功與功率（強(qiáng)化提高）檢測（word版含解析）

第八章機(jī)械能守恒定律第一節(jié)功與功率強(qiáng)化訓(xùn)練（含解析）一、單選題1．關(guān)于摩擦力做功，下列說法中正確的是（）A．滑動摩擦力阻礙物體的相對運(yùn)動，一定做負(fù)功B．靜摩擦力起著阻礙物體的相對運(yùn)動趨勢的作用，一定不做功C．靜摩擦力和滑動摩擦力一定都做負(fù)功D．無論什么摩擦力都有可能做正功、負(fù)功或不做功2．有關(guān)功、功率和機(jī)械效率的說法中，正確的是（）A．機(jī)械的功率越大，做的功就越多B．功率不同的機(jī)械，做的功可能相等C．機(jī)械做功的時(shí)間越少，功率就越大D．機(jī)械的功率越大，機(jī)械效率就越高3．物體靜止在光滑水平面上，先對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，、分別對物體做的功、之間的關(guān)系是（）A． B． C． D．4．一輛汽車在平直的公路上由靜止開始啟動。在啟動過程中，汽車牽引力的功率及其瞬時(shí)速度隨時(shí)間的變化情況分別如圖甲、乙所示。已知汽車所受阻力恒為重力的，重力加速度g取。下列說法正確的是（）A．該汽車的質(zhì)量為B．C．在內(nèi)，汽車的位移大小約為D．在前5s內(nèi)，阻力對汽車所做的功為25kJ5．質(zhì)量分別為2m和m的A、B兩個(gè)物體分別在水平恒力F1和F2的作用下沿水平面運(yùn)動，撤去F1、F2后受到摩擦力的作用減速到靜止，其v-t圖像如圖所示，則下列說法正確的是（）A．F1、F2大小相等B．F1、F2對A、B兩個(gè)物體做功之比為1∶1C．A、B兩個(gè)物體受到的摩擦力大小之比為1∶2D．全過程中摩擦力對A、B兩個(gè)物體做功之比為1∶26．引體向上是中學(xué)生體育測試的項(xiàng)目之一，引體向上運(yùn)動的吉尼斯世界紀(jì)錄是53次/分鐘。若一個(gè)普通中學(xué)生在30秒內(nèi)完成12次引體向上，該學(xué)生此過程中克服重力做功的平均功率最接近于（）A．5W B．20WC．100W D．400W7．如圖所示，小物塊A位于光滑的斜面上，斜面被固定在的水平面上，從地面上看，小物塊沿斜面下滑的過程中斜面對小物塊的作用力（）A．不垂直于接觸面，做功為零B．垂直于接觸面，做功不為零C．垂直于接觸面，做功為零D．不垂直于接觸面，做功不為零8．如圖為測定運(yùn)動員體能的裝置，輕繩拴在腰間沿水平線跨過定滑輪（不計(jì)滑輪的質(zhì)量與摩擦），下懸重力為G的物體．設(shè)人的重心相對地面不動，人用力向后蹬傳送帶，使水平傳送帶以速率為v逆時(shí)針轉(zhuǎn)動，則（）A．人對重物做功功率為GvB．人對傳送帶的摩擦力大小等于G，方向水平向右C．人對傳送帶的摩擦力對傳送帶不做功D．人對傳送帶做功的功率大小為Gv9．兩輪平衡車（如圖所示）廣受年輕人的喜愛小明駕駛平衡車以恒定功率P0沿傾角為θ的斜面由某一較小初速度開始向上行駛。已知小明和平衡車的總質(zhì)量為m，地面對平衡車的摩擦阻力恒為f，不計(jì)小明對平衡車做的功和空氣阻力，則（）A．平衡車能達(dá)到的最大速度為B．平衡車運(yùn)動過程中所需的最小牽引力為F=mgsinθ-fC．