功與功率-2022年【新教材】人教版高中物理word版含答案

功與功率練習(xí)一、單選題關(guān)于功和功率的概念，下列說法正確的是(????)A.功有正、負(fù)之分，說明功有方向

B.由P=Fv可知，功率一定時(shí)，牽引力與速度成反比

C.由P=Wt可知，機(jī)器做功越多，其功率就越大

D.由P=W一個(gè)重量為10N的物體，在15N的水平拉力作用下，第一次在光滑水平面上移動(dòng)2m，第二次在動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2的粗糙水平面上移動(dòng)2m，則以下說法正確的是(????)A.第一次地面支持力做功20J

B.第二次水平拉力做功為30J

C.第一次重力和拉力的合力做功為10J

D.第二次各力對(duì)物體做的總功為0在光滑水平面上，質(zhì)量為2kg的物體以2m/s的速度向東運(yùn)動(dòng)，當(dāng)對(duì)它施加一向南的F=10N的水平恒力作用下經(jīng)過t=4s，則下列說法正確的是(????)A.外力對(duì)物體做的功480J

B.外力對(duì)物體做的功400J

C.第4秒時(shí)外力做功的瞬時(shí)功率為220W

D.前4秒外力做功的平均功率為120W如圖所示，傾角為30°、長(zhǎng)度為10m的光滑斜面，一質(zhì)量為0.8kg的物體從斜面頂端由靜止開始下滑，g取10m/s2，則(

)A.整個(gè)過程中重力做功80J

B.整個(gè)過程中合外力做功80J

C.整個(gè)過程中重力做功的平均功率是20W

D.物體滑到斜面底端時(shí)重力做功的瞬時(shí)功率是20W

如圖所示，一水平傳送帶始終保持向右勻速傳送。某時(shí)刻將小物塊P輕放于傳送帶左端(不計(jì)小物塊的水平初速度)。小物塊P在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的過程中，關(guān)于傳送帶對(duì)小物塊P的做功情況，下列說法正確的是(????)A.一定先做正功，后做負(fù)功 B.一定先做正功，后不做功

C.可能始終做正功 D.可能始終做負(fù)功一物塊在水平地面上沿直線滑行，t=0時(shí)其速度為1m/s，從此刻開始在物塊運(yùn)動(dòng)方向上再施加一水平作用力F，力F與物塊的速度v

隨時(shí)間變化的規(guī)律分別如圖甲、乙所示．則下列說法中正確的是(

)A.第1秒內(nèi)水平作用力F做負(fù)功

B.第2秒內(nèi)合力做功為0.5J

C.第3秒內(nèi)水平作用力F不做功

D.0～3秒內(nèi)水平作用力F所做總功為3J如圖所示，人站在電動(dòng)扶梯的水平臺(tái)階上，假定人與扶梯一起沿斜面加速上升，在這個(gè)過程中，人腳所受的靜摩擦力(

)A.等于零，對(duì)人不做功 B.水平向左，對(duì)人做負(fù)功

C.水平向右，對(duì)人做正功 D.沿斜面向上，對(duì)人做正功一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動(dòng)，在前5?s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，5?s末達(dá)到額定功率，之后保持以額定功率運(yùn)動(dòng)，其v-t圖象如圖所示。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0.1倍，g取10?m/sA.汽車在前5?s內(nèi)的牽引力為5×102N

B.汽車速度為25?m/s時(shí)的加速度為5?m/s2

C.汽車的額定功率為100?kW用水平恒力F作用于質(zhì)量為m的物體上，使之在光滑的水平面上沿力的方向移動(dòng)距離l，恒力F做功為W1；再用該恒力作用在質(zhì)量為2m的物體上，使之在粗糙的水平面上沿力的方向移動(dòng)同樣的距離l，恒力F做功為W2，則兩次恒力做功的關(guān)系是A.W1>W2 B.W1<某物體從高為H處由靜止下落至地面，用時(shí)為t，則下列結(jié)論正確的是(????)A.前，后H2內(nèi)重力做功的平均功率相等

