7-2-1-功率(備作業(yè))高一物理同步備課系列(解析版)

PAGE試卷第=1頁，共=sectionpages33頁7.2.1功率（備作業(yè)）（解析版）學(xué)校:___________姓名：___________班級(jí)：___________考號(hào)：___________一、單選題1．如圖所示，光滑斜面固定在水平面上，斜劈B上表面水平且粗糙，物塊A放在B的上表面上，由靜止釋放后兩物體一起下滑，則在物體下滑過程中（

）A．物體B對(duì)A的支持力不做功B．物體B對(duì)A的摩擦力做負(fù)功C．下滑過程中A的機(jī)械能減小D．任一時(shí)刻A所受支持力與所受摩擦力的瞬時(shí)功率之和為零【答案】D【詳解】AB．把A、B看成整體，根據(jù)牛頓第二定律可知，兩物體一起沿斜面以加速度向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，對(duì)A分析，除受本身重力之外，還受物體B豎直向上的支持力，物體B水平向右的靜摩擦力，由圖可知，物體A的速度方向與支持力間成鈍角，與摩擦力方向成銳角，根據(jù)做功公式可知，支持力做負(fù)功，摩擦力做正功，故AB錯(cuò)誤；CD．由A下滑的加速度為可知，物體B對(duì)A的支持力和摩擦力的合力與物體A的重力垂直斜面的分力等大反向，則物體B對(duì)A的支持力和摩擦力的合力與物體A的速度方向一直垂直，則任一時(shí)刻A所受支持力與所受摩擦力的瞬時(shí)功率之和為零，二力所做的總功為零，相當(dāng)于只有重力做功，則下滑過程中A的機(jī)械能守恒，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。2．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．由可知，機(jī)器做功越多，其功率就越大C．由可知，速度一定時(shí)，牽引力與功率成正比D．由可知，只要知道時(shí)間內(nèi)機(jī)器做的功，可以求這段時(shí)間內(nèi)任意時(shí)刻機(jī)器做功的功率【答案】C【詳解】A．功是標(biāo)量，沒有方向，正負(fù)表示是動(dòng)力做功還是阻力做功，故A錯(cuò)誤；B．功率是反應(yīng)做功快慢的物理量，力做功越多，功率不一定越大，還要看用的時(shí)間，故B錯(cuò)誤；C．由可知，速度一定時(shí)，牽引力與功率成正比，故C正確；D．根據(jù)公式可以求時(shí)間內(nèi)的平均功率，不能求瞬時(shí)功率，故D錯(cuò)誤。故選C。3．一玩具小車放在水平地面上，小車與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)恒為。當(dāng)小車啟動(dòng)后，小車的水平牽引力F隨時(shí)間t的變化情況如圖（甲）所示，相應(yīng)的小車速度v隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖（乙）所示，則根據(jù)圖上信息可得（）A．動(dòng)摩擦因數(shù)為，但因條件不足無法求出小車的質(zhì)量B．小車在末阻力的瞬時(shí)功率為C．小車在內(nèi)牽引力的平均功率為D．小車在與內(nèi)動(dòng)能的變化量相同都為，因此兩階段牽引力F做功相同【答案】C【詳解】A．根據(jù)圖像可知，在4~6s內(nèi)，小車勻速運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，因此1~4s內(nèi)，小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律有同時(shí)，從圖像可知得到，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)瞬時(shí)功率公式，末阻力的瞬時(shí)功率為B錯(cuò)誤；C．根據(jù)圖像可知0~4s內(nèi)的位移有平均功率有C正確；D．4~6s內(nèi)牽引力還在做正功，故兩個(gè)階段牽引力做功不同，D錯(cuò)誤；故選C。4．關(guān)于功率概念的理解，下列說法中正確的是（）A．功率大的機(jī)械做的功多 B．功率大的機(jī)械做功所用的時(shí)間少C．單位時(shí)間內(nèi)完成的功越多，則功率越大 D．省力多的機(jī)械功率大【答案】C【詳解】A．根據(jù)做功多少與功率和時(shí)間有關(guān)，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)做功的時(shí)間與做功和功率有關(guān)，B錯(cuò)誤；C．