平衡車在斜面上運(yùn)動過程中，小明與平衡車間的摩擦力逐漸增大D．平衡車達(dá)到的最大速度后，平衡車對小明的作用力豎直向上10．如圖所示，一物體分別沿aO、bO軌道由靜止滑下至底端，物體與軌道間的動摩擦因數(shù)相同。物體克服摩擦力做功分別是和，則（）A． B． C． D．無法比較11．質(zhì)量為103kg、發(fā)動機(jī)的額定功率為100kW的汽車在平直公路上行駛。若該汽車所受阻力大小恒為5103N，則下列判斷錯(cuò)誤的是（）A．汽車的最大速度是20m/sB．汽車以2m/s2的加速度勻加速啟動，啟動后第2s末時(shí)發(fā)動機(jī)的實(shí)際功率是40kWC．汽車以2m/s2的加速度勻加速啟動，勻加速運(yùn)動所能維持的時(shí)間為10sD．若汽車保持額定功率啟動，則當(dāng)其速度為5m/s時(shí)，加速度為6m/s212．如圖所示，一臺起重機(jī)從靜止開始勻加速地將一質(zhì)量的貨物豎直吊起，在末貨物的速度。起重機(jī)在這內(nèi)拉力的平均輸出功率及末的瞬時(shí)功率分別為（?。ǎ〢．， B．，C．， D．，13．如圖所示，匈牙利大力士希恩考·若爾特曾用牙齒拉動50噸的波音飛機(jī)。他把一條繩索的一端系在飛機(jī)下方的前輪處，另一端用牙齒緊緊咬住，在50s的時(shí)間內(nèi)將波音飛機(jī)緩慢拉動了約40m。假設(shè)大力士牙齒的拉力約為5×103N，繩子與水平方向夾角θ約為30°。則在拉動飛機(jī)的過程中（）A．重力做功約×107J B．拉力做功約×106JC．合外力做功約×104 D．拉力的平均功率約為×103W14．如圖甲所示，一個(gè)質(zhì)量m＝2kg的物塊靜止放置在粗糙水平地面O處，物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ＝，在水平拉力F作用下物塊由靜止開始向右運(yùn)動，經(jīng)過一段時(shí)間后，物塊回到出發(fā)點(diǎn)O處，取水平向右為速度的正方向，物塊運(yùn)動過程中其速度v隨時(shí)間t變化規(guī)律如圖乙所示，g取10m/s2.則（）A．物塊經(jīng)過4s回到出發(fā)點(diǎn)B．時(shí)水平力F的瞬時(shí)功率為24WC．0~5s內(nèi)摩擦力對物塊先做負(fù)功，后做正功，總功為零D．0~5s內(nèi)物塊所受合力的平均功率為15．人造地球衛(wèi)星在橢圓軌道上運(yùn)行，由圖中的a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)的過程中（）A．萬有引力對衛(wèi)星做正功B．萬有引力對衛(wèi)星做負(fù)功C．萬有引力對衛(wèi)星先做正功，再做負(fù)功D．萬有引力對衛(wèi)星一直不做功16．如圖甲所示，水平面上一質(zhì)量為m的物體，在水平力F作用下從靜止開始加速運(yùn)動，力F的功率P恒定不變，運(yùn)動過程所受的阻力f大小不變，加速運(yùn)動t時(shí)間后物體的速度達(dá)到最大值vm，F(xiàn)作用過程中物體的速度v的倒數(shù)與加速度a的關(guān)系圖像如圖乙所示，僅在已知功率P的情況下，根據(jù)圖像所給的信息不能求出以下哪個(gè)物理量（）

