人教版必修第二冊8.1功與功率 練習 （含答案）

試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁人教版必修第二冊8.1功與功率一、單選題1．如圖所示，甲、乙、丙三個物體質量相同，與地面的動摩擦因數相同，受到三個大小相同的作用力F，當它們滑動相等距離時，下列關于三個情景的比較正確的是（）A．甲圖中，作用力F做功最多 B．乙圖中，作用力F做功最多C．乙圖中，物體克服摩擦力做功最多 D．丙圖中，物體克服摩擦力做功最多2．物體在兩個相互垂直的力作用下運動，力F1對物體做功8J，物體克服力F2做功6J，則F1、F2的合力對物體做功為（）A．10J B．14J C．-2J D．2J3．如圖所示，某段滑雪雪道傾角為，總質量的滑雪運動員從距底端高為處的雪道上由靜止開始勻加速下滑，所受阻力為，g取，運動員從上向下滑到底端的過程中，下滑過程各力對運動員做的總功為（）A．1500J B．3300J C．2000J D．2500J4．如圖所示，長為L的輕質細繩一端固定在O點，O點離地高度為H，另一端系一質量為m的小球，將細繩拉至水平，由靜止釋放小球，小球到達最低點時，細繩剛好被拉斷，小球水平飛出。若忽略空氣阻力，則（）A．細繩所能承受的最大拉力F＝2mgB．改變繩長L，則L越大小球落地時的速度越大C．改變繩長L，當時，小球平拋過程中的水平位移最大D．當時，小球在下落過程中重力的最大功率為5．2021年東京奧運會上，中國奧運代表隊共收獲了38金32銀18銅的出色成績。在田徑男子100米半決賽中，中國短跑運動員蘇炳添跑出了9秒83的個人最好成績，刷新了亞洲紀錄。以下說法正確的是（）A．蘇炳添贏得第一是因為沖過終點線時的速度大于其他人B．百米賽跑由于是直跑道，所以位移就是路程C．蘇炳添起跑加速過程中，地面對他的摩擦力做正功D．蘇炳添起跑瞬間，地面對他的支持力大于他的重力6．連淮揚鎮(zhèn)高鐵揚州段12月11日正式開通，如圖所示，“復興號”列車正沿直線駛出揚州東站，假設列車質量為m，牽引電機的輸出功率恒為P，所受阻力恒為f。某時刻速度為v1、加速度為a1，一段時間t后速度為v2，在這段時間內位移為x。下列關系式正確的是（）A．＝ B．a1＝－C．x＝v1t＋a1t2 D．Pt＝mv22－mv127．某同學用恒定的推力推橡皮，勻速擦除桌面上一段長為L的細直線痕跡，該過程中橡皮克服摩擦阻力做功為W。已知橡皮與桌面、痕跡間的動摩擦因數均為μ，不計橡皮重力，則手對橡皮推力的大小為（）A． B． C． D．8．質量相等的甲和乙兩物體（均可視為質點）從空中自由下落，同時落至水平地面，甲、乙兩物體運動的圖像如圖所示，不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A．甲和乙在空中運動時間相等 B．甲和乙速度變化快慢相同C．甲和乙開始下落位置距離地面高度相同 D．甲和乙下落過程重力對它們做功相同9．2019年國慶小長假，雪晴同學外出旅游，到一家農家樂餐廳就餐時發(fā)現，店內竟有真驢在拉磨，如圖所示。假設驢拉磨的平均作用力大小為500N，運動的半徑為1m，則驢拉磨轉動一周所做的功為（）A．0 B．500J C．500πJ D．1000πJ10．據報道，山東將持續(xù)加大高鐵建設力度，規(guī)劃到2022年，全省高鐵建成和在建里程達到3900千米，不僅讓老百姓的出行更加方便，也將推動各地經濟文化技術交流?，F有一列質量為m的動車，從靜止開始，以恒定功率P在平直軌道上運動，經時間t達到該功率下的最大速度vm，設動車行駛過程所受到的阻力f保持不變。動車在時間t內（）A．動車啟動過程所受合外力不變B．動車位移為s＝C．平均速度為D．動車先做勻加速運動后做加速度減小的加速運動11．某城市邊緣的一小山崗，在干燥的季節(jié)發(fā)生了山頂局部火災，消防員及時趕到，啟動多個噴水口進行圍堵式滅火，噴水口所處高度和口徑都相同。其中兩支噴水槍噴出的水在空中運動的軌跡甲和乙?guī)缀踉谕回Q直面內，且最高點高度、落到失火處的高度均相同，如圖所示，不計空氣阻力，則下列說法正確的是（）A．水甲落到失火處的速度一定較大 B．水乙在最高點的速度一定較大C．噴出水甲的噴水槍的功率一定較大 D．水乙在空中運動的時間一定較長12．某同學畢業(yè)后開一自己設計的小型飛機在平直跑道上以恒定功率加速，最后以最大速度起飛，其功率為200kW，設在跑道上所受到的阻力不變，加速度和速度的倒數的關系如圖所示，則該飛機（