物體單位時(shí)間內(nèi)做的功為功率，單位時(shí)間內(nèi)做功越多，功率越大，C正確；D．功率的大小與省力無關(guān)，D錯(cuò)誤。故選C。5．關(guān)于功率下列說法正確的是（）A．據(jù)可知，機(jī)器做功越多，其功率越大B．據(jù)可知，汽車牽引力一定與速度成正比C．據(jù)可知，只要知道時(shí)間t內(nèi)機(jī)器所做的功，就可求得這段時(shí)間內(nèi)任一時(shí)刻機(jī)器做功的功率D．據(jù)可知，發(fā)動(dòng)機(jī)功率一定時(shí)，交通工具的牽引力與運(yùn)動(dòng)速度成反比【答案】D【詳解】A．據(jù)P=可知，在相同的時(shí)間內(nèi)，機(jī)器做功越多，其功率就越大。A錯(cuò)誤；BD．據(jù)P=Fv可知，在功率不變時(shí)，汽車牽引力與速度成反比，B錯(cuò)誤，D正確；C．公式P=計(jì)算的是時(shí)間t內(nèi)的平均功率，并不反應(yīng)這段時(shí)間內(nèi)任一時(shí)刻機(jī)器做功的功率。C錯(cuò)誤。故選D。6．將質(zhì)量m=0.2kg的小球以水平速度v0=3m/s拋出，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2，下列說法中正確的是（）A．拋出后0.4s內(nèi)重力對(duì)小球的功1J B．拋出后0.4s時(shí)重力的功率10WC．拋出后0.4s內(nèi)重力的平均功率5W D．拋出后0.4s內(nèi)小球速度變化量4m/s，方向豎直向下【答案】D【詳解】A．依題意，小球做平拋運(yùn)動(dòng)，拋出后0.4s內(nèi)下落的高度為重力對(duì)小球的功聯(lián)立，可得故A錯(cuò)誤；B．拋出后0.4s時(shí)，小球的豎直分速度為此時(shí)重力的功率可表示為聯(lián)立，可得故B錯(cuò)誤；C．拋出后0.4s內(nèi)重力的平均功率為聯(lián)立，可得故C錯(cuò)誤；D．拋出后0.4s內(nèi)小球速度變化量為解得故D正確。故選D。7．定點(diǎn)投彈是軍事訓(xùn)練科目之一。若把炸彈視為質(zhì)點(diǎn)，相同的兩枚炸彈投中同一點(diǎn)M的過程可以簡(jiǎn)化為如圖所示的兩個(gè)過程，一枚從P點(diǎn)水平投出，另一枚從P點(diǎn)正下方地面上的Q點(diǎn)斜向上投出，其軌跡的最高點(diǎn)和P點(diǎn)等高，不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是（）A．兩枚炸彈運(yùn)動(dòng)過程中重力做功相等B．兩枚炸彈投出時(shí)人對(duì)炸彈做功相等C．兩枚炸彈落地前瞬間重力做功的功率相等D．兩枚炸彈落地前瞬間的動(dòng)能相等【答案】C【詳解】A．對(duì)P炸彈，重力做功mgh；對(duì)Q炸彈，豎直方向位移為零，故重力不做功；A錯(cuò)誤；B．P炸彈做平拋運(yùn)動(dòng)，由平拋運(yùn)動(dòng)相關(guān)知識(shí)聯(lián)立解得Q炸彈做斜拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)拋射角為α，由斜拋運(yùn)動(dòng)相關(guān)知識(shí)聯(lián)立解得炸彈投出時(shí)，設(shè)人對(duì)炸彈的功為W，由動(dòng)能定理綜上，只有當(dāng)α等于60°時(shí)，兩枚炸彈初速度相同，人對(duì)炸彈做的功相同，B錯(cuò)誤；C．由瞬時(shí)功率表達(dá)式Q炸彈從和P點(diǎn)等高的最高點(diǎn)落到M點(diǎn)的過程為平拋運(yùn)動(dòng)，所以有所以C正確；D．將P炸彈在M點(diǎn)時(shí)的速度分解為水平方向和豎直方向速度，故此時(shí)的動(dòng)能同理可得因?yàn)槎蒕炸彈軌跡的最高點(diǎn)和P點(diǎn)等高可知所以有故兩枚炸彈落地前瞬間的動(dòng)能可能不相等，D錯(cuò)誤。故選C。二、填空題8．如圖所示，傾角為、高為h的光滑斜面固定在水平地面上，一質(zhì)量為m的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從斜面頂端A由靜止開始下滑。已知重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，則小物塊沿斜面下滑的整個(gè)過程中重力的平均功率為___________；小物塊沿斜面下滑到B點(diǎn)時(shí)重力的功率為___________?！敬鸢浮?/p>

