn)動(dòng)，物體A與斜面體始終保持相對(duì)靜止，當(dāng)移動(dòng)的距離為L(zhǎng)時(shí)，斜面體B對(duì)物體A所做的功為（）A．FL B．mgLsinθ·cosθ C．0 D．mgLsinθ6．一質(zhì)量為的小轎車以恒定功率P啟動(dòng)，沿平直路面行駛，若行駛過程中受到的阻力大小不變，能夠達(dá)到的最大速度為v，當(dāng)小轎車的速度大小為時(shí)，其加速度大小為（）A． B． C． D．7．物體靜止在光滑水平面上，先對(duì)物體施加一水平向右的恒力，經(jīng)過t時(shí)間后撤去，立即再對(duì)它施加一個(gè)水平向左的恒力，又經(jīng)過時(shí)間后物體回到出發(fā)點(diǎn)。在這一過程中，、分別對(duì)物體做的功、之間的關(guān)系是（）A． B． C． D．二、多選題8．A、B兩物體的質(zhì)量之比，它們以相同的初速度在水平面上僅受摩擦阻力做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，直到停止，其速度圖像如圖所示，則下列說法正確的有（）

A．A、B兩物體所受摩擦阻力之比B．A、B兩物體所受摩擦阻力之比C．A、B兩物體克服摩擦阻力做的功之比D．A、B兩物體克服摩擦阻力做的功之比9．物塊沿半徑為R的豎直的圓弧形軌道勻速率下滑的過程中，正確的說法是（）A．物塊下滑的過程中加速度為零B．物體下滑過程重力的瞬時(shí)功率變小C．正壓力大小不變D．物塊所受合力不斷變化10．物體受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直線運(yùn)動(dòng)。通過力和速度傳感器監(jiān)測(cè)到推力F、物體速度v隨時(shí)間t變化的規(guī)律分別如圖甲、乙所示。取g=10m/s2，則下列說法正確的是（）A．物體的質(zhì)量m=B．物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=C．第2s內(nèi)物體克服摩擦力做的功W=2JD．前2s內(nèi)推力F做功的平均功率=3W11．有一小球只在重力作用下由靜止開始自由落下，在其正下方固定一根足夠長(zhǎng)的輕質(zhì)彈簧，如圖所示，在小球與彈簧接觸并將彈簧壓至最短的過程中（）A．小球接觸彈簧后即做減速運(yùn)動(dòng)B．小球的重力一直做正功C．當(dāng)小球的速度最大時(shí)，它所受的合力為零D．小球所受的合力一直對(duì)小球做負(fù)功12．一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動(dòng)，在前5s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，5s末達(dá)到額定功率，之后保持以額定功率運(yùn)動(dòng)，其v?t圖像如圖所示。已知汽車的質(zhì)量為m=1×103kg，汽車受到地面的阻力為車重的倍，g取10m/s2，則以下說法正確的是（）A．汽車在前5s內(nèi)的牽引力為5×102N B．汽車速度為25m/s時(shí)的加速度為5m/s2C．汽車的額定功率為100kW D．汽車的最大速度為100m/s13．一質(zhì)量為m的汽車原來(lái)在平直路面上以速度v勻速行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為P，從某時(shí)刻開始，司機(jī)突然加大油門將汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率提升至某個(gè)值并保持不變，結(jié)果汽車在速度到達(dá)2v之后又開始勻速行駛，若汽車行駛過程所受路面阻力保持不變，不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是（）A．汽車加速過程的平均速度為B．汽車加速過程的最大加速度為C．汽車速度從v增大到2v過程做勻加速運(yùn)動(dòng)D．汽車速度增大時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的牽引力隨之不斷減小14．一物體靜止在粗糙水平地面上。現(xiàn)用一大小為F1的水平拉力拉動(dòng)物體，經(jīng)過一段時(shí)間后其速度為v。若將水平拉力的大小改為F2，物體從靜止開始經(jīng)過同樣的時(shí)間后其速度為2v。對(duì)于上述兩個(gè)過程，用WF1、WF2分別表示拉力F1、F2所做的功，Wf1、Wf2分別表示物體前、后兩次克服摩擦力所做的功，則（）A．WF2＞4WF1 B．WF2＜4WF1C．Wf2=2Wf1 D．Wf2＜2Wf1三、解答題15．質(zhì)量為、額定功率為的汽車，在平直公路上行駛中的最大速度為。若汽車從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為，運(yùn)動(dòng)中的阻力不變。求：（1）汽車所受阻力的大??