高一下学期物理人教版（2019）必修第二册 8.1《功与功率》同步题型分类练习 （答案）

8.1《功与功率》同步题型分类练习
功与功的计算
1、关于功的概念，下列说法中正确的是（　　）
A．力是矢量，位移是矢量，所以功也是矢量
B．功有正、负之分，所以功也有方向性
C．若某一个力对物体不做功，说明该物体一定没有位移
D．一个物体在力F的方向上发生位移，力F一定做功
2、如图所示，人站在自动扶梯上不动，随扶梯匀减速上升的过程中（　　）
A．重力对人做正功 B．支持力对人不做功
C．合力对人做负功 D． 摩擦力对人做正功
3、如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，当斜面沿水平方向向右匀速移动了距离s时，物体相对斜面静止，则下列说法中错误的是（　　）
A．摩擦力做功为零 B．合力做功为零
C．摩擦力做负功 D．弹力做正功
4、如图所示，在光滑地面上，水平外力F拉动小车和木块一起做无相对滑动的加速运动。小车质量是M，木块质量是m，力的大小是F，加速度大小是a，木块和小车之间动摩擦因数是μ，则在木块运动L的过程中，木块受到的摩擦力对木块做的功是（　　）
①μmgL　　②maL　　③FL
A．只有①对 B．只有②对 C．只有③对 D．①③都对
5、滑块在水平地面上沿直线滑行，t＝0时其速度为1 m/s，从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平作用力F，力F、滑块的速率v随时间的变化规律分别如图甲和乙所示，设在第1 s内、第2 s内、第3 s内力F对滑块做的功分别为W1、W2、W3，则以下关系正确的是(　　)
A. W1＝W2＝W3 B．W1<W2<W3 C．W1<W3<W2 D．W1＝W2<W3
摩擦力做功
1、物体静止在粗糙水平地面上．现用一大小为F1的水平拉力拉动物体，经过一段时间后其速度变为v.若将水平拉力的大小改为F2，物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v.对于上述两个过程，用WF1、WF2分别表示拉力F1、F2所做的功，Wf1、Wf2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功，则(　　)
A．WF2>4WF1，Wf2>2Wf1 B．WF2>4WF1，Wf2＝2Wf1 C．WF2<4WF1，Wf2＝2Wf1 D．WF2<4WF1，Wf2<2Wf1
2、滑块在水平地面上沿直线滑行，t=0时其速度为3m/s。从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平拉力F，力F和滑块的速度v随时间t的变化规律分别如图甲和乙所示。设在第1s内、第2s内、第3s内力F对滑块做功的平均功率分别为P1，P2，P3则（　　）
A．P1> P2> P3 B．P1< P2< P3
C．0～2s内力F对滑块做功为4J D．0～2s内摩擦力对滑块做功为4J
3、如图甲所示为某机场利用水平传送带传送行李箱（行李箱视为质点）的简化原理图，工作人员在A处每间隔T=1.0s将行李箱无初速放到传送带上，已知传送带以恒定速率v=2.0m/s顺时针运行，A、B两处的距离L=10m，行李箱与传送带之间的动摩擦因数=0.1，取g=10m/s2。如图乙为该情景中某物理量随时间变化的图像。下列说法正确的是（　　）
A．图乙可能是某个行李箱的加速度随时间变化的图像
B．图乙可能是摩擦力对某个行李箱做的功随时间变化的图像
C．相邻行李箱之间的最大距离为2m
D．在B端有行李到达后，每10s有五件行李到达B端
4、如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的粗糙斜面体上，现使斜面体向右做匀速直线运动，通过的位移为x，物体相对斜面体一直保持静止，则在这个过程中
A. 弹力对物体做功为mgxcosθ B. 静摩擦力对物体做功为mgxsinθ
C. 重力对物体做功为mgx D. 合力对物体做功为0
5、如图所示，质量m=50Kg的滑雪运动员从高度h=30m的坡顶由静止下滑，斜坡的倾角θ=37°，滑雪板与雪面之间的动摩擦因数=0.1，装备质量不计。取g=10m/s2，则运动员滑至坡底的过程中，求：
（1）滑雪运动员所受的重力对他做了多少功？摩擦力对他做了多少功？
（2）各力对运动员做的总功是多少？
6、如图所示，足够长的倾角θ＝37°的粗糙斜面固定在水平面上，一质量m＝10 kg的物体在平行于斜面向上的推力F＝180 N作用下，由底端从静止开始向上运动，已知物体与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10 m/s2。