A．物體的質(zhì)量m B．物體所受阻力fC．物體加速運(yùn)動的時(shí)間t D．物體運(yùn)動的最大速度vm二、解答題17．如圖所示，平板A靜置于水平地面上，物塊B（可視為質(zhì)點(diǎn)）置于平板最左端平板質(zhì)量M=2kg，物塊質(zhì)量m=1kg，物塊與平板間動摩擦因數(shù)μ1=，平板與水平面間動摩擦因數(shù)2=，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。t=0開始，物塊B受到大小為10N的水平向右的力；t=1s時(shí)，力大小不變方向反向；t=時(shí)，撤去該力。整個(gè)過程中，物塊始終未離開平板，不計(jì)空氣阻力，重力加速度取g=10m/s2求：（1）t=1s時(shí)，物塊和平板的速度大?。唬?）平板長度至少為多少？（3）整個(gè)過程中，該力對物塊所做的總功。

18．質(zhì)量為3kg的物體靜止在水平地面上，物體與地面間的動摩擦因數(shù)為，最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小視為相等。t=0時(shí)，物體受到方向不變的水平拉力F的作用如下圖甲所示，F(xiàn)的大小隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示（g取10m/s2）。求：（1）6s末拉力的瞬時(shí)功率；（2）9~12s內(nèi)拉力所做的功；（3）12s內(nèi)拉力的平均功率。19．某型號汽車的質(zhì)量為，發(fā)動機(jī)的額定輸出功率為，行駛在平直公路上時(shí)所受阻力恒為車重的倍若汽車從靜止開始先勻加速啟動，加速度的大小為達(dá)到額定輸出功率后，汽車保持功率不變又加速行駛了，速度增大到最大速度后才勻速行駛試求：取汽車的最大行駛速度；汽車勻加速啟動階段結(jié)束時(shí)的速度；當(dāng)速度為時(shí)，汽車牽引力的瞬時(shí)功率；當(dāng)汽車的速度為時(shí)的加速度；汽車從靜止到獲得最大行駛速度所用的總時(shí)間t．參考答案1．D【解析】靜摩擦力可以對物體做正功，如沿傾斜的傳送帶向上運(yùn)送物體，物體受到沿斜面向上的靜摩擦力，對物體做正功，將物體放在水平傳送帶上，物體受到向前的滑動摩擦力，對物體做正功，因此無論什么摩擦力都有可能做正功、負(fù)功或不做功，所以D正確；ABC錯(cuò)誤；故選D。2．B【解析】AB．功率是表示做功快慢的物理量，機(jī)械的功率越大，說明做功越快，但由于時(shí)間不同，做的功不一定越多，功率不同的機(jī)械，做的功可能相等，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；C．由于做功多少未知，根據(jù)可知機(jī)械做功的時(shí)間越少，則功率不一定就越大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．機(jī)械效率，與功率沒有直接關(guān)系，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。3．D【解析】物體靜止時(shí)受水平恒力作用，向右做勻加速運(yùn)動，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，再向左做勻加速運(yùn)動，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。故選D。4．C【解析】A．第5s末，汽車的功率達(dá)到15kW，此時(shí)速度為5m/s，所以此時(shí)的牽引力為而在，汽車在做勻加速直線運(yùn)動，加速度為1m/s2。則解得m=1000kgA錯(cuò)誤；B．汽車所受的阻力大小為故勻速時(shí)的速度B錯(cuò)誤；C．在5~15s內(nèi)，列動能定理其中，解得選項(xiàng)C正確。D．令前5s的位移為x1，則，則阻力做的功為在前5s內(nèi)，汽車克服阻力做功為，D錯(cuò)誤；故選C。5．B【解析】C．撤去F1、F2后受到摩擦力的作用減速到靜止過程，由v-t圖像可知，由牛頓第二定律有，解得則AB兩物體受到的摩擦力大小之比為1:1，C錯(cuò)誤；D．由于v-t圖像的面積表示位移，全過程兩物體圖形面積相等，則兩物體運(yùn)動的位移一樣，所以全過程中摩擦力對A、B兩個(gè)物體做功之比為1:1，D錯(cuò)誤；A．兩物加速運(yùn)動時(shí)，由v-t圖像可知，由牛頓第二定律有，解得，A錯(cuò)誤；B．由v-t圖像可知加速過程中兩物體的位移之比為s1:s2=1:2，且F1：F2=2:1，所以F1、F2對A、B兩個(gè)物體做功之比為1∶1，B正確。故選B。6．C【解析】學(xué)生體重約為50kg，每次引體向上上升高度約為m，引體向上一次克服重力做功為全過程克服重力做功的平均功率為C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。7．C【解析】斜面對物塊的作用力即為支持力，垂直于物塊的運(yùn)動方向，根據(jù)可知，做功為零。故選C。8．D【解析】A.重物沒有位移，所以人對重物沒有做功，功率為0，故A錯(cuò)誤；B.根據(jù)人的重心不動，則知人處于平衡狀態(tài)，摩擦力與拉力平衡，傳送帶對人的摩擦力方向向右，拉力等于物體的重力G，所以人對傳送帶的摩擦力大小等于G，方向水平向左，故B錯(cuò)誤；CD.在時(shí)間t內(nèi)人對傳送帶做功消耗的能量等于人對傳送帶做的功，人的重心不動，繩對人的拉力和人與傳送帶間的摩擦力平衡，而拉力又等于G.根據(jù)P=Fv，所以人對傳送帶做功的功率為Gv.故C錯(cuò)誤，D正確．故選D【點(diǎn)睛】通過在力的方向上有無位移判斷力是否做功．人的重心不動，則知人處于平衡狀態(tài)，摩擦力與拉力平衡．根據(jù)恒力做功功率公式可以求得人對傳送帶做功功率為P=Fv．9．D【解析】AB．小明駕駛平衡車以恒定功率P0沿傾角為θ的斜面向上行駛時(shí)速度增加的過程中，牽引力F變小，當(dāng)勻速后不變，從而速度達(dá)到最大值此時(shí)最大速度為故AB錯(cuò)誤；C．速度增加的過程中，牽引力F變小，當(dāng)勻速后再不變。加速度a減少至0。設(shè)小明質(zhì)量為M，可知小明與平衡車間的摩擦力逐漸變小，故C錯(cuò)誤；D．平衡車達(dá)到的最大速度后，小明平衡車加速度a為零，平衡車對小明的作用力豎直向上，故D正確。故選D。

