０9　功　功率及機車啟動問題基礎卷（解析版）

功功率及機車啟動問題基礎卷（時間：３０分鐘）一、單選題1．關于功的概念下列說法正確的是（

）A．由于功是標量，所以的功大于的功B．若一個力對物體做功為零，則該物體一定處于靜止狀態(tài)C．兩物體間的一對滑動摩擦力做功之和一定等于零D．物體所受多個力做功的代數和等于這幾個力的合力做的功【答案】D【詳解】A．由于功是標量，但有正負，正負不表示大小和方向，而代表的是動力做功還是阻力做功，所以的功小于的功，故A錯誤；B．若一個力對物體做功為零，可能是力與物體的位移方向垂直，則該物體不一定處于靜止狀態(tài)，故B錯誤；C．發(fā)生相對滑動的兩個物體對地位移不等，兩物體間存在相對位移，所以兩物體間的一對滑動摩擦力做功之和一定不等于零，故C錯誤；D．功是標量，所以物體所受多個力做功的代數和等于這幾個力的合力做的功，故D正確。故選D。2．某健身愛好者質量為55kg，在做俯臥撐運動的過程中可將他的身體視為一根直棒。已知重心在c點，其垂線與腳、兩手連線中點間的距離oa、ob分別為1.0m和0.5m。若他在1分鐘內做了36個俯臥撐，每次肩部上升的距離均為0.5m，則他在1分鐘內克服重力做功和相應的功率約為（）A．660J，11WB．6600J，110WC．990J，16.5WD．9900J，165W【答案】B【詳解】設重心上升高度為h，根據幾何知識可得解得故做一次俯臥撐克服重力做功為所以一分鐘克服重力做功為功率為故選B。3．如圖所示，小明用與水平方向成角的輕繩拉木箱，繩中張力為F，沿水平地面向右移動了一段距離L，已知木箱與地面間的動摩擦因數為，木箱質量為m，木箱受到的（）A．支持力做功為B．重力做功為mgLC．拉力做功為FLD．滑動摩擦力做功為【答案】D【詳解】A．支持力的方向向上，始終與木箱運動的方向垂直，所以支持力不做功，A錯誤；B．重力的方向向下，始終與木箱運動的方向垂直，所以重力也不做功，B錯誤；C．拉力的方向與木箱運動方向之間的夾角為，所以拉力做功為，C錯誤；D．對木箱受力分析，根據平衡條件可得，豎直方向有所以摩擦力的大小為摩擦力做的功為D正確。故選D。4．質量為m=2kg的物體自由下落，當物體的速度為v=5m/s時，該物體重力的瞬時功率為（）A．10W B．200W C．40w D．100W【答案】D【詳解】重力的瞬時功率故選D。5．野山鼠擅長打洞，假設山鼠打洞時受到的阻力與洞的深度成正比，即（為比例常數），則野山鼠打到洞深d的過程中，需要克服阻力做的功為（）A． B． C． D．【答案】B【詳解】由于山鼠打洞時受到的阻力與洞的深度成正比，則野山鼠打到洞深d的過程中，需要克服阻力做的功為故選B。6．如圖甲所示，質量為4kg的物體在水平推力作用下開始運動，推力大小隨位移大小變化的情況如圖乙所示，則力所做的功為（

