8.1功与功率课时练习—湖南省邵阳武冈市展辉学校2020-2021学年高一下学期物理人教版(2019)必修第二册(word含答案)

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名称 8.1功与功率课时练习—湖南省邵阳武冈市展辉学校2020-2021学年高一下学期物理人教版(2019)必修第二册(word含答案)
格式 docx
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2021-11-02 06:35:05

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湖南武冈市展辉学校2020-2021学年高一物理必修(2019)第二册第八章机械能守恒定律第1节功与功率课时练习(人教版Word版,含答案)
一、单选题
1.7月31日,37岁、身高1.7m的吕小军在东京奥运会男子举重81公斤级比赛中夺金,并以的抓举成绩和的挺举成绩,创造了的总成绩世界纪录。其中,抓举上升历时约3s,再停留2s后放下杠铃,如图。则在抓举上升到顶的过程中吕小军对杠铃消耗的平均功率约为(  )
A.700W B.800W C.1000W D.1300W
2.如图所示,两个互相垂直的水平力作用在同一物体上,物体在光滑水平面上发生一段位移的过程中,力对物体做功为,物体克服力做功为,则两个力对物体做的总功为(  )
A. B. C. D.
3.某同学沿水平路面行走,脚不打滑,则关于该同学所受外力及外力做功的下列说法正确的是(  )
A.路面对该同学的摩擦力是滑动摩擦力,做负功
B.路面对该同学的摩擦力是静摩擦力,做正功
C.路面对该同学的支持力是弹力,做正功
D.该同学所受重力对该同学不做功
4.拖着橡胶轮胎跑是训练身体耐力的一种有效方法。如果某受训者拖着轮胎在水平直道上跑了100 m,那么下列说法正确的是(  )
A.轮胎受到地面的摩擦力做了负功 B.轮胎受到的重力做了正功
C.轮胎受到的拉力不做功 D.轮胎受到地面的支持力做了正功
5.下列叙述正确的是( )
A.力、长度和时间是力学中三个基本物理量,它们的单位牛顿、米和秒就是基本单位
B.根据功率的定义式,当时间间隔非常小时,就可以用这一间隔内的平均功率表示间隔内某一时刻的瞬时功率,这应用了控制变量法
C.探究加速度与质量、合外力关系实验采用的是等效替代的方法
D.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看做匀速直线运动,然后把各小段的位移相加之和代表物体的位移,这里采用了微元法
6.用水平恒力F作用于质量为M的物体上,使之在光滑的水平面上沿力的方向移动距离x,恒力做功为,平均功率为;再用该恒力作用于物体上,使之在粗糙的水平面上移动同样距离x,恒力做功为,平均功率为,以下关系正确的是(  )
A. B. C. D.
7.2019年,中国以34次航天发射蝉联全球航天发射榜榜首位置。下列关于火箭升空时下列说法正确的是(  )
A.喷出气体对火箭的作用力与火箭受到的重力是一对相互作用力
B.喷出气体对火箭的作用力大于火箭对喷出气体的作用力
C.喷出气体对火箭的作用力等于火箭对喷出气体的作用力
D.喷出气体产生的力,只对火箭做功
8.如图所示,将各处粗糙程度都相同的长木板的下端置于铁架台水平底座上的挡板A处,上部架在横杆上,长木板与竖直杆的交点为。横杆的位置可在竖直杆上调节,使得长木板与竖直杆的交点到水平底座的高度逐渐增大,将小物块从处由静止释放,小物块沿长木板从点滑至点的过程中克服摩擦力做的功(  )
A.增大 B.不变 C.减小 D.先增大后减小
9.全球最大水平臂上回转自升塔式起重机的开发和应用,标志着中国桥梁及铁路施工装备迈向世界前列。该起重机某次从t=0时刻开始由静止沿竖直方向提升质量为m的物体,其a-t图像如图所示,t1~t2内起重机的功率为额定功率,已知t2=2t1,不计其它阻力,重力加速度为g,则以下说法正确的是(  )
A.t2时刻物体正在减速上升
B.物体匀加速阶段的位移为
C.该起重机的额定功率为
D.0~t1和t1~t2时间内牵引力做的功之比为2∶1
10.两个互相垂直的力 F1 和 F2 作用在同一物体上,使物体通过一段位移过程中,力 F1 对物体做功 8J,物体克服力 F2 做功 6J,则力 F1 和 F2 对物体做的总功为(  )
A.2J B.10J C.14J D.16J
11.一质量为1 kg的质点静止于光滑水平面上,从t=0时刻开始,受到水平外力F作用,如图所示。下列判断正确的是(  )
A.0~2 s内外力的平均功率是4 W
B.第2 s内外力所做的功是4 J
C.第2 s末外力的瞬时功率最大
D.第1 s末与第2 s末外力的瞬时功率之比为9∶5
二、多选题
12.如图所示为一辆汽车在平直的公路上由静止开始运动的速度时间图像,假定汽车所受阻力恒定。图中为一段直线,为一段曲线,为一平行于时间轴的直线,下列说法错误的是(  )
A.段汽车发动机的功率一定是恒定的 B.段汽车发动机的牵引力越来越大
C.段汽车发动机的功率与时间成正比 D.段汽车发动机的功率一定是恒定的
13.如图所示,质量为60kg的某同学在做俯卧撑,运动过程中可将她的身体视为一根直棒,已知重心在C点,其垂线与两脚、两手连线中点间的距离oa、ob分别为0.9m和0.6m,若她在1min内做了30个俯卧撑,每次肩部上升的距离均为0.4m,重力加速度g取10 m/s2,则克服重力做功W和相应的功率P为(  )
