8.1 功与功率 同步练习题（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 8.1 功与功率 同步练习题（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 417.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-01-12 18:20:04 | ||
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文档简介
8.1 功与功率
一、单选题
1．火车在一段平直的轨道上做匀加速运动，若阻力不变，则牵引力F和它的瞬时功率P的变化情况是（ ）
A．F不变，P变大 B．F变小，P不变
C．F变大，P变大 D．F不变，P不变
2．物体受到两个互相垂直的作用力而运动，已知力F1做功6 J，力F2做功8 J，则力F1、F2的合力对物体做功为（ ）
A．10 J B．14 J C．2 J D．－2 J
3．某人用20N的水平恒力推着小车在粗糙的水平面上前进了5.0m，放手后，小车又前进了2.0m才停下来，则在小车运动过程中，人的推力所做的功为（ ）
A．100 J B．140 J C．60 J D．无法确定
4．篮球比赛时，小王同学跳起投篮。在离地上升过程中，下列设法正确的是（ ）
A．重力对小王做负功
B．重力对小王做正功
C．手对球的作用力大于球对手的作用力
D．手对球的作用力小于球对手的作用力
5．如下图所示，物体在水平桌面上，当对它施加图A的拉力F，使它由静止发生位移x，与对它施加图B的推力F，使它由静止发生位移x，F与水平方向夹角均为，则关于做功的下列说法中正确的是（ ）
A．A、B中F做功相同 B．图B中F做功多
C．图A中克服摩擦力做功多 D．A、B中克服摩擦力做功相同
6．质量为m的物体做自由落体运动，某时刻速度为v，此时重力的功率是（ ）
A．0 B． C．mgv D．2mgv
7．一质量为1500kg的汽车，在平直路面上从静止开始在1500N的合外力作用下以恒定加速度启动，当速度达到20m/s时功率达到额定功率，接着以额定功率继续加速，最后以30m/s的最大速度匀速运动，整个运动过程中汽车所受阻力恒定，下列说法正确的是（ ）
A．汽车的额定功率为80kW
B．汽车的额定功率为90kW
C．汽车受到的阻力大小为2000N
D．汽车受到的阻力大小为4000N
8．蹦床运动是极具技巧性和观赏性的项目，具有弹性的蹦床可以简化成下端固定的竖直放置的轻弹簧，用小球替代运动员，如图所示。运动员从最高点A点由静止下落，当他经过B点时，此时弹簧恰好处于自由状态，C点是运动过程的最低点。在整个竖直运动过程中，弹簧始终处于弹性限度内，空气阻力忽略不计。运动员从A点运动到B点的过程中，他所受重力的瞬时功率（ ）
A．越来越大 B．越来越小
C．保持不变 D．先增大，再减小
9．一辆汽车保持的额定功率行驶．当汽车的速度为时，牵引力的大小为（ ）
A．2000N B．2500N C．3000N D．4000N
10．质量为1 kg的物体由静止下落5 m的过程中，重力做功的平均功率为（g取10 m/s2，不计空气阻力）（ ）
A．5 W B．10W C．50 W D．100 W
11．汽车在平直公路上加速运动过程中，关于牵引力F的大小及其功率P的判断正确的是（ ）
A．若F不变，则功率P不变 B．若F不变，则功率P减小
C．若功率P不变，则F减小 D．若功率P不变，则F增大
12．如图所示为质量为m的汽车在水平路面上启动过程的v﹣t图象，Oa为过原点的倾斜直线，ab段是汽车以额定功率行驶时的加速阶段速度随时间变化的曲线，bc段是与ab段相切的水平直线。整个启动过程中阻力恒为f，则下列说法正确的是（ ）
A．0～t1时间内汽车牵引力
B．0～t1时间内汽车以恒定功率做匀加速运动
C．t1～t2时间内汽车的平均速度为
D．t1时刻汽车的牵引力小于t2时刻汽车的牵引力
二、填空题
13．如图所示，水平地面士的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系如图甲所示，物体的速度v与时间t的关系如图乙所示。则0-2s物体没有被推动，此时物体受到的阻力为______N。4~6s内推力F对物体所做的功为______J。