（1）求物体在推力F作用下向上运动的加速度大小；
（2）求物体从底端向上运动4 m时推力F的瞬时功率；
（3）若物体向上运动4 m后撤去推力F，则物体从底端沿斜面运动到最高点过程中克服摩擦力做多少功？
变力做功
1、某弹簧的弹力（F）—伸长量（x）的关系图像如图所示，弹簧由被拉长4cm到恢复原长的过程中，弹力做功为（　　）
A．0.4J B．-0.4J C．0.8J D．-0.8J
2、如图甲所示，质量为4 kg的物体在水平推力作用下开始运动，推力大小F随位移大小x变化的情况如图乙所示，物体与地面间的动摩擦因数μ＝0.5，g取10 m/s2，则(　　)
A．物体先做加速运动，推力减小到零后才开始做减速运动
B．运动过程中推力做的功为200 J
C．物体在运动过程中的加速度先变小后不变
D．因推力是变力，无法确定推力做功的大小
3、如图所示的装置由一半径为R的半圆管与半径为的半圆管组合而成，将装置固定在水平面上，一直径略小于圆管内径的小球置于M点，该小球受到一方向始终沿轨道切线方向的外力，且保持其大小F不变，当小球由M点运动到管口的另一端N点时，该外力对小球所做的功为（ ）
A．0 B．FR C． FR D．2FR
4、如图所示，某个力F＝10 N作用在半径为R＝1 m的转盘的边缘上，力F的大小保持不变，但方向保持在任何时刻均与作用点的切线一致，则转动一周这个力F做的总功为（ ）
A．0 B．20π J C．10 J D．10π J
5、力F对物体所做的功可由公式W=FScos求得。但用这个公式求功是有条件的，即力F必须是恒力。而实际问题中，有很多情况是变力在对物体做功。那么，用这个公式不能直接求变力的功，我们就需要通过其他的一些方法来求解力F所做的功。如图，对于甲、乙、丙、丁四种情况下求解某个力所做的功，下列说法正确的是（　　）
A．甲图中若F大小不变，物块从A到C过程中力F做的为W=F(OA-OC)
B．乙图中，全过程中F做的总功为108J
C．丙图中，绳长为R，若空气阻力f大小不变，小球从A运动到B过程中空气阻力做的功W=Rf
D．图丁中，F始终保持水平，无论是F缓慢将小球从P拉到Q，还是F为恒力将小球从P拉到Q，F做的功都是W=Flsin
6、用钉锤将一钉子钉入木板中，设钉子所受木板阻力与进入木板的深度成正比，不计钉子重力，钉锤每次打击钉子所做的功相同，则打击第n次与打击第一次钉子进入木板的深度之比为（　　）
A．- B． C． D．1
7、如图所示，传送带通过滑道将长为L、质量为m的匀质物块以初速度v0向右传上水平台面，物块前端在台面上滑动s后停下来。已知滑道上的摩擦不计，物块与台面间的动摩擦因数为μ且s>L，则物块在整个过程中克服摩擦力所做的功为（　　）
A．mg(s+) B．mgs C．mg(s-) D．mg(s-L)
8、如图所示，固定的光滑竖直杆上套着一个滑块，用轻绳系着滑块绕过光滑的定滑轮，以恒定的拉力F拉绳，使滑块从A点起由静止开始上升．若从A点上升至B点和从B点上升至C点的过程中拉力F做的功分别为W1和W2，图中AB＝BC，则(　　)
A．W1>W2 B．W1<W2 C．W1＝W2 D．无法确定W1和W2的大小关系
功率
1、质量为5t的汽车在水平路面上以v＝20m/s的速度做匀速直线运动，所受的阻力为1.0×103N，则汽车发动机的瞬时功率为（　　）
A．1.0×104W B．1.1×104W C．2.0×104W D．2.2×104W
2、如图所示，质量为m的物体从倾角为θ、高为h的斜面顶端由静止滑下，经时间t到达斜面底端时速度大小为v，此时重力的瞬时功率为（　　）
A．0 B．mgv C． D．mgvsinθ
3、类比是一种常用的研究方法，教科书利用微元思想由v﹣t图像推导出匀变速直线运动的位移公式。借鉴此方法，判断下列关于图线和横轴围成的面积（图中阴影部分）的说法，其中不正确的是（　　）
A．若纵坐标表示力F，横坐标表示位移x，则图像面积表示力做的功W
B．若纵坐标表示机器的功率P，横坐标表示时间t，则图像面积表示机器做的功W
C．若纵坐标表示加速度a，横坐标表示时间t，则图像面积表示速度变化量Δv
D．若纵坐标表示力F，横坐标表示速度v，则图像面积表示此力的功率P
4、质量为m的物体从距地面H高处自由下落，经历时间t，则下列说法中不正确的是(　　)
A．t时间内重力对物体做功为mg2t2
B．t时间内重力的平均功率为mg2t
C．前末重力的瞬时功率与后末重力的瞬时功率之比为1∶2
D．前内重力做功的平均功率与后内重力做功的平均功率之比为1∶3
5、如图所示，排球比赛中运动员将排球从M点水平击出，排球飞到P点时，被对方运动员击出，排球又斜向上飞经O点后落到M点正下方的N点，N点与P点等高，轨迹的最高点Q与M等高，不计空气阻力。下列说法正确的有（　　）