【詳解】[1]小物塊沿斜面下滑的加速度下滑的時(shí)間整個(gè)過程中重力的平均功率為[2]小物塊沿斜面下滑到B點(diǎn)時(shí)速度方向沿斜面向下，則此時(shí)重力的功率為9．如圖所示，甲、乙兩個(gè)光滑固定斜面傾角不同（θ1<θ2）而高度相同。將相同的兩個(gè)小球分別從兩斜面的頂端由靜止釋放，到達(dá)斜面底端時(shí)，兩小球重力的瞬時(shí)功率P甲______P乙，此過程兩小球的重力做功W甲______W乙。（選填“>”、“<”或“=”）【答案】

<

=【詳解】[1][2]兩個(gè)物體下滑的高度相等，由公式WG=mgh知重力所做的功相同，即W甲=W乙斜面光滑，物體向下做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，只有重力做功，由機(jī)械能守恒定律得解得可知兩個(gè)物體滑到斜面底端時(shí)速度大小相等；重力的平均功率為由于，所以P甲<P乙10．一質(zhì)量為2kg的物體靜止在水平桌面上，在水平拉力F的作用下，沿水平方向運(yùn)動(dòng)2s后撤去外力，其v-t圖像如圖所示：（1）在0~6s內(nèi)，合外力做的功為__________J；（2）在t=4s時(shí)，摩擦力的瞬時(shí)功率大小為__________W；（3）在0~6s內(nèi)，摩擦力做的功為_________J?！敬鸢浮?/p>

0

1

6【詳解】(1)[1]0~6s內(nèi)，初末速度均為0，由動(dòng)能定理可得合外力做功為0。(2)[2]根據(jù)牛頓第二定律在2~6s內(nèi)，聯(lián)立可求得由圖像，時(shí)物體速度為1m/s，摩擦力的瞬時(shí)功率大小為(3)[3]在0~6s內(nèi)，由圖像面積求得物體位移摩擦力做的功為11．如圖所示，傾角為、高為的光滑斜面固定在水平地面上，一質(zhì)量為的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從斜面頂端由靜止開始下滑。已知重力加速度為，不計(jì)空氣阻力，則小物塊從頂端滑到斜面底端的過程中，重力做的功為___________，小物塊沿斜面下滑到點(diǎn)時(shí)重力的功率為___________?！敬鸢浮?/p>

【詳解】[1]重力做功只取決于初末位置的高度差，由可知小物塊重力做的功為；[2]設(shè)物塊滑到點(diǎn)時(shí)的速度為，由動(dòng)能定理，得得物塊在點(diǎn)時(shí)的速度為方向沿方向。小物塊沿斜面下滑到點(diǎn)時(shí)重力的功率為瞬時(shí)功率，則12．質(zhì)量為5kg的物體，從足夠高的地方自由落下，開始2s內(nèi)重力對(duì)物體做功的平均功率為________W，2s末重力對(duì)物體做功的瞬時(shí)功率為_______W（取g=10m/s2）【答案】