A. B. C. D.
14.一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物,当重物的速度为v1时,起重机的功率达到最大值P,以后起重机保持该功率不变,继续提升重物,直到以最大速度v2匀速上升。则整个过程中,下列说法正确的是(  )
A.钢绳对重物做的功为 B.重物的重力为
C.重物匀加速的末速度为 D.重物匀加速运动的加速度大小为
15.如图所示,倾角为的光滑斜面(足够长)固定在水平地面上,斜面底部连接一劲度系数为k的轻质弹簧,且弹簧与斜面平行,弹簧的上端静置着质量均为m的物块A和B(两物块均视为质点,物块A与弹簧不拴接)。在力F的作用下,弹簧缓慢缩短x,此后弹簧再次缩短x,然后撤去力F,两物块沿斜面向上运动。重力加速度大小为g,弹簧始终在弹性限度内。下列说法正确的是(  )
A.在弹簧两次缩短x的过程中,力F做的功相同
B.力F做的功等于两物块与弹簧组成的系统的机械能增加量
C.撤去力F的瞬间,物块A的加速度大小为
D.从撤去力F至物块A的速度最大的过程中,物块A克服重力做的功为
四、解答题
18.一台起重机的拉力F=1.2×104N,从静止起匀加速地将质量m=1.0×103kg的货物竖直吊起,物体上升的高度h=4m,在2s末货物的速度v=4m/s,g取10m/s2,则:
(1)在这2s内起重机的平均输出功率为多少?
(2)在2s末起重机的瞬时功率为多少?
19.小明用如图所示的滑轮组,用时10s将重为600N的货物匀速提升了2m,做了1500J的功。求:
(1)小明做的有用功;
(2)小明做功的功率;
(3)滑轮组的机械效率。
三、填空题
18.若物体m沿不同路径Ⅰ和Ⅱ从A滑到B,如图所示。路径Ⅰ、Ⅱ和物体间的动摩擦因数相同。则沿路径Ⅰ和路径Ⅱ运动过程中重力做功________,摩擦力做功________。(均选填“相同”或“不相同”)
19.质量为10千克的物体在水平拉力作用下沿水平桌面运动,若物体与桌面间摩擦系数为0.25,使物体以4米/秒的速度匀速运动4米时,拉力做功为_______,以1米/秒2的加速度从静止开始匀加速运动4米时,拉力做功为________。
参考答案
1.C
【详解】
运动员对杠铃做功
功率为
故选C。
2.A
【详解】
当有多个力对物体做功的时候,总功的大小就等于用各个力对物体做功的和;由于力F1对物体做功8J,力F2对物体做功-6J,所以F1与F2的合力对物体做的总功为
故选A。
3.D
【详解】
AB.路面对该同学的摩擦力是静摩擦力,因为在该力的方向上脚没有位移,可知该摩擦力对人不做功,选项AB错误;
C.路面对该同学的支持力是弹力,该弹力无位移,可知不做功,选项C错误;
D.该同学所受重力对该同学不做功,选项D正确。
故选D。
4.A
【详解】
A.由题知,轮胎受到地面的摩擦力方向水平向左,而位移水平向右,两者夹角为180°,则轮胎受到地面的摩擦力做了负功。故A正确;
B.轮胎受到的重力竖直向下,而轮胎的位移水平向右,则轮胎在竖直方向上没有发生位移,重力不做功,故B错误;
C.设拉力与水平方向的夹角为,由于是锐角,所以轮胎受到的拉力做正功,C错误;
D.轮胎受到地面的支持力竖直向上,而轮胎的位移水平向右,则轮胎在竖直方向上没有发生位移,支持力不做功,D错误。
故选A。
5.D
【详解】
A.牛顿是导出单位,并不是基本单位,故A错误;
B.根据功率的定义式,当时间间隔非常小时,就可以用这一间隔内的平均功率表示间隔内某一时刻的瞬时功率,这应用了极限思想方法,故B错误;
C.探究加速度与质量、合外力关系实验采用的是控制变量法,故C错误;
D.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看做匀速直线运动,然后把各小段的位移相加之和代表物体的位移,这里采用了微元法,故D正确。
故选D。
6.C
【详解】
根据
可知
因有摩擦时的加速度较小,根据
则相等的位移时用时间较长,根据
可知
故选C。
7.C
【详解】
ABC.喷出气体对火箭的作用力与火箭对气体的作用力是一对相互作用力,则喷出气体对火箭的作用力等于火箭对喷出气体的作用力,选项AB错误,C正确;