14．如图所示，AB是半径为R的 圆弧轨道，B点的切线在水平方向，且B点距离水平地面高度为h，有一物体（可视为质点）从A点由静止开始滑下，到达B点时，对轨道的压力为其所受重力的2倍（重力加速度为g）。物体落地时重力的瞬时功率为________。（结果均用题中字母表示）
15．静止在光滑水平面上的物体，在水平恒力的作用下，经过的时间沿直线运动了的距离。在这段时间里，恒力对物体所做的功为______，平均功率为______。
三、解答题
16． 汽车以80 kW的恒定功率沿平直公路做匀速直线运动，其速度大小为20 m/s，则汽车在该公路上行驶时所受的阻力大小为多少？若汽车以10 m/s匀速行驶，阻力大小不变，则汽车的实际功率为多少？
17．一质量为m的物体静止在水平地面上，在水平拉力F的作用下开始运动，在0～6 s内其速度与时间关系图象和拉力的功率与时间关系图象如图所示，取g=10 m/s2，求
（1）0-2s拉力F的大小；
（2）物体的质量m；
（3）0～6 s内物体克服摩擦力做功；
（4）0～6 s内拉力做的功。
18．2021年6月25日，复兴号智能动车组集中上线运行，新亮相的CR400AF和CR400BF两个系列车体外观分别采用“瑞龙智行”和“龙凤呈祥”方案，寓意科技创新引领中华民族伟大复兴、中国高铁领先世界造福人类，表达了对祖国繁荣昌盛、人民幸福安康的美好祝福。其中CR400AF列车定员为578人，运营时速为350公里、最高时速为380公里。某一列满载乘客的动车组共有8辆标准车厢，4号车厢专门设置无障碍车厢，沿列车前进方向看，第二、三 节车厢为自带动力的车厢（动车），其余为不带动力的车厢（拖车）。每节车厢的质量均为1.25×104kg，动车车厢的额定功率都为9680kW（只有在第三节车厢达到额定功率但仍不够用时才启动第二节车厢动力系统）。每节车厢在高速行使过程中所受阻力正比于其速率的二次方，比例系数为2.42，重力加速度大小10m/s2。
（1）若动力系统均启用时，求该动车组能达到的最大行驶速度。
（2）若该动车组以最大速度正常行驶时，由于故障，第二节车厢突然失去动力，求失去动力的瞬间第二三节之间的作用力。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案
1．A
【详解】
因为火车做匀加速运动，所以牵引力F不变，但速度在增大，故牵引力的瞬时功率变大，BCD错误，A正确。
故选A。
2．B
【详解】
力F1、F2的合力对物体做功
ACD错误，B正确。
故选B。
3．A
【详解】
人的推力作用在小车上的过程中，小车的位移大小是5.0 m，故该力做功为
W＝Flcos α＝20×5.0×cos0°J＝100J
故选A。
4．A
【详解】
AB．小王立刻上升过程中，位移（运动）方向与重力方向相反，重力做负功，故A正确，B错误；
CD．根据作用力与反作用力关系，手对球的作用力与球对手的作用力大小相等，故CD错误。
故选A。
5．A
【详解】
AB．由公式
知，恒力F对两种情况下做功一样多，即
B错误，A正确；
CD．根据题意可知，物体B对地面的压力大于物体A对地面的压力，所以B受到的滑动摩擦力比A受到的摩擦力大，则图B中克服摩擦力做功多，CD错误。
故选A。
6．C
【详解】
根据瞬时功率公式，可知物体做自由落体运动，某时刻速度为v，则此时重力的功率是
故选C。
7．B
【详解】
当汽车的速度
汽车的功率达到额定功率，汽车的最大速度
汽车做匀速直线运动时处于平衡状态，设汽车的额定功率为P，设此时汽车的牵引力为F，则
由平衡条件得
汽车做匀加速直线运动时，汽车的牵引力
汽车做匀加速直线运动时，由牛顿第二定律得
即
解得
故选B。
8．A
【详解】
运动员从A点运动到B点的过程中，速度越来越大，而重力大小不变，根据
可知他所受重力的瞬时功率越来越大。
故选A。
9．C
【详解】
根据功率与瞬时速度的关系可得，当汽车的速度为时，牵引力的大小为
ABD错误，C正确。
故选C。
10．C
【详解】
根据
运动时间
由功的定义
W=mgh=1×10×5=50J
重力做功的平均功率为
故选C。
11．C
【详解】
AB．若F不变，汽车在平直公路上加速运动过程中，速度增大，根据
可知功率P增大，故AB错误；
CD．若功率P不变，汽车在平直公路上加速运动过程中，速度增大，根据