500

1000【詳解】[1]由自由落體規(guī)律可知：2s末的速度2s內(nèi)的平均速度故2s內(nèi)的平均功率[2]2s末重力對(duì)物體做功的瞬時(shí)功率13．如圖所示，汽車在粗糙水平面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的過程中，阻力f對(duì)汽車做___________（填“正功”或“負(fù)功”或“不做功”），牽引力F的瞬時(shí)功率將___________（填“增大”或“減小”或“不變”）?！敬鸢浮?/p>

負(fù)功

增大【詳解】[1]阻力與汽車運(yùn)動(dòng)的位移方向相反，故阻力做負(fù)功；[2]根據(jù)功率的公式因?yàn)槠囎鰟蚣铀龠\(yùn)動(dòng)，速度一直增大，F(xiàn)不變，故功率增大。14．汽車沿平直的公路以恒定功率P從靜止開始啟動(dòng)，如圖所示為牽引力F與速度v的關(guān)系，加速過程在圖中的N點(diǎn)結(jié)束，所用的時(shí)間t=8s，經(jīng)歷的路程s=50m，8s后汽車做勻速運(yùn)動(dòng)，若汽車所受阻力始終不變，則汽車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的阻力大小為_____________N；汽車的恒定功率為_____________W；汽車的質(zhì)量為_____________kg?！敬鸢浮?/p>

【詳解】[1]由圖像可得，加速過程在N點(diǎn)結(jié)束，汽車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的牽引力大小為，汽車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)有即汽車所受阻力的大小為[2]汽車在運(yùn)動(dòng)過程中功率恒定，根據(jù)得[3]根據(jù)動(dòng)能定理得代入數(shù)據(jù)解得汽車的質(zhì)量為三、實(shí)驗(yàn)題15．為了測(cè)量玩具遙控汽車的額定功率，某學(xué)習(xí)小組用天平測(cè)出小車質(zhì)量為0.5kg，小車的最大速度由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶來測(cè)量（如圖所示）。主要實(shí)驗(yàn)步驟有：A．給小車尾部系一條長(zhǎng)紙帶并讓紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器；B．接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源（電源頻率50Hz），使小車以額定功率沿水平地面直線加速到最大速度，繼續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間后關(guān)閉小車發(fā)動(dòng)機(jī)，使其沿地面直線向前滑行直至停止；C．學(xué)習(xí)小組分析后選擇了認(rèn)為符合要求的一段紙帶，從某點(diǎn)開始每5個(gè)連續(xù)點(diǎn)標(biāo)為一個(gè)記數(shù)點(diǎn)，并將表示每?jī)蓚€(gè)相鄰記數(shù)點(diǎn)間距離的字母和測(cè)量數(shù)據(jù)在紙帶上做了記錄。（所有結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）①由紙帶知遙控汽車的最大速度為v=________m/s；②實(shí)驗(yàn)小組在計(jì)算關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后的遙控汽車滑行過程的加速度時(shí)，選擇了紙帶上后5段數(shù)據(jù)，經(jīng)過分析又舍掉了一段不合理數(shù)據(jù)。請(qǐng)你判斷哪段數(shù)據(jù)不合理_________（用字母表示），舍掉了不合理數(shù)據(jù)后加速度的計(jì)算表達(dá)式為a=__________（請(qǐng)用時(shí)間間隔T及紙帶上表示記數(shù)點(diǎn)間距離的字母表示），計(jì)算出的加速度大小為__________m/s2；③遙控汽車滑行過程的阻力大小為f=________N，其額定功率P=_________W?！敬鸢浮?/p>