B.前、后t2內(nèi)重力做功的平均功率相等

C.下落H4時(shí)與下落t2時(shí)重力做功的瞬時(shí)功率相等

D.下落汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為P=100kW，汽車的質(zhì)量為m=5t，汽車在水平路面上行駛時(shí)，阻力是車重的k=0.1倍，g=10?m/A.若汽車保持額定功率不變從靜止啟動(dòng)，當(dāng)汽車的速度為v1=5m/s時(shí)，加速度為3m/s2

B.汽車的最大速度為20m/s

C.若汽車以a2=1m/s2的加速度從靜止開始做勻加速啟動(dòng)，經(jīng)過20s汽車功率達(dá)到額定值

二、多選題(多選)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)．監(jiān)測(cè)到推力F、物體速度ν隨時(shí)間t變化的規(guī)律如下圖所示．取g=10m/s2，則(

)

A.第1s內(nèi)推力做功為1J

B.第2s內(nèi)物體克服摩擦力做的功W=2.0J

C.第1.5s時(shí)推力F的功率為3W

D.第2s內(nèi)推力F做功的平均功率P=1.5W如圖所示，為轎車中的手動(dòng)變速桿，若保持發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率不變，將變速桿推至不同擋位，可獲得不同的運(yùn)行速度，從“1”～“5”擋速度增大，R是倒車擋。某型號(hào)轎車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60?kW，在水平路面上行駛的最大速度可達(dá)180?km/h.假設(shè)該轎車在水平路面上行駛時(shí)所受阻力恒定，則該轎車(????)A.以最大牽引力爬坡，變速桿應(yīng)推至“1”擋

B.以最大牽引力爬坡，變速桿應(yīng)推至“5”擋

C.以額定功率在水平路面上以最大速度行駛時(shí)，其牽引力為1200N

D.以54km/h的速度在水平路面上勻速行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為60?kW(多選)如下圖所示，質(zhì)量為m的飛機(jī)在水平甲板上，受到與豎直方向成θ角的斜向下的恒定拉力F的作用，沿水平方向移動(dòng)了距離s，飛機(jī)與水平甲板之間的摩擦阻力大小恒為Ff，重力加速度為g，則在此過程中(

)A.摩擦力做的功為—Ffs B.力F做的功為Fscosθ

C.重力做的功為mgs D.如圖所示，一質(zhì)量為1?kg的物塊靜止于光滑水平面上，從t?=?0時(shí)刻開始，受到水平外力F作用，下列說法正確的是(

)A.0?2s內(nèi)外力的平均功率是4?W

B.第2?s內(nèi)外力所做的功是4?J

C.第2?s末外力的瞬時(shí)功率最大

D.第1?s末與第2?s末外力的瞬時(shí)功率之比為9?:?4三、計(jì)算題如圖所示，在光滑的水平面上，質(zhì)量m=3kg的物體，在水平拉力F=6N的作用下，從靜止開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過3s運(yùn)動(dòng)了9m。求：

(1)力F在3s內(nèi)對(duì)物體所做的功。(2)力F在3s內(nèi)對(duì)物體做功的平均功率。(3)在3s末，力F對(duì)物體做功的瞬時(shí)功率。

汽車的質(zhì)量為m=5×103kg，額定功率為P=6×104(1)汽車達(dá)到額定功率后保持額定功率不變，運(yùn)動(dòng)中最大速度多大？(2)經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間汽車達(dá)到額定功率？(3)汽車牽引力在10s內(nèi)做的功多大？

一輛汽車的額定功率為80kW，運(yùn)動(dòng)中所受的阻力恒為4.0×103N(1)求汽車運(yùn)動(dòng)的最大速度；(2)若汽車以額定功率行駛，求車速為36km/h時(shí)汽車的加速度．

如圖所示，質(zhì)量m=50?kg的滑雪運(yùn)動(dòng)員從高度h=30?m的坡頂由靜止下滑，斜坡的傾角θ=37°，滑雪板與雪面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1.g取10?m/s2，sin?37°=0.6，cos?37°=0.答案和解析1.【答案】B【解答】