）A．在跑道上做加速度越來越大的加速直線運動 B．飛機的質量為400kgC．在跑道上所受阻力大小為2000N D．速度大小為5m/s時牽引力大小為3000N13．一質量為1kg的物體（視為質點）靜止于光滑水平面上，從t=0時刻開始，受到水平外力F作用，如圖所示。下列判斷正確的是（）A．0～2s內外力的平均功率是5WB．第2s內外力所做的功是4JC．第2s末外力的瞬時功率最大D．第1s末與第2s末外力的瞬時功率之比為9∶414．一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動，在前5s內做勻加速直線運動，5s末達到額定功率，之后保持額定功率運動，其v-t圖象如圖所示。已知汽車的質量為，汽車受到地面的阻力為車重的0.1倍，（g取10m/s2）則（）A．汽車在前5s內的牽引力為B．汽車的額定功率為20kWC．汽車的最大速度為20m/sD．汽車的最大速度為30m/s15．質量為m的汽車沿平直的公路行駛，在時間t內，以恒定功率P由靜止開始經過距離s達到最大速度vm。已知汽車所受的阻力Ff恒定不變，則在這段時間內發(fā)動機所做的功W可用下列哪些式子計算（）A． B． C． D．二、填空題16．由W＝Flcosα可知（1）當α＝時，W＝0，力F對物體_____（填“做正功”“做負功”或“不做功”）。（2）當0≤α＜時，W＞0，力F對物體做____功（填“做正功”“做負功”或“不做功”）。（3）當＜α≤π時，W＜0，力F對物體做____功（填“做正功”“做負功”或“不做功”）。17．質量為的小球從高處自由下落，內重力做功________，重力的功率為________；第3s內重力做功________，重力的平均功率為________；3s末重力的功率為________.18．快遞員駕駛電動車配送貨物，人和車的質量為250kg，貨物的質量為50kg，送貨和返回過程電動車的v-t圖像如圖所示，兩過程中電動車都是先勻加速啟動，后保持額定功率行駛。已知電動車受到的阻力與其總重力成正比，勻加速的最大速度均為2.4m/s,則送貨過程電動車勻加速運動的加速度為_______m/s2，電動車的額定功率為_______W.（g取10m/s2）三、解答題19．如圖所示，質量m=2kg的滑塊以v0=16m/s的初速度沿傾角θ=37°的斜面上滑，經t=2s滑行到最高點。然后，滑塊返回到出發(fā)點。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，求滑塊(1)最大位移值x；(2)與斜面間的動摩擦因數；(3)從最高點返回到出發(fā)點的過程中重力的平均功率P。20．一輛小汽車的額定功率為P=80kW，在水平直路面上由靜止啟動，已知汽車的質量為m＝2×103kg，汽車受到的阻力恒為車重的0.2倍，g取10m/s2。（1）求汽車能達到的最大速度；（2）若汽車以a=2m/s2的恒定加速度啟動，求勻加速維持的時間t1；（3）若汽車以恒定功率啟動，經t2＝12s達到最大速度，求該過程汽車的位移。21．質量為m的物體，從傾角為θ的光滑斜面頂端由靜止而下滑。求：(1)前n秒內重力對物體做功的平均功率；(2)第n秒內重力對物體做功的平均功率；(3)第n秒末重力對物體做功的瞬時功率。22．如圖所示，小孩與冰車靜止在冰面上，大人用N的恒定拉力，使小孩與冰車沿水平冰面一起滑動。已知拉力方向與水平冰面的夾角，小孩與冰車的總質量kg，冰車與冰面間的動摩擦因數，重力加速度m/s2，，。求：（1）小孩與冰車所受支持力的大?。唬?）小孩與冰車加速度的大小a；（3）s內合力所做的功W。答案第=page11頁，共=sectionpages22頁答案第=page11頁，共=sectionpages22頁參考答案：1．C【詳解】AB．根據功的公式，有由于丙圖中，作用力F在水平方向的力最大，且它們滑動相等距離時，則丙圖中，作用力F做功最多，AB錯誤；CD．物體均在滑動，故受到的是滑動摩擦力，經過受力分析可知，甲乙丙三個物體對地面的壓力大小分別為乙的大于丙的大于甲的，根據可知，摩擦力的大小為根據功的公式由于它們滑動相等距離時，乙圖中，物體克服摩擦力做功最多，D錯誤，C正確。故選C。2．D【詳解】力F1對物體做功8J，物體克服力F2做功6J，即-6J，兩力的合力功它們之和，故故選D。3．C【詳解】對運動員受力分析可知，運動員受到的合力為根據題意可知，運動員的位移為則下滑過程各力對運動員做的總功為故ABD錯誤C正確。故選C。