D.喷出气体产生的力,即对火箭做功,也对气体本身做功,选项D错误。
故选C。
8.B
【详解】
设长木板与水平底座的夹角为,小物块克服摩擦力做的功
故小物块克服摩擦力做的功不变。
选项B正确。
9.C
【详解】
A.由图可知,时刻加速度为正,所以物体在加速上升,故A错误;
B.由图像可知0~时间内物体做匀加速直线运动,匀加速阶段的末速度
匀加速阶段的位移为
选项B错误;
C.在时刻,根据牛顿第二定律
联立可得
故C正确;
D.时间内牵引力做功为
时间内牵引力做功为
联立可得和时间内牵引力做的功之比为
D错误。
故选C。
10.A
【详解】
物体克服力 F2做功 6J,则力 F2对物体做功,力 F1对物体做功 8J,则力 F1和 F2对物体做的总功
故A正确,BCD错误。
故选A。
11.A
【详解】
A.0-1s内,物体的加速度
则质点在0-1s内的位移
1s末的速度
第2s内物体的加速度
第2s内的位移
物体在0-2s内外力F做功的大小
可知0-2s内外力的平均功率
A正确;
B.第2s内外力做功的大小
B错误;
CD.第1s末外力的功率
第2s末的速度
则外力的功率
可知第2s末功率不是最大,第1s末和第2s末外力的瞬时功率之比为9:4,CD错误。
故选A。
12.AB
【详解】
A.AB为一曲线,斜率逐渐减小,则加速度逐渐减小,牵引力减小,根据可知,牵引力减小,速度增大,功率可能不变,故A错误,符合题意;
B.AB为一曲线,斜率逐渐减小,则加速度逐渐减小,牵引力减小,根据可知,牵引力减小,故B错误,符合题意;
C.OA为一段直线,说明OA段汽车做匀加速直线运动,牵引力不变,根据,可知功率与时间成正比,故C正确,不符合题意;
D.BC为一平行于时间轴的直线,则汽车做匀速直线运动,牵引力等于阻力,不变,速度也不变,根据可知,功率不变,故D正确,不符合题意。
故选AB。
13.BC
【详解】
AB.根据三角形相似,设重心上升的高度为h
解得
根据功的定义
A错误,B正确;
CD.克服重力的功率为
C正确,D错误。
故选BC。
14.BD
【详解】
A.对重物动能定理有
可知拉力对重物做功为
故A错误;
BC.重物速度达到v2时匀速上升,由功率公式
又因为二力平衡可得
代入功率公式,整理得
故B正确;
上述可得,此时速度为最大速度,并非匀加速运动阶段的末速度,
故C错误;
D.物体匀加速运动阶段由功率公式可得
由牛二定律得
上式子代入公式并整理得
故D正确。
故选BD。
15.BD
【详解】
A.弹簧越短,弹簧形变量越大,由
可知弹簧弹力越大,力F越大,所以弹簧第二次缩短x的过程中力F做的功大于弹簧第一次缩短x的过程中力F做的功,故A错误;
B.两物块与弹簧组成的系统除了重力、弹簧弹力外只有力F做功,根据重力或弹簧弹力以外的力做功等于系统机械能增量可知,力F做的功等于两物块与弹簧组成的系统的机械能增加量,故B正确;
C.对两物块整体,力F作用前有
撤去力F的瞬间有
解得
故C错误;
D.撤去力F后,两物块沿斜面向上先加速运动后减速运动,当合力为零时速度达到最大(此时两物块恰好回到力F作用前的位置),该过程中物块A克服重力做的功
故D正确。
故选BD。
16.相同 相同
【详解】
[1]重力做功为
重力做功与路径无关,只与初末位置的高度差决定,所以沿路径Ⅰ和路径Ⅱ运动过程中重力做功相同。
[2]沿路径Ⅰ摩擦力做功为
沿路径Ⅱ摩擦力做功为
摩擦力在斜面上所做的功可等效为水平面上摩擦力做的功,所以沿路径Ⅰ和路径Ⅱ运动过程中摩擦力做功相同。
17.100J 140J
【详解】
[1]物体做匀速直线运动,由平衡条件可得
拉力做功为
[2]匀加速运动时,由牛顿第二定律可得
解得
拉力做功为
18.(1)2.4×104W;(2)4.8×104W
【详解】
(1)起重机做功的平均功率
P===W=2.4×104W
(2)2s末的速度
v=4m/s
起重机在2s末的瞬时功率
P=Fv=1.2×104×4W=4.8×104W
19.(1)1200J;(2)150W;(3)80%
【详解】
(1)克服货物重力所做的功为有用功,故小明做的有用功为
(2)小明做功的功率为
(3)滑轮组的机械效率为