A. 排球由M点到P点，和由P点到N点两次飞行过程中加速度不同
B. 排球由M点到P点，和由P点到N两次飞行过程中重力对排球做的功相等
C. 排球离开M点的速率与经过Q点的速率相同
D. 排球到达P点时重力的瞬时功率和离开P点时重力的瞬时功率大小相同
机车的两种启动
1、质量为m的汽车在平直公路上启动，阻力f保持不变，当它以加速度a加速到速度v时，发动机的实际功率正好等于额定功率P，从此时开始，发动机在额定功率下工作，则此后（　　）
A．汽车的牵引力先减小后不变 B．汽车的牵引力为f + ma
C．汽车的最大速度为 D．汽车的加速度在增大
2、高铁是中国新时代四大发明之一，假设列车质量为m，牵引电机的输出功率恒为P，所受阻力恒为f。某时刻速度为v1、加速度为a1，一段时间t后速度为v2，在这段时间内位移为x。下列关系式正确的是（　　）
A． = B．a1 = -
C．x = v1t + a1t2 D．Pt = mv2 - mv2
3、质量为2×103Kg、发动机额定功率为80kW的汽车静止在平直的公路上，若汽车运动时所受阻力大小恒为4×103N。下列判断正确的是（　　）
A．汽车行驶能达到的最大速度是20m/s
B．若汽车以额定功率启动，当汽车速度为10m/s时，汽车加速度大小为20m/s2
C．若汽车以2m/s2的恒定加速度启动，发动机在第2s末的实际功率是16kW
D．若汽车以2m/s2的恒定加速度启动，则发动机2.5s后达到额定功率
4、一辆汽车由静止开始沿平直公路行驶，汽车所受牵引力F随时间t变化关系图线如图所示。若汽车的质量为1.2×103kg，阻力恒定，汽车发动机的最大功率恒定，则以下说法正确的是（　　）
A．汽车发动机的最大功率为3×104W B．汽车匀加速运动阶段的加速度为1.25m/s2
C．汽车先做匀加速运动，然后再做匀速直线运动 D．汽车运动的最大速度是25m/s
5、一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s做匀加速直线运动，其v-t图像如图所示。已知汽车质量为1×103Kg，汽车受到的阻力恒为车重的0.1倍，汽车的额定功率为30kW，取g=10m/s2。 则以下说法正确的是（　　）
A．汽车在前5s内的加速度为1m/s2 B．汽车在前5s内的位移为50m
C．汽车在前5s内的牵引力为4×103N D．汽车的最大速度为30m/s
6、一汽车在平直公路上行驶．从某时刻开始计时,发动机的功率P随时间t的变化如图所示．假定汽车所受阻力的大小f恒定不变．下列描述该汽车的速度随时间t变化的图像中,可能正确的是( )
A．B．C．D．
7、如图所示，一辆质量为4t的汽车，发动机额定功率为80kW，在足够长的斜面上由静止开始以0.5m/s2的加速度沿斜面向下匀加速启动，已知汽车所受阻力恒为重力的0.2倍，斜面倾角的正弦值sinα=0.1，g=10m/s2，则（　　）
A. 汽车匀加速过程中的牵引力为1×104N
B. 汽车能达到的最大速度为20m/s
C. 汽车匀加速过程能持续的时间为16s
D. 若汽车匀加速过程加速度增大，则匀加速过程的末速度增大
8、一列高速列车总质量m＝465 t，其额定功率P＝5300 kW，在水平直轨道上行驶时，轨道对列车的阻力F阻是车重的0.018。列车以额定功率工作，重力加速度g取10 m/s2。
（1）当行驶速度v＝10 m/s时，求列车的牵引力大小和加速度大小；
（2）求列车在水平直轨道上行驶的最大速度大小。
9、图示为修建高层建筑常用的塔式起重机。在起重机将质量m=5×103kg的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上作匀加速直线运动，加速度a=0.2m/s2，当起重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率直到重物做vm=1.02m/s的匀速运动。取g=10m/s2,不计额外功。求：
（1）起重机允许输出的最大功率；
（2）重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率。
参考答案
功与功的计算
DCAA B
摩擦力做功
CBCD
5、（1）15000J 2000J （2）13000J
6、（1）8 m/s2；（2）1440 W；（3）288 J
变力做功
CBCB AACA
功率
CDDB D
机车的两种启动
ABAD DAB
8、（1）5.3×105 N；0.96 m/s2；（2）63.3 m/s
9、（1）P0=5.1×104W；（2）P=2.04×104W

高一下学期物理人教版（2019）必修第二册 8.1《功与功率》同步题型分类练习 （答案）