；（2）汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；（3）末汽車的瞬時(shí)功率。16．如圖所示，光滑水平地面靜止放著質(zhì)量的木箱，與水平方向成折恒力作用于物體，恒力，當(dāng)木箱在力作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)后，求：（1）末物體的速度大小．（2）內(nèi)力所做的功．（3）末力的瞬時(shí)功率．17．如圖所示，質(zhì)量m=50kg的滑雪運(yùn)動(dòng)員從高度H=60m的坡頂由靜止開始下滑，斜坡的傾角θ=37°，滑雪板與雪面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，則運(yùn)動(dòng)員滑至坡底的過程中：（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=，不計(jì)裝備質(zhì)量及空氣阻力，計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）(1)滑雪運(yùn)動(dòng)員所受的重力對(duì)他做了多少功？(2)各力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做的總功是多少？18．一輛汽車質(zhì)量為1×103kg，最大功率為2×104W，在水平路面上由靜止開始做直線運(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3×103N，其行駛過程中牽引力F與車速的倒數(shù)的關(guān)系如圖所示．試求：(1)v2的大小；(2)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中的最大加速度；(3)勻加速運(yùn)動(dòng)過程的最大速度是多大？當(dāng)汽車的速度為10m/s時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為多大？參考答案1．DA．物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持；故運(yùn)動(dòng)的物體可能不受力，也就不可能有力對(duì)其做功，故A錯(cuò)誤；B．物體受到力的作用，如果力和位移相互垂直，則力不會(huì)做功，即物體受到力的作用，且在力的方向上發(fā)生位移，力才對(duì)物體做功，故B錯(cuò)誤；C．合力的總功等于每個(gè)分力所做功的代數(shù)和，故C錯(cuò)誤；D．功的正負(fù)并不表示功的大小，只表示力做功的性質(zhì)，故D正確。2．AAB．第內(nèi)物體的加速度為所以第1s末物體的速度為所以第1s內(nèi)物體的位移為第內(nèi)物體的加速度為所以第2s內(nèi)物體的位移為第1s內(nèi)物體做的功為第1s內(nèi)的平均功率為第2s內(nèi)物體做的功為前2s內(nèi)的平均功率為A正確，B錯(cuò)誤；C．第末的速度為所以第末的瞬時(shí)功率為C錯(cuò)誤；D．第s末的瞬時(shí)速度為所以第末的瞬時(shí)功率為則第末與第末外力的瞬時(shí)功率之比為9：7，D錯(cuò)誤。故選A。3．A根據(jù)W=Fxcosα可知，兩種情況下F、x和α均相同，則W相同。4．C由題意可知，雨滴在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力為雨滴做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力的功率為又滿足聯(lián)立可得故重力功率之比為C正確。5．C物體A隨斜面體B一起沿水平方向向左勻速運(yùn)動(dòng)，A處于平狀態(tài)，斜面體B對(duì)物體A的作用力豎直向上，大小與重力相等，向左移動(dòng)的過程中，力與位移垂直，所做功為零，C正確。6．B小轎車在路面行駛時(shí)，由牛頓第二定律可得，其加速度為當(dāng)小轎車達(dá)到最大速度v時(shí)，小轎車的加速度為0，小轎車的牽引力與阻力相等，即由可得當(dāng)小轎車的速度大小為時(shí)，即由可得則此時(shí)小轎車的加速度為故選B。7．D物體靜止時(shí)受水平恒力作用，向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度為經(jīng)過t時(shí)間后的速度為之后受到恒力作用，先向右做勻減速運(yùn)動(dòng)，再向左做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為又經(jīng)過時(shí)間后物體回到出發(fā)點(diǎn)，故整個(gè)過程中物體的總位移為零，所以前后兩個(gè)時(shí)間段內(nèi)物體的位移大小相等，方向相反。取方向?yàn)檎较?，則根據(jù)位移關(guān)系得聯(lián)立解得撤去，在作用下物體又回到出發(fā)點(diǎn)，兩段位移大小相等，兩個(gè)力做的功分別為可知ABC錯(cuò)誤，D正確。