A.功是標(biāo)量，沒有方向，正負(fù)表示動(dòng)力還是阻力做功，故A錯(cuò)誤；

B.由P=Fv可知，功率一定時(shí)，牽引力與速度成反比；故B正確；

C.功率是反映做功快慢的物理量，力做功越多，功率不一定越大，還要看用了多長(zhǎng)時(shí)間，故C錯(cuò)誤；

D.由功率的定義式求出的是平均功率而不是瞬時(shí)功率；故D錯(cuò)誤；

2.【答案】B

【解答】

A.地面的支持力與位移方向相互垂直，故支持力不做功，故A錯(cuò)誤；

B.第二次水平拉力的功W=FL=15×2J=30J，故B正確；

C.第一次時(shí)重力不做功，拉力做功W=30J，故重力和拉力的合力做功為30J，故C錯(cuò)誤；

D.第二次物體受到的合力F合=F-μmg=(15-0.2×10)N=13N，W合=F合L=13×2J=26J，故D錯(cuò)誤。

3.【答案】B

【解答】

AB.在恒力作用下，根據(jù)牛頓第二定律可知F=ma，解得a=5m/s2，在拉力方向上通過的位移為x=12at2=12×5×42m=40m，外力做功W=Fx=400J，故A錯(cuò)誤，B正確；

末的沿拉力方向的分速度為vy=at=20m/s，故瞬時(shí)功率P=Fvy=200W，故C錯(cuò)誤；

D.前4秒外力做功的平均功率為P-=Wt=4004W=100W，故D錯(cuò)誤；

4.【答案】C

【解答】

A.重力做功為WG=mgh=mgLsin30°=0.8×10×10×12J=40J，故A錯(cuò)誤；

B.整個(gè)過程中只有重力做功，故合外力做功為W=WG=40J，故B錯(cuò)誤；

C.下滑過程中加速度為a=gsin30°=5m/s2，所需時(shí)間t=2La??=2×105?s=2s，重力平均功率為P=?WG?t?=402?W=20W，故C正確；

D.下滑到斜面底端時(shí)的速度為v=at=10m/s，故P=mgvcos60°=40W，故D錯(cuò)誤。

5.【答案】C

【解答】

A.將小物塊P輕放于傳送帶左端，小物塊在摩擦力的作用下加速，若在達(dá)到傳送帶右端前，已經(jīng)與傳送帶共速，則小物塊先加速，后勻速，傳送帶對(duì)小物塊先做正功，后不做功，故A錯(cuò)誤，

BC.若在達(dá)到傳送帶右端時(shí)，還未與傳送帶共速，或剛好與傳送帶共速，則小物塊始終做勻加速運(yùn)動(dòng)，傳送帶對(duì)小物塊始終做正功，故B錯(cuò)誤，C正確；

D.小物塊P輕放于傳送帶左端，小物塊在摩擦力的作用下一定要先做加速運(yùn)動(dòng)，所以一定有做正功的階段，故D錯(cuò)誤。

6.【答案】B

【解答】

A.由速度圖象可知，第1s內(nèi)的位移為0.5m，由功的公式W=Fscosθ可知，拉力所做的功W1=1×0.5J=0.5J，即在第1秒內(nèi)，水平作用力做正功；故A錯(cuò)誤；

B.由圖象可知，第2s內(nèi)的位移為0.5m；第3s內(nèi)物體做勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平衡條件可知，摩擦力f=2N；所以第2秒內(nèi)合力做功為W合=(3-2)×0.5J=0.5

J，故B正確；

C.第3s內(nèi)水平作用力與位移方向相同，故水平作用力做正功，故C錯(cuò)誤；

D.第2s內(nèi)水平作用力的功為W2=1.5J，第3s內(nèi)物塊的位移為1m，水平力為2N，所以第3s內(nèi)水平力F的功W3=2J，由以上可知，0-3s內(nèi)水平作用力F所做的總功W總=0.5J+1.5J+2J=4J；故D錯(cuò)誤。