可知牵引力F减小，故C正确，D错误。
故选C。
12．A
【详解】
A．0～t1时间内汽车的加速度为
在此过程中，水平方向受到牵引力和阻力，根据牛顿第二定律
解得
故A正确；
B．0～t1时间内汽车做匀加速运动，牵引力恒定，速度逐渐增大，根据
可知，汽车的功率逐渐增大，故B错误；
C．t1～t2时间内汽车做变加速直线运动，平均速度
故C错误；
D．t1～t2时间内汽车的功率不变，速度增大，牵引力减小，t2时刻后，牵引力减小到与阻力相同，汽车做匀速直线运动，故t1时刻汽车的牵引力大于t2时刻汽车的牵引力，故D错误。
故选A。
13．1 16
【详解】
由图乙的v-t图象可以知道，在0～2s内，物体速度为零，物体处于静止状态，则物体处于静止状态受到静摩擦力，阻力和推力是平衡力，物体受到的阻力等于推力；由F-t图像可知，在0～2s内，推力为1N，阻力是1N。
由图乙的v-t图象可知，在4～6s内物体处于匀速直线运动状态，由平衡条件可知，物体所受到的滑动摩擦力f与推力F是一对平衡力，此时滑动摩擦力等于推力
f=F=2N
在4～6s内物体运动的路程
s=vt=4m/s×2s=8m
4~6s内推力F对物体所做的功为
W=Fs=2N×8m=16J
14．
【详解】
小球离开B点后做平抛运动，下落到地面时，在竖直方向有
即竖直方向速度大小为
故物体落地时重力的瞬时功率
15．18 9
【详解】
对物体受力分析可知，物体受到的合外力为水平恒力，故恒力F对物体所做的功
W=Fs =18J
根据功率公式可知，平均功率
16．4000N；
【详解】
速度大小为20 m/s做匀速直线运动时，阻力与牵引力平衡，则
若汽车以10 m/s匀速行驶，阻力大小不变，阻力与牵引力平衡，汽车的实际功率
17．（1）10N；（2）2kg；（3）120J；（4）156J
【详解】
(1) 2s末根据
可知
(2)2-6s匀速运动，拉力
所以摩擦力
0-2s加速度
根据牛顿第二定律有
质量
(3) 0～6 s内物体位移
克服摩擦力做功
(4) 根据
可知0～6 s内拉力做的功
18．（1）100m/s；（2）2.42×104N
【详解】
（1）设该动车组达到的最大行驶速度，每节车厢受到的阻力为f，，则：
其中
解得
（2）牵引力变为
得
对整体有
对前2节车厢受力，有
得
即第三节给第二节的推力为2.42×104N。答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．火车在一段平直的轨道上做匀加速运动，若阻力不变，则牵引力F和它的瞬时功率P的变化情况是（ ）
A．F不变，P变大 B．F变小，P不变
C．F变大，P变大 D．F不变，P不变
2．物体受到两个互相垂直的作用力而运动，已知力F1做功6 J，力F2做功8 J，则力F1、F2的合力对物体做功为（ ）
A．10 J B．14 J C．2 J D．－2 J
3．某人用20N的水平恒力推着小车在粗糙的水平面上前进了5.0m，放手后，小车又前进了2.0m才停下来，则在小车运动过程中，人的推力所做的功为（ ）
A．100 J B．140 J C．60 J D．无法确定
4．篮球比赛时，小王同学跳起投篮。在离地上升过程中，下列设法正确的是（ ）
A．重力对小王做负功
B．重力对小王做正功
C．手对球的作用力大于球对手的作用力
D．手对球的作用力小于球对手的作用力
5．如下图所示，物体在水平桌面上，当对它施加图A的拉力F，使它由静止发生位移x，与对它施加图B的推力F，使它由静止发生位移x，F与水平方向夹角均为，则关于做功的下列说法中正确的是（ ）
A．A、B中F做功相同 B．图B中F做功多
C．图A中克服摩擦力做功多 D．A、B中克服摩擦力做功相同
6．质量为m的物体做自由落体运动，某时刻速度为v，此时重力的功率是（ ）
A．0 B． C．mgv D．2mgv
7．一质量为1500kg的汽车，在平直路面上从静止开始在1500N的合外力作用下以恒定加速度启动，当速度达到20m/s时功率达到额定功率，接着以额定功率继续加速，最后以30m/s的最大速度匀速运动，整个运动过程中汽车所受阻力恒定，下列说法正确的是（ ）
A．汽车的额定功率为80kW
B．汽车的额定功率为90kW
C．汽车受到的阻力大小为2000N
D．汽车受到的阻力大小为4000N