8．ADAB．由題圖可知A、B兩物體加速度大小之比為根據(jù)牛頓第二定律可知A、B兩物體所受摩擦阻力之比為故A正確，B錯(cuò)誤；CD．由題圖可知A、B兩物體的位移大小之比為A、B兩物體克服摩擦阻力做的功之比為故C錯(cuò)誤，D正確。9．BDA．物塊下滑的過程中有向心加速度，即加速度不為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．根據(jù)P=mgvy可知，物體下滑過程速度沿豎直向下的分量減小，則重力的瞬時(shí)功率變小，選項(xiàng)B正確；C．正壓力大?。é葹槲飰K所在位置與圓心的連線與豎直方向的夾角）則隨θ角的減小，正壓力變大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．物塊所受合力則合外力大小不變，方向不斷變化，選項(xiàng)D正確。10．ABCAB．由題圖甲、乙可知，在1~2s，推力F2=3N，物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其加速度a=2m/s2，由牛頓運(yùn)動(dòng)定律可得F2-μmg=ma在2~3s，推力F3=2N，物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由平衡條件可知μmg=F3聯(lián)立解得物體的質(zhì)量m=物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=選項(xiàng)A、B正確；C．由速度—時(shí)間圖像所圍的面積表示位移可得，第2s內(nèi)物體位移x=1m，克服摩擦力做的功Wf=μmgx=2J選項(xiàng)C正確；D．第1s內(nèi)，由于物體靜止，推力不做功；第2s內(nèi)，推力做功W=F2x=3J即前2s內(nèi)推力F做功為W′=3J前2s內(nèi)推力F做功的平均功率選項(xiàng)D錯(cuò)誤。11．BCACD．小球接觸彈簧后，彈簧的彈力先小于重力，小球的合力向下，加速度也向下，與速度方向相同，故小球做加速運(yùn)動(dòng)，合力對(duì)小球做正功，因彈力逐漸增大，合力減小，加速度減??；隨著小球向下運(yùn)動(dòng)，彈簧的彈力增大，當(dāng)彈力等于重力時(shí)，也就是合力為零時(shí)，加速度為零，速度達(dá)到最大值，然后小球繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，彈簧的彈力大于重力后，小球的合力向上，合力對(duì)小球做負(fù)功，加速度向上，與速度方向相反，小球做減速運(yùn)動(dòng)，彈力增大，合力增大，加速度也增大；當(dāng)壓縮量最大時(shí)，物體的速度減小為零，AD錯(cuò)誤C正確；B．小球的重力方向豎直向下，小球的位移一直向下，重力一直做正功，B正確。12．CDA．汽車在前5s內(nèi)做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度由牛頓第二定律得解得故A錯(cuò)誤；BCD．汽車在5s末功率達(dá)到額定功率當(dāng)汽車速度最大時(shí)，牽引力與阻力大小相等，即F=F阻最大速度汽車速度為25m/s時(shí)，則有解得故B錯(cuò)誤，CD正確。13．BDB．設(shè)汽車所受的阻力為f，則開始時(shí)P=fv加大油門后P1=f?2v則P1=2P汽車在開始加大油門時(shí)的加速度最大，最大加速度為選項(xiàng)B正確；ACD．汽車若做勻加速運(yùn)動(dòng)，則平均速度為而汽車隨速度的增加，由P=Fv可知牽引力減小，則加速度減小，即汽車做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，則平均速度不等于，選項(xiàng)AC錯(cuò)誤，D正確；14．BC根據(jù)可知根據(jù)可知AB．根據(jù)牛頓第二定律得有所以有根據(jù)功的公式得A錯(cuò)誤，B正確；C．克服摩擦力做的功為C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。15．(1)當(dāng)速度最大時(shí)，有有則有(2)根據(jù)牛頓第二定律有則牽引力為所以勻加速運(yùn)動(dòng)的最大速度為勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為(3)3s末時(shí)汽車還在勻加速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所以3s末汽車速度為所以3秒末汽車的瞬時(shí)功率為16．（）木箱受到重力、恒力、水平面的支持力作用，設(shè)加速度大小為，將拉力正交分解，根據(jù)牛頓第二定律得：代入計(jì)算得出，所以末箱的速度為．（）移動(dòng)的距離是根據(jù)功的定義式得內(nèi)力所做的功（）根據(jù)得：末拉力的瞬時(shí)功率．17．(1)重力做的功為：(2)運(yùn)