7.【答案】C

【解答】

人的加速度斜向上，將加速度分解到水平和豎直方向得：

ax=acosθ，方向水平向右；ay=asinθ，方向豎直向上，

水平方向受靜摩擦力作用，f=ma=macosθ，水平向右，

設(shè)扶梯與水平方向的夾角為θ，運(yùn)動(dòng)的位移為x，則W=fxcosθ>0，做正功。

8.【答案】C

【解答】

B.下落前、后t2時(shí)間內(nèi)，物體分別下落H4和34H，重力做功分別為14C.物體在前t2時(shí)間內(nèi)下落H4，即物體在下落H4和tD.物體下落H2時(shí)的速度vH2=2g?H2=gH，物體下落t2時(shí)的速度vt2=gt2，H=12gt2，vt2=gH2，又P=mgv，故物體下落H2時(shí)與下落t2時(shí)重力做功的瞬時(shí)功率不相等，故D錯(cuò)誤。

11.【答案】C

【解答】

A.設(shè)速度為5m/s的牽引力為F，則有：F=Pv1=1.0×1055N=2×104N

由牛頓第二定律可得：F-f=ma，解得a=F-fm=2×104-0.1×5000×105000m/s2=3m/s2，故A正確；

C.若汽車以a2=1m/s2的加速度從靜止開始做勻加速啟動(dòng)，由牛頓第二定律可得：F'-f=ma2

可得：F'=ma2+f=5000×1N+0.1×5000×10N=10000N

勻加速獲得的速度為：v'=PF'=1×10510000m/s=10m/s，加速時(shí)間為：t=v'a2=101s=10s，故C錯(cuò)誤；

BD.若汽車保持額定功率不變從靜止啟動(dòng)，F(xiàn)1=f時(shí)到達(dá)最大行駛速度，則有：

vm=PF1=Pf【解析】解：AB、根據(jù)功率與牽引力的關(guān)系P=Fv可知，當(dāng)速度最小時(shí)，牽引力最大，變速桿應(yīng)推至“1”擋，故A正確，B錯(cuò)誤；

C、在額定功率下以最高速度行駛時(shí)，F(xiàn)=Pv=600001803.6N=1200N，故C正確；

D、汽車勻速運(yùn)動(dòng)，牽引力等于阻力，故F'=f=1200N，此時(shí)的功率P'=F'v'=1200×15W=18kW【解析】解：A、摩擦力大小為f，則摩擦力所做的功Wf=-Ffs，故A正確；

B、由題意可知，拉力與位移方向上的夾角為90°-θ，則根據(jù)功的公式可得：WF=Fscos(90°-θ)=Fssinθ，故B錯(cuò)誤，D正確；

C、由于豎直方向上沒有位移，故重力不做功，故C錯(cuò)誤。

15.【答案】AD

【解答】

A.0-1s內(nèi)，物體的加速度為：a1=F1m=31m/s2=3m/s2，

則質(zhì)點(diǎn)在0-1s內(nèi)的位移為：x1=12a1t12=12×3×1m=1.5m，

1s末的速度為：v1=a1t1=3×1m/s=3m/s

第2s內(nèi)物體的加速度為：a2=F2m=11m/s2=1m/s2，

第2s內(nèi)的位移為：x2=v1t2+1(1)W=Fs=6N×9m=54J。

(2)力F在3s內(nèi)對(duì)物體做功的平均功率P=Wt=18W。

(3)3s末的瞬時(shí)速度設(shè)為ν，根據(jù)s=νt2，ν=6m/s，則3s末的瞬時(shí)功率P=Fν=6×6W=36W。

17.【答案】解：(1)當(dāng)F=f時(shí)，a=0，速度最大，故最大速度為：vm=Pf=6×1045×103m/s=12m/s

(2)根據(jù)P=Fv得達(dá)到額定功率時(shí)的速度為：v=PF=6×1041×104m/s=6m/s，

根據(jù)牛頓第二定