10．B【解析】設(shè)斜面的傾角為，滑動摩擦力大小為則物體克服摩擦力所做的功為由幾何關(guān)系可知水平距離相同，所以克服摩擦力做功相等，故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。11．C【解析】A．當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)，汽車的速度最大，最大速度故A正確，不符合題意；

B．汽車從靜止開始以加速度2m/s2勻加速啟動，根據(jù)牛頓第二定律得F-Ff=ma解得牽引力F=Ff+ma=（5×103+×103×2）N=×104N2s末的速度v=at=2×2m/s=4m/s則發(fā)動機(jī)的實(shí)際功率P=Fv=×104×4W=40kW故B正確，不符合題意；

C．當(dāng)汽車的實(shí)際功率達(dá)到額定功率時(shí)，勻加速直線運(yùn)動結(jié)束，此時(shí)有勻加速運(yùn)動所能維持的時(shí)間故C錯(cuò)誤，符合題意；

D．若汽車保持額定功率啟動時(shí)，當(dāng)其速度為5m/s時(shí)，牽引力為根據(jù)牛頓第二定律得加速度故D正確，不符合題意。

故選C。12．B【解析】物體向上運(yùn)動的加速度為由牛頓第二定律可得代入數(shù)據(jù)求出起重機(jī)的拉力物體上升的高度起重機(jī)做功的平均功率則末的速度為起重機(jī)在末的瞬間功率為即起重機(jī)在這內(nèi)拉力的平均輸出功率為，末的瞬時(shí)功率為，故ACD錯(cuò)誤，B正確。故選B。13．D【解析】A．飛機(jī)在水平方向被拉動，故此過程中飛機(jī)的重力不做功，故A錯(cuò)誤；

BD．拉力功W=FScosθ=5×103×40×J=×105J≈×105J拉力的平均功率約為故B錯(cuò)誤，D正確；

C．飛機(jī)緩慢移動，則動能不變，則合外力功為零，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；故選D。14．B【解析】A．由圖可看出，4s內(nèi)速度方向始終為正方向，則物塊經(jīng)過4s離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)，沒有回到出發(fā)點(diǎn)，故A錯(cuò)誤；B．4到5s，物體做加速運(yùn)動，加速度大小為由牛頓第二定律可得解得時(shí)，物體的速度大小為此時(shí)力F的功率為P=Fv=16×=24W故B正確；C．滑動摩擦力始終與物體的運(yùn)動方向相反，始終做負(fù)功，故C錯(cuò)誤；D．0～5s內(nèi)物塊所受合力的做的功等于動能增加量平均功率為故D錯(cuò)誤。故選B。15．A【解析】由于圖中萬有引力與速度方向夾角始終小于90°，故在此過程中萬有引力對衛(wèi)星做正功，選項(xiàng)A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。16．C【解析】AB．由題意可知根據(jù)牛頓第二定律得即變形得由乙圖可知，斜率縱軸截距P已知，可求出m和f，選項(xiàng)AB能夠求出；D．水平力等于阻力時(shí)，速度達(dá)到最大，則有能求出，選項(xiàng)D能夠求出；C．由知，v增大，F(xiàn)減小，則物體先做變加速運(yùn)動，當(dāng)加速度為零時(shí)做勻速運(yùn)動，根據(jù)條件不能求出加速運(yùn)動時(shí)間，選項(xiàng)C不能求出。本題選不能求出的，故選C。17．（1）5m/s，1m/s；（2）m；（3）【解析】（1）物塊的加速度大小為解得平板的加速度大小為解得所以t=1s時(shí)，物塊的速度大小為平板的速度大小為（2）0~