）A．200J B．400J C．800J D．無法確定【答案】A【詳解】圖像與坐標軸圍成的面積表示做功，力所做的功為故選A。二、多選題7．利用太陽能驅動的小車，若小車保持牽引力恒定，在平直的水泥路上從靜止開始運動，經過時間t前進距離x，電動機的功率達到額定功率P，速度達到v。小車的質量為m，所受阻力恒為f，那么這段時間內（）A．小車做加速度不變的加速運動B．小車能達到的最大速度為vC．電動機對小車所做的功為D．電動機對小車所做的功為Pt【答案】AC【詳解】A．由題意可知，小車保持牽引力恒定，所受阻力恒為f，則在運動時間t內所受合力恒定，由牛頓第二定律可知，小車的加速度恒定，小車做勻加速運動，故A正確；B．電動機的功率達到額定功率P，此時速度增大到v。若小車繼續(xù)以額定功率運動，當牽引力大小等于阻力時，小車達到最大速度，則最大速度為故B錯誤；C．小車在運動過程中，由動能定理可得解得電動機對小車所做的功為故C正確；D．由題意可知，在小車速度達到v時，電動機的功率達到額定功率P，在小車達到速度v以前，電動機的實際輸出功率小于額定功率P，因此電動機對小車所做的功小于Pt，故D錯誤。故選AC。8．一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圖像如圖所示，已知汽車的質量，汽車受到地面的阻力為車重的0.1倍，（）則（）A．汽車在前5s內的牽引力為B．汽車的最大速度為60m/sC．汽車的額定功率為90kWD．當汽車速度為10m/s時，汽車加速度大小為【答案】BD【詳解】A．由圖像可知，勻加速過程中的加速度根據牛頓第二定律可知在該過程中的牽引力故A錯誤；BC．時，汽車達到了額定功率，則汽車的額定功率為當牽引力等于阻力時，速度最大，則最大速度故B正確，C錯誤；D．當汽車速度為10m/s時，此時還未加速到最大速度，故此時仍然在以的加速度加速運動，故D正確。故選BD。9．如圖所示，光滑斜面放在水平面上，斜面上用固定的豎直擋板擋住一個光滑的小球。當整個裝置沿水平面向左做減速運動的過程中，關于小球所受各力做功情況的說法中正確的是（）A．重力不做功B．斜面對球的彈力一定做負功C．擋板對球的彈力一定做負功D．球所受的合力對球一定做正功【答案】AC【詳解】A．對小球進行受力分析如圖所示，重力方向與位移方向垂直，重力不做功，故A項正確；B．N2與位移的夾角為銳角，斜面對小球的彈力一定做正功，故B項錯誤；C．N1的方向與位移方向相反，所以N1一定做負功，故C項正確；D．由于整個裝置向左做減速運動，合力的方向與位移方向相反，合力對小球做負功，故D項錯誤；故選AC。10．如圖所示，升降機內斜面的傾角θ＝30°，質量為2kg的物體置于斜面上始終不發(fā)生相對滑動，在升降機以5m/s2的加速度從靜止開始勻加速上升4s的過程中。g取10m/s2，則（）斜面對物體的支持力做功900J斜面對物體的摩擦力做功－300J物體克服重力做功－800J合外力對物體做功400J【答案】AD【詳解】A．物體置于升降機內隨升降機一起勻加速運動過程中，受力分析如圖所示，由牛頓第二定律得Ffcosθ－FNsinθ＝0，F(xiàn)fsinθ＋FNcosθ－G＝ma代入數據得Ff＝15N，F(xiàn)N＝15N又x＝at2＝40m斜面對物體的支持力所做的功WN＝FNxcosθ＝900J故A正確；B．斜面對物體的摩擦力所做的功Wf＝Ffxsinθ＝300J故B錯誤；C．物體重力做的功WG＝－mgx＝－800J則物體克服重力做功800J，故C錯誤；D．合外力對物體做的功W合＝WN＋Wf＋WG＝400J故D正確。故選AD。

三、解答題11．如圖所示，一位滑雪者，人與裝備的總質量，以的初速度沿山坡勻加速直線滑下，山坡傾角為，在的時間內滑下的距離為。g取。求：（1）滑雪者勻加速下滑時的加速度的大??；（2）時間內滑雪者克服阻力做的功；（3）在第末，滑雪者所受合外力的功率?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【詳解】（1）根據勻變速直線運動規(guī)律，有解得（2）沿山坡方向，由牛頓第二定律可得解得由可得（3）在5s末的速度的大小為可得物體所受合力所受合外力的功率聯(lián)立可得12．一物體放在水平地面上，如圖甲所示，已知物體所受水平拉力F隨時間t的變化情況如圖乙所示，物體相應的速度v隨時間t的變化關系如圖丙所示。求：（1）0～6s時間內水平拉力F對物體所做的功；（2）0～10s時間內物體克服摩擦力所做功的平均功率；（3）0～4s時間內合力對物體所做的功?！敬鸢浮浚?）18J；（2）3W；（3）1.5J【詳解】（1）由圖乙和圖丙可知，時間內水平拉力做功為由題圖丙