高中物理學(xué)考復(fù)習(xí)優(yōu)化練習(xí)11功與功率含答案

優(yōu)化集訓(xùn)11功與功率基礎(chǔ)鞏固1.下列關(guān)于功的說法正確的是()A.力作用在物體上的一段時間內(nèi),物體運動了一段位移,該力一定對物體做功B.力對物體做正功時,可以理解為該力是物體運動的動力,通過該力做功,使其他形式的能量轉(zhuǎn)化為物體的動能或用來克服其他力做功C.功有正、負(fù)之分,說明功是矢量,功的正、負(fù)表示力的方向D.當(dāng)物體只受到摩擦力作用時,摩擦力一定對物體做負(fù)功2.重為500N的物體放在水平地面上,在大小為F=500N,方向與水平面成α=37°斜向上的拉力作用下前進l=10m。sin37°=0.6,cos37°=0.8。在此過程中力F做的功為()A.4000J B.-4000JC.-400J D.400J3.下列選項中,物體所受力F的大小相等,位移方向水平向右、大小相同。其中,F做功最少的是()4.下面列舉的哪種情況下所做的功不是零()A.衛(wèi)星做勻速圓周運動,地球引力對衛(wèi)星做的功B.平拋運動中,重力對物體做的功C.舉重運動員,舉著杠鈴在頭的上方停留10s的過程中,運動員對杠鈴做的功D.木塊在粗糙水平面上滑動,支持力對木塊做的功5.(2021年浙江7月學(xué)考)如圖所示,小鄭同學(xué)正在墊排球。排球離開手臂后先豎直向上運動,再落回原位置,則此過程中()A.重力對排球所做總功為零B.空氣阻力對排球所做總功為零C.重力對排球先做正功再做負(fù)功D.空氣阻力對排球先做正功再做負(fù)功6.如圖所示,兩個相互垂直的力F1和F2作用在同一物體上,使物體通過一段位移,力F1、F2對物體做的功分別是8J和6J,則力F1與F2的合力對物體做的功()A.可能等于8J B.可能等于6JC.等于14J D.等于10J7.關(guān)于功率的概念,下面的說法正確的是()A.功率是描述力對物體做功多少的物理量B.由P=WtC.由P=Fv可知只要F不為零,v也不為零,那么功率P就一定不為零D.某個力對物體做功越快,它的功率就一定大8.一人乘電梯從頂樓下降到底樓,在此過程中經(jīng)歷了先加速、后勻速、再減速的運動過程,則電梯對人的支持力做功情況是()A.加速時做正功,勻速時不做功,減速時做負(fù)功B.加速時做正功,勻速和減速時都做負(fù)功C.始終做負(fù)功D.始終做正功9.如圖所示,質(zhì)量為60kg的某運動員在做俯臥撐運動,運動過程中可將她的身體視為一根直棒。已知重心在c點,其垂線與腳(a點)、兩手連線中點(b點)間的距離Oa、Ob分別為0.9m和0.6m。若她在1min內(nèi)做了30個俯臥撐,每次肩部上升的距離均為0.4m,g取10m/s2,則1min內(nèi)克服重力做的功和相應(yīng)的功率約為()A.430J,7W B.4320J,72WC.720J,12W D.7200J,120W10.某潛水器自重5×103kg,主要用于深海搜尋和打撈等。若在某次作業(yè)中,潛水器將4×103kg的高密度重物從3000m深的海底一起勻速提升到了海面,已知提升過程中潛水器的機械功率恒為180kW,水對潛水器的浮力和阻力相互平衡,影響可以忽略不計,g取10m/s2,則提升的時間約為()A.0.5×103s B.1.0×103sC.1.5×103s D.2.0×103s11.一質(zhì)量為5000kg的汽車,以額定功率由靜止啟動,它在水平面上運動時所受的阻力為車重的110,發(fā)動機額定功率為50kW,則汽車在此路面上行駛的最大速度為(A.5m/s B.7m/sC.8m/s D.10m/s12.靜止在粗糙水平面上的物塊在水平向右的拉力作用下做直線運動,t=4s時停下,其v-t圖像如圖所示,已知物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)處處相同,則下列判斷正確的是()A.整個過程中拉力做的功等于物塊克服摩擦力做的功B.