8．蹦床运动是极具技巧性和观赏性的项目，具有弹性的蹦床可以简化成下端固定的竖直放置的轻弹簧，用小球替代运动员，如图所示。运动员从最高点A点由静止下落，当他经过B点时，此时弹簧恰好处于自由状态，C点是运动过程的最低点。在整个竖直运动过程中，弹簧始终处于弹性限度内，空气阻力忽略不计。运动员从A点运动到B点的过程中，他所受重力的瞬时功率（ ）
A．越来越大 B．越来越小
C．保持不变 D．先增大，再减小
9．一辆汽车保持的额定功率行驶．当汽车的速度为时，牵引力的大小为（ ）
A．2000N B．2500N C．3000N D．4000N
10．质量为1 kg的物体由静止下落5 m的过程中，重力做功的平均功率为（g取10 m/s2，不计空气阻力）（ ）
A．5 W B．10W C．50 W D．100 W
11．汽车在平直公路上加速运动过程中，关于牵引力F的大小及其功率P的判断正确的是（ ）
A．若F不变，则功率P不变 B．若F不变，则功率P减小
C．若功率P不变，则F减小 D．若功率P不变，则F增大
12．如图所示为质量为m的汽车在水平路面上启动过程的v﹣t图象，Oa为过原点的倾斜直线，ab段是汽车以额定功率行驶时的加速阶段速度随时间变化的曲线，bc段是与ab段相切的水平直线。整个启动过程中阻力恒为f，则下列说法正确的是（ ）
A．0～t1时间内汽车牵引力
B．0～t1时间内汽车以恒定功率做匀加速运动
C．t1～t2时间内汽车的平均速度为
D．t1时刻汽车的牵引力小于t2时刻汽车的牵引力
二、填空题
13．如图所示，水平地面士的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系如图甲所示，物体的速度v与时间t的关系如图乙所示。则0-2s物体没有被推动，此时物体受到的阻力为______N。4~6s内推力F对物体所做的功为______J。
14．如图所示，AB是半径为R的 圆弧轨道，B点的切线在水平方向，且B点距离水平地面高度为h，有一物体（可视为质点）从A点由静止开始滑下，到达B点时，对轨道的压力为其所受重力的2倍（重力加速度为g）。物体落地时重力的瞬时功率为________。（结果均用题中字母表示）
15．静止在光滑水平面上的物体，在水平恒力的作用下，经过的时间沿直线运动了的距离。在这段时间里，恒力对物体所做的功为______，平均功率为______。
三、解答题
16． 汽车以80 kW的恒定功率沿平直公路做匀速直线运动，其速度大小为20 m/s，则汽车在该公路上行驶时所受的阻力大小为多少？若汽车以10 m/s匀速行驶，阻力大小不变，则汽车的实际功率为多少？
17．一质量为m的物体静止在水平地面上，在水平拉力F的作用下开始运动，在0～6 s内其速度与时间关系图象和拉力的功率与时间关系图象如图所示，取g=10 m/s2，求
（1）0-2s拉力F的大小；
（2）物体的质量m；
（3）0～6 s内物体克服摩擦力做功；
（4）0～6 s内拉力做的功。
18．2021年6月25日，复兴号智能动车组集中上线运行，新亮相的CR400AF和CR400BF两个系列车体外观分别采用“瑞龙智行”和“龙凤呈祥”方案，寓意科技创新引领中华民族伟大复兴、中国高铁领先世界造福人类，表达了对祖国繁荣昌盛、人民幸福安康的美好祝福。其中CR400AF列车定员为578人，运营时速为350公里、最高时速为380公里。某一列满载乘客的动车组共有8辆标准车厢，4号车厢专门设置无障碍车厢，沿列车前进方向看，第二、三 节车厢为自带动力的车厢（动车），其余为不带动力的车厢（拖车）。每节车厢的质量均为1.25×104kg，动车车厢的额定功率都为9680kW（只有在第三节车厢达到额定功率但仍不够用时才启动第二节车厢动力系统）。每节车厢在高速行使过程中所受阻力正比于其速率的二次方，比例系数为2.42，重力加速度大小10m/s2。
（1）若动力系统均启用时，求该动车组能达到的最大行驶速度。
（2）若该动车组以最大速度正常行驶时，由于故障，第二节车厢突然失去动力，求失去动力的瞬间第二三节之间的作用力。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案
1．A
【详解】
因为火车做匀加速运动，所以牵引力F不变，但速度在增大，故牵引力的瞬时功率变大，BCD错误，A正确。
故选A。
2．B
【详解】
