8.1功与功率
一、选择题(共15题)
1.某同学搬一叠书上楼用了时间t,对书做功W。此过程中该同学对书做功的平均功率是( )
A. B. C. D.
2.关于做功,下列说法正确的是( )
A.静摩擦力总是做正功
B.滑动摩擦力总是做正功
C.力对物体不做功,物体一定平衡
D.物体在运动过程中,若受力的方向总是垂直于速度的方向,则此力一定不做功
3.某工地上,一架起重机将放在地面的一个箱子吊起.箱子在起重机钢绳的作用下由静止开始竖直向上运动,运动过程中箱子的机械能E与其位移x关系的图象如图所示,其中O~x1过程的图线为曲线,x1~x2过程的图线为直线.根据图象可知( )
A.x1~x2过程中钢绳的拉力一直不变
B.O~x1过程中箱子的动能一直增加
C.x1~x2过程中起重机的输出功率一直增大
D.O~x1过程中钢绳的拉力逐渐增大
4.关于力做功,下列说法正确的是( )
A.作用力做正功时,如果反作用力做功,则一定做负功
B.如果作用力和反作用力都做功,则所做的功大小一定相等
C.滑动摩擦力一定对物体做负功
D.静摩擦力可以对物体做正功
5.下列说法正确的是( )
A.做功越快的机械功率越大
B.功有正负,因此功是矢量
C.功率越大的机械越省功
D.物体发生1m位移过程中,作用在物体上大小为1N的力对物体做的功一定为1J
6.用轻绳系着质量为m的小球并使其以加速度a匀加速上升h,这过程中轻绳对小球所做的功为( )
A.mgh B.m(a-g)h C.mah D.m(a+g)h
7.关于功的概念,以下说法正确的是( )
A.力是矢量,位移是矢量,所以功也是矢量
B.功有正、负之分,若某个力对物体做负功,表明这个力对该物体的运动起阻碍作用
C.若某一个力对物体不做功,说明该物体一定没有位移
D.某物体通过一段位移,作用在该物体上的力一定都不做功
8.质量为m的汽车在平直路面上启动,启动过程的速度图像如图.从t1时刻起汽车的功率保持不变,整个运动过程中汽车所受阻力恒为Ff,则:
A.t1~t2时间内,汽车的平均速度等于
B.0~t1时间内,汽车的牵引力等于
C.t1~t2时间内,汽车的功率等于
D.汽车运动过程中的最大速度
9.长4m,重500N的无缝钢管横放在水平地面上,若在2s内将其一端缓慢匀速地向上提高2m,如图所示,则所做功的平均功率是( )
A.100W B.500W C.250W D.125W
10.一物体放在水平面上,它的俯视图如图所示,两个相互垂直的力F1和F2同时作用在物体上,使物体沿图中v0的方向做直线运动。经过一段位移的过程中,力F1和F2对物体所做的功分别为3 J和4 J,则两个力的合力对物体所做的功为( )
A.7J B.5 J C.4 J D.3 J
11.完全相同的两辆汽车,都拖着完全相同的拖车以相同的速度在平直公路上匀速齐头并进,某一时刻两拖车同时与汽车脱离之后,甲汽车保持原来的牵引力继续前进,乙汽车保持原来的功率继续前进,则一段时间后(假设均未达到最大功率)( )
A.甲车超前,乙车落后 B.乙车超前,甲车落后
C.它们仍齐头并进 D.甲车先超过乙汽车,后乙车又超过甲车
12.关于功和功率的概念,下列说法正确的是( )
A.功有正、负之分,说明功有方向
B.由可知,功率一定时,牵引力与速度成反比
C.由可知,机器做功越多,其功率就越大
D.由可知,只要知道时间t内机器做的功,可以求这段时间内任意时刻机器做功的功率
13.如图所示,两根不可伸长的轻绳一端与一个质量为m的小球相连于O点,另一端分别固定在小车天花板上的A、B两点,OA绳与天花板的夹角为30°,OB绳与天花板的夹角为60°,重力加速度为g.当小车以速度ν向右做匀速直线运动,小球与车保持相对静止时,下列说法正确的是
A.OA绳对小球的拉力大小为mg
B.OB绳对小球的拉力大小为mg
C.OA绳对小球拉力做功的功率为mgv
D.重力对小球做功的功率为mgv
14.如图所示,在水平面上,有一弯曲的槽道,槽道由半径分别为和的两个半圆构成.现用大小恒为的拉力将一光滑小球从点沿槽道拉至点,若拉力的方向时刻与小球运动方向一致,则此过程中拉力所做的功为( )
A. B. C. D.
15.质量为m的某新型电动汽车在阻力恒为f的水平路面上进行性能测试,测试时的v-t图象如图所示,Oa为过原点的倾斜线段,bc与ab相切于b点,ab段汽车以额定功率P行驶,下列说法不正确的是
A.0~t1,时间内汽车发动机的功率随时间均匀增加
B.t1~t2时间内汽车发动机的功率为
C.t2~t3时间内汽车受到的合外力做正功
D.t1~t3时间内汽车发动机做功为P(t3-t1)
二、填空题(共3题)
16.质量 m=2kg 的物体从距地面 45m 的高处自由下落,在 t=2s 的时间内物体运动位移大小是________m,重力所做的功等于______________J,在这段时间内重力做功的平均功率等于_______________W。(g 取 10m/s2)
17.汽车在阻力一定的水平路面上以额定功率行驶,当汽车加速度增大时,牵引速度在________。(填“增大”、“减小”、“不变”)
18.静止在光滑水平面上的物体,在10N的水平拉力作用下,经过3.0s时间运动的位移大小为6m,该过程拉力所做的功是___________J,拉力的平均功率是___________W。
三、解答题(共3题)
19.如图所示,用50N的力(力与水平方向成37°角)拉一个质量为10kg的物体在水平地面上前进,物体与水平面间动摩擦因数μ=0.1,求物体前进10m的过程中(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2)
(1)拉力F做的功;
(2)物体克服阻力做的功;
(3)合力对物体做的功。
20.质量是1000kg、额定功率为40kW的汽车,在平直公路上行驶时的最大速度为20m/s。若汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为,运动中的阻力不变。求:
(1)汽车所受阻力的大小;
(2)汽车做匀加速运动时的牵引力大小;
(3)3s末汽车的瞬时功率。
21.额定功率P=125kW的汽车在平直公路上行驶,汽车的质量m=2.5×,在水平面上行驶时所受的阻力大小恒为;
(1)求汽车所能达到的最大速度;
(2)若汽车以大小的加速度由静止开始匀加速行驶,求匀加速阶段的末速度vt;
(3)求匀加速阶段可持续的时间t。
参考答案
1.C2.D3.A4.D5.A6.D7.B8.C9.C10.A11.A12.B13.C14.D15.C
16.20 400 200
17.减小
18.60 20
19.(1) 400J;(2)70J;(3)330J
20.(1)2000N;(2)4000N;(3)24kW
21.(1)25m/s;(2)12.5m/s;(3)6.25s