整個過程中拉力做的功等于零C.t=2s時刻拉力的瞬時功率在整個過程中最大D.t=1s到t=3s這段時間內(nèi)拉力不做功能力提高13.(2022浙江溫州高一期中)如圖所示,用大小為10N的水平恒力F拉著質(zhì)量為m=2kg的物體沿水平面從A運動到B的過程中,下列說法正確的是()A.若物體與地面間摩擦力越大,F做功越多B.若物體與地面間摩擦力越大,F做功的功率越大C.若物體原本具有的向右初速度越大,F做功越少D.若物體原本具有的向右初速度越大,F做功的功率越大14.質(zhì)量為2kg的物塊在同一豎直平面內(nèi)的幾個共點力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)將其中一個力的大小由5N突然增大到7N,其他力保持不變,則在3s末,該力的瞬時功率為()A.6W B.15WC.21W D.36W15.如圖所示,配送機器人作為新一代配送工具,最多配備30個取貨箱,可以做到自動規(guī)避道路障礙與往來車輛行人,做到自動化配送的全場景適應(yīng)。該配送機器人機身凈質(zhì)量為350kg,最大承載質(zhì)量為200kg,在正常行駛中,該配送機器人受到的阻力約為總重力的110,剎車過程中,受到的剎車片阻力大小恒為550N,滿載時最大速度可達18km/h,重力加速度g取10m/s2,則該機器人在配送貨物過程中,下列說法正確的是()A.該配送機器人的額定功率為5500WB.該配送機器人以額定功率啟動時,先做勻加速運動,后做變加速運動直至速度達到最大速度C.滿載情況下以額定功率啟動,當(dāng)速度為7.2km/h時,該配送機器人的加速度大小為1m/s2D.空載時以額定功率行駛遇到紅燈,從最大速度開始減速到停止運動,所需時間約為3.1s16.(2022浙江舟山高一期中)如圖甲所示,用起重機起吊質(zhì)量為m的重物,重物上升過程中速度的二次方v2與上升高度h的關(guān)系圖像如圖乙所示,重力加速度為g,則重物上升過程中,下列說法正確的是()A.重物加速上升的時間為hB.起重機對重物做功的最大瞬時功率為mgv0C.重物上升過程中,克服重力做功的平均功率為35mgvD.重物加速上升時,起重機對重物做正功,減速上升時,起重機對重物做負(fù)功17.如圖所示為某中學(xué)科技小組制作的利用太陽能驅(qū)動小車的裝置。當(dāng)太陽光照射到小車上方的光電板時,光電板中產(chǎn)生的電流經(jīng)電動機帶動小車前進。若質(zhì)量為m的小車在平直的水泥路上從靜止開始沿直線加速行駛,經(jīng)過時間t前進的距離為s,且速度達到最大值vmax。設(shè)這一過程中電動機的功率恒為P,小車所受阻力恒為F,那么這段時間內(nèi)()A.小車做勻加速運動B.小車受到牽引力逐漸增大C.小車受到的合力所做的功為PtD.小車受到的牽引力做的功為Fs+1

優(yōu)化集訓(xùn)11功與功率1.B解析力作用在物體上的一段時間內(nèi),物體運動了一段位移,如果在力方向的位移為零,該力不做功,A錯誤;功是標(biāo)量,做正功,表示該力是物體運動的動力,B正確,C錯誤;摩擦力作動力時就做正功,D錯誤。2.A解析拉力大小為500N,位移的大小為10m,所以拉力做的功的大小為W=Flcosα=500×10×0.8J=4000J,故選A。3.D解析設(shè)位移為x,A選項拉力做功為W1=Fx,B選項拉力做功為W2=Fxcos30°=32Fx,C選項拉力做功為W3=Fxcos30°=32Fx,D選項拉力做功為W4=Fxcos60°=12Fx,D4.B解析衛(wèi)星做勻速圓周運動,地球引力與衛(wèi)星的運動方向垂直,所以對衛(wèi)星做功為零,A不符合題意;平拋運動中重力與運動方向的夾角小于90度,所以重力做正功,即不為零,B符合題意;舉重運動員舉著杠鈴在頭上的上方停留10s的過程中,沒有發(fā)生位移,所以做功為零,C不符合題意;木塊在粗糙水平面上滑動,支持力與運動方向垂直,即支持力對木塊不做功,即為零,D不符合題意。