4．C【詳解】A．下擺過程，根據機械能守恒定律，有解得細繩拉力和重力的合力提供向心力，故解得F＝3mg故A錯誤；B．對運動全過程，根據機械能守恒定律，有解得與繩長L無關，故B錯誤；C．對平拋運動，有x＝vt，聯立得到故當即時，x最大。故C正確；D．重力的瞬時功率等于重力與豎直方向分速度的乘積，落地的瞬時速度最大，為故任意位置的速度的豎直分量均小于，故小球在下落過程中重力的最大功率一定小于。故D錯誤。故選C。5．D【詳解】A．沖過終點線時的速度是瞬時速度，而贏得第一是因為跑完100米用時最短，對應平均速度大，故A錯誤；B．百米賽跑由于是直跑道，所以位移大小等于路程，但不能說位移就是路程，故B錯誤；C．摩擦力是靜摩擦力，地面對他的摩擦力不做功，故C錯誤；D．百米賽跑是蹲踞式起跑，起跑時身體重心上升，存在超重現象，故D正確。故選D?！究键c】6．B【詳解】AC．列車以恒定功率運動過程，由牛頓第二定律和功率公式可知速度增大，牽引力減小，加速度減小，不是勻變速直線運動，故A、C錯誤；B．列車速度為v1時，牽引力是，根據牛頓第二定律得故B正確；D．根據動能定理可知，動能變化量等于合力做功，即牽引力與阻力做的總功故D錯誤。故選B。7．D【詳解】由題意可得:推力的水平分力求得故選D。8．B【詳解】A．由題中圖像可知，甲物體在空中運動時間大于乙物體在空中運動時間，A錯誤；B．甲和乙兩物體均做自由落體運動，兩物體圖像的斜率等于重力加速度大小，所以兩物體速度變化快慢相同，B正確；C．圖線與t軸所圍面積表示物體運動位移，由題圖可知甲物體下落位置距離地面高度大于乙物體下落位置距離地面高度，C錯誤；D．甲和乙質量相等，下落高度不同，下落過程中重力對甲所做的功大于對乙所做的功，D錯誤。故選B。9．D【詳解】由于F的方向與作用點的速度方向保持一致，因此F做功不為零。把圓周劃分成很多小段研究，如圖所示當各小段的弧長Δsi足夠?。éi→0）時，在Δsi內F的方向幾乎與該小段的位移方向重合，故驢拉磨轉動一周所做的功為故ABC錯誤，D正確。故選D。10．B【詳解】A．動車的功率恒定，根據P＝Fv可知v增大，動車的牽引力減小，受到的合力F合＝F﹣f將減小，A錯誤；B．在整個運動過程中，根據動能定理可得解得B正確；CD．根據牛頓第二定律可知F﹣f＝ma由于牽引力F減小，則動車的加速度減小，所以動車做加速度減小的變加速運動，其平均速度，CD錯誤。故選B。11．B【詳解】ABD．由拋體運動的特點可知，軌跡甲和乙的最高點高度、落到失火處的高度均相同，則由甲乙在可知運動時間相同，運動到失火處的時間相同，在最高點乙的水平距離較大，則有可知乙的水平速度較大，即在最高處乙的速度最大，由可知水乙落到失火處的速度一定較大，故B正確，AD錯誤；C．由以上分析可知，乙噴水槍噴出水的速度較大，噴水口徑相同，所以乙噴水槍噴水的功率較大，故C錯誤。故選B。12．C【詳解】BC．設飛機的質量為，牽引力為，所受阻力為，功率為，飛機的牽引力功率為飛機的加速度表示為整理可得結合圖可知代入數據解得B錯誤，C正確；A．由飛機牽引力功率保持不變，隨著飛機速度增大，飛機的加速度逐漸減小，因此飛機做加速度減小的加速運動，A錯誤；D．當時，由代入數據解得即速度大小為5m/s時牽引力大小為，D錯誤。故選C。13．D【詳解】AB．0～1s內，物體的加速度物體在0～1s內的位移1s末的速度是第2s內的加速度是第2s內的位移x2=v1t2+a2=3×1m+×1×1m=3.5m0～2s內外力F對物體做的功可知0～2s內外力的平均功率P==W=4WA錯誤；第2s內外力做功B錯誤；CD．第1s末外力的功率是第2s末物體的速度外力的功率可知第2s末外力功率不是最大，第1s末和第2s末外力的瞬時功率之比是9∶4，C錯誤，D正確。故選D。14．D【詳解】A．根據圖像可知，前5s的加速度為根據牛頓第二定律有同時得到A錯誤；B．5s末達到額定功率，此時瞬時功率有所以額定功率為60kW，B錯誤；CD．由圖像可知，當汽車勻速運動時達到最大速度，此時牽引力等于阻力，則解得C錯誤，D正確；故選D。15．C【詳解】AD．汽車從靜止到最大速度的過程中，由動能定理可知故AD錯誤；BC．速度達到最大時，牽引力等于Ff發(fā)動機的功率恒定，經過時間t，發(fā)動機做的功W＝Pt聯立可得故B錯誤，C正確。故選C16．

不做功

正

負略17．

4500

1500

2500

2500

3000【詳解】[1]3s內物體下降高度為則重力做功為[2]3s內重力的功率為[3]第3s內物體下