力F1、F2的合力对物体做功
ACD错误，B正确。
故选B。
3．A
【详解】
人的推力作用在小车上的过程中，小车的位移大小是5.0 m，故该力做功为
W＝Flcos α＝20×5.0×cos0°J＝100J
故选A。
4．A
【详解】
AB．小王立刻上升过程中，位移（运动）方向与重力方向相反，重力做负功，故A正确，B错误；
CD．根据作用力与反作用力关系，手对球的作用力与球对手的作用力大小相等，故CD错误。
故选A。
5．A
【详解】
AB．由公式
知，恒力F对两种情况下做功一样多，即
B错误，A正确；
CD．根据题意可知，物体B对地面的压力大于物体A对地面的压力，所以B受到的滑动摩擦力比A受到的摩擦力大，则图B中克服摩擦力做功多，CD错误。
故选A。
6．C
【详解】
根据瞬时功率公式，可知物体做自由落体运动，某时刻速度为v，则此时重力的功率是
故选C。
7．B
【详解】
当汽车的速度
汽车的功率达到额定功率，汽车的最大速度
汽车做匀速直线运动时处于平衡状态，设汽车的额定功率为P，设此时汽车的牵引力为F，则
由平衡条件得
汽车做匀加速直线运动时，汽车的牵引力
汽车做匀加速直线运动时，由牛顿第二定律得
即
解得
故选B。
8．A
【详解】
运动员从A点运动到B点的过程中，速度越来越大，而重力大小不变，根据
可知他所受重力的瞬时功率越来越大。
故选A。
9．C
【详解】
根据功率与瞬时速度的关系可得，当汽车的速度为时，牵引力的大小为
ABD错误，C正确。
故选C。
10．C
【详解】
根据
运动时间
由功的定义
W=mgh=1×10×5=50J
重力做功的平均功率为
故选C。
11．C
【详解】
AB．若F不变，汽车在平直公路上加速运动过程中，速度增大，根据
可知功率P增大，故AB错误；
CD．若功率P不变，汽车在平直公路上加速运动过程中，速度增大，根据
可知牵引力F减小，故C正确，D错误。
故选C。
12．A
【详解】
A．0～t1时间内汽车的加速度为
在此过程中，水平方向受到牵引力和阻力，根据牛顿第二定律
解得
故A正确；
B．0～t1时间内汽车做匀加速运动，牵引力恒定，速度逐渐增大，根据
可知，汽车的功率逐渐增大，故B错误；
C．t1～t2时间内汽车做变加速直线运动，平均速度
故C错误；
D．t1～t2时间内汽车的功率不变，速度增大，牵引力减小，t2时刻后，牵引力减小到与阻力相同，汽车做匀速直线运动，故t1时刻汽车的牵引力大于t2时刻汽车的牵引力，故D错误。
故选A。
13．1 16
【详解】
由图乙的v-t图象可以知道，在0～2s内，物体速度为零，物体处于静止状态，则物体处于静止状态受到静摩擦力，阻力和推力是平衡力，物体受到的阻力等于推力；由F-t图像可知，在0～2s内，推力为1N，阻力是1N。
由图乙的v-t图象可知，在4～6s内物体处于匀速直线运动状态，由平衡条件可知，物体所受到的滑动摩擦力f与推力F是一对平衡力，此时滑动摩擦力等于推力
f=F=2N
在4～6s内物体运动的路程
s=vt=4m/s×2s=8m
4~6s内推力F对物体所做的功为
W=Fs=2N×8m=16J
14．
【详解】
小球离开B点后做平抛运动，下落到地面时，在竖直方向有
即竖直方向速度大小为
故物体落地时重力的瞬时功率
15．18 9
【详解】
对物体受力分析可知，物体受到的合外力为水平恒力，故恒力F对物体所做的功
W=Fs =18J
根据功率公式可知，平均功率
16．4000N；
【详解】
速度大小为20 m/s做匀速直线运动时，阻力与牵引力平衡，则
若汽车以10 m/s匀速行驶，阻力大小不变，阻力与牵引力平衡，汽车的实际功率
17．（1）10N；（2）2kg；（3）120J；（4）156J
【详解】
(1) 2s末根据
可知
(2)2-6s匀速运动，拉力
所以摩擦力
0-2s加速度
根据牛顿第二定律有
质量
(3) 0～6 s内物体位移
克服摩擦力做功
(4) 根据
可知0～6 s内拉力做的功
18．（1）100m/s；（2）2.42×104N
【详解】
（1）设该动车组达到的最大行驶速度，每节车厢受到的阻力为f，，则：
其中
解得
（2）牵引力变为
得
对整体有
对前2节车厢受力，有
得
即第三节给第二节的推力为2.42×104N。答案第1页，共2页
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