5.A解析重力做功與路徑無關(guān),取決于起點、終點的高度差,排球落回原位置,高度差為零,所以重力做功為零,選項A正確,C錯誤;排球向上時,空氣阻力做負(fù)功,下落時,空氣阻力做負(fù)功,所以選項B、D錯誤。6.C解析當(dāng)有多個力對物體做功的時候,總功的大小就等于用各個力對物體做功的代數(shù)和;由于力F1對物體做功W1=8J,F2對物體做功W2=6J,故合力做的功W=W1+W2=8J+6J=14J,故選C。7.D解析功率是描述力對物體做功快慢的物理量,A錯誤;P=Wt是功率的比值法定義式,B錯誤;P=Fv的適用條件是F與v在同一方向上,如果二者垂直,F不為零,v也不為零,那么功率P卻為零,C錯誤,D8.C解析根據(jù)力對物體做功的定義W=Flcosθ(其中公式中θ是力F與位移l間的夾角),可知若0°≤θ<90°,則力F做正功;若θ=90°,則力F不做功;若90°<θ≤180°,則力F做負(fù)功(或者說物體克服力F做了功)。人乘電梯從頂樓下降到底樓,在此過程中,他雖然經(jīng)歷了先加速,后勻速,再減速的運動過程,但是支持力的方向始終向上,與位移方向相反,即θ=180°,所以支持力始終做負(fù)功,C正確。9.B解析設(shè)重心上升的高度為h,如圖所示,根據(jù)相似三角形有h0.4m=0.9m0.9m+0.6m,解得h=0.24m,則做一次俯臥撐克服重力做的功為WG=mgh=144J,所以一分鐘克服重力做的功為W=30WG=4320J,10.C解析由題可知,重物勻速運動,其速度為v=PG=180×103(5+4)×103×10m/s=2m/s,運動的時間為11.D解析當(dāng)汽車以額定功率啟動時,做加速度減小的加速運動,當(dāng)加速度減到零時,速度最大,此時牽引力等于阻力,即F=Ff=kmg=110×5000×10N=5000N;此時的最大速度為vmax=PF=50×1000512.A解析對物塊運動全過程應(yīng)用動能定理得WF-Wf=0,故A正確,B錯誤;物塊在加速運動過程中受到的拉力最大,故t=2s時拉力的瞬時功率不是整個過程中拉力功率的最大值,C錯誤;t=1s到t=3s這段時間內(nèi),拉力與摩擦力平衡,拉力做正功,D錯誤。13.D解析物體從A到B的距離恒定,F大小恒定,根據(jù)W=Fl,可知F做的功一樣多,故A、C錯誤;若物體與地面間摩擦力越大,根據(jù)牛頓第二定律得F-Ff=ma,結(jié)合l=12at2,可知摩擦力越大,則所用時間越多,根據(jù)P=Wt,可知F做功的功率越小,故B錯誤;根據(jù)l=v0t+12at2,可知物體原本具有的向右初速度越大,則所用時間越少,根據(jù)P=Wt,可知F做功的功率越大14.C解析將其中一個力的大小由5N突然增大到7N,而其他力保持不變,則物體所受的合力為2N,由牛頓第二定律得a=F合m=1m/s2,在3s末物塊的速度v=at=3m/s,則該力的瞬時功率P=Fv=7×3W=21W,故15.D解析該配送機器人滿載情況下達到最大速度時功率為P=Fvm=F阻vm=110×350+200×10×183.6W=2750W,故A錯誤;該配送機器人以額定功率啟動時,先做加速度減小的變加速運動,直至達到最大速度,然后保持勻速運動,故B錯誤;配送機器人滿載情況下以額定功率啟動,當(dāng)速度為7.2km/h時,配送機器人受到的牽引力F1=Pv,由牛頓第二定律有a=F1-F阻m,聯(lián)立代入數(shù)據(jù)可得a=1.5m/s2,故C錯誤;該配送機器人空載時最大速度v1=PF'=Pf1=2750350m/s=7.86m/s,減速時加速度大小為a1=f16.C解析由題圖可知在0~h0高度范圍內(nèi)重物加速上升,且由于該高度范圍內(nèi)v2-h圖像為直線,所以重物勻加速上升,則重物加速上升的時間為t1=h0v=h0v02=2h0v0,故A錯誤;v2-h圖像的斜率表示加速度的2倍,則重物勻加速上升時的加速度大小為a=v0