第八章 功与功率（第2课时 功率） 基础过关练（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第八章 功与功率（第2课时 功率） 基础过关练（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 212.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-02-14 15:13:26 | ||
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文档简介
2022版高中同步人教版必修第二册 第八章 2-1 功与功率（第2课时 功率） 基础过关练
一、单选题
1．如题图甲所示为一位同学在跳绳，某科学研究小组利用传感器记录了该同学在原地跳绳过程，离开地面后竖直方向上的v-t图像如图乙所示。已知t0 和该同学的质量m，以及起跳速度v0，不计阻力，下列关于该同学跳绳过程分析正确的是（ ）
A．该同学重心能上升的最大高度为
B．上升过程克服重力做功的平均功率为
C．完成100次跳绳，该同学的腾空时间为40 t0
D．每完成一次跳绳，地面支持力对这位同学做的机械功为
2．火车做匀加速运动， 所受阻力不变。关于牵引力F和瞬时功率P的变化， 下列说法中正确的是（ ）
A．F不变， P增大 B．F不变， P不变
C．F增大， P增大 D．F增大， P减小
3．一辆汽车在平直的公路上由静止开始启动。在启动过程中，汽车牵引力的功率及其瞬时速度随时间的变化情况分别如图甲、乙所示。已知汽车所受阻力恒为重力的，重力加速度g取。下列说法正确的是（ ）
A．该汽车的质量为
B．
C．在内，汽车的位移大小约为
D．在前5s内，阻力对汽车所做的功为25kJ
4．电梯载着总重为的乘客，以3m/s速度匀速上升的过程中，电梯对乘客做功的功率为（ ）
A． B． C．
5．下列物理量中，用来描述做功快慢的是
A．功
B．动能
C．功率
D．时间
6．下列是某同学对物理中的公式和规律的理解，其中正确的是（ ）
A．根据电场强度的公式，电场中某点的电场强度和试探电荷的电量成反比
B．根据电容的公式，电容器的电容与电容器的带电量成正比
C．根据功率的公式，力对物体做功越多，功率就越大
D．根据动能定理，合外力做功越多，物体的动能增量就越大
7．下列表述中最符合实际情况的是（ ）
A．某高中同学做一次引体向上的上升过程中克服重力做功约为25J
B．将一个鸡蛋从胸前举过头顶，克服重力做功约为10J
C．篮球从2m高处自由下落到地面的过程中，重力做功的功率约为20W
D．某高中同学步行上楼时克服重力做功的功率约为10kW
8．如图所示，小球用不可伸长的细线悬挂起来，将细线水平拉直后由静止释放小球，小球运动到最低点时的速度为v、向心加速度为a，重力的功率为P、绳子的拉力为F，若不改变小球的质量，把细线的长度增加一倍，仍将细线水平拉直后由静止释放小球，下面说法正确的是（ ）
A．改变细线长度之后，小球在最低点的速度v变为原来的2倍
B．改变细线长度之后，小球在最低点时重力的功率P变为原来的倍
C．改变细线长度前后，小球在最低点时向心加速度a都等于重力加速度的2倍
D．改变细线长度前后，小球在最低点时绳子拉力F都等于小球重力的2倍
9．如图所示，整个轨道由水平轨道ABC（B为AC中点）和竖直圆弧轨道CDA（D为最高点，处于B点的正上方）拼接而成，C、A两拼接处平滑相连。电动车在水平轨道运动时电源供电，电动机输出功率恒为P；在圆弧轨道运动时，电源不供电。已知圆弧轨道粗糙，其半径为R，圆心为O，为，电动车质量为m，电动车在水平轨道上受到的阻力恒为f。现将电动车轻放在水平轨道上的A点开始运动，加速到B点开始做匀速运动，并且安全通过圆弧轨道运动到A点。则下列说法正确的是（ ）
A．电动车第一次通过AB过程的时间
B．电动车从C向上到D和从D向下到A两个过程中减少的机械能相等
C．从电动车轻放A点开始计时，小车通过第一圈、第二圈、第三圈的时间、、，大小关系为
D．若电动车从B点开始运动，则电动车不能安全通过圆弧轨道运动到A点
10．下列说法正确的是（ ）
A．滑动摩擦力一定对物体做负功
B．物体间的一对相互作用力做功的代数和可能不为0
C．静摩擦力一定不做功
D．某个力对物体做功越多，它的功率就越大
二、解答题
11．一辆质量为1.0×103kg的汽车以额定功率为12.0×104W在水平公路上行驶，汽车受到的阻力为一定值在某时刻汽车的速度为20m／s，加速度为1m／s2，汽车受到的摩擦力为定值．求(g取10m／s2)：
(1)摩擦力大小是多少？
(2)汽车所能达到的最大速度是多大
(3)若汽车从静止开始做匀加速直线运动(不是额定功率行驶)，加速度的大小为a=3.0m／s2，则这一过程能保持多长时间
12．研究发现在无风状态下汽车在行驶时受到的空气阻力f主要与汽车正面投影面积A和行驶速度v有关。一研究团队以某品牌汽车为对象开展研究，通过在风洞实验室模拟实验得到右表数据：
v/m·s-1 f /×102N A/m2 20 30 40 50 60
2.0 2.0 4.4 8.0 12.6 18.0
2.5 2.5 5.6 10.1 15.6 22.5
3.0 3.0 6.8 11.9 18.7 27.1
3.5 3.5 7.9 14.0 21.8 31.5
4.0 4.0 8.9 16.1 25.1 35.9
（1）说明如何利用表格中的数据，验证汽车行驶时受到的空气阻力f与汽车行驶速度v的平方成正比？
（2）实验可获得结论：汽车在行驶时受到的空气阻力f与汽车正面投影面积A、行驶速度v的关系表达式为f = kAv2.请任意选用表格中三组数据估算k（结果保留2位小数）；
（3）一辆该品牌小汽车质量m = 1200 kg，正面投影面积A = 3.0 m2，在平直地面上行驶时受到的地面阻力f0恒为1000 N。若该车以加速度a = 2 m/s2做匀加速直线运动。求：
①速度大小为v1 = 20 m/s时汽车受到的牵引力F1的大小；
②速度从v1 = 20 m/s增大至v2 = 30 m/s的过程中，汽车所受牵引力做的功W。（结果用科学计数法表示，保留2位小数）
13．2008年5月12日，四川省汶川县发生了8．0级特大地震，给人民的生命财产造成了巨大损失，由于交通中断，某航空部队出动了大量直升机运送受伤群众．如右图所示为一架沿水平直线飞行的直升飞机A用悬索（重力可忽略不计）救护伤员B的情景，伤员B的质量为60kg．在直升飞机A和伤员B以相同的水平速度v＝2m/s匀速运动的同时，悬索将伤员提起，在某一段时间内，A、B之间的距离以l＝H－t2（式中H为直升飞机A离地面的高度，各物理量的单位均用国际单位制表示）规律变化，则在这段时间内：
（1）伤员B相对直升飞机A做什么运动？
（2）在地面上的人看来伤员B做什么运动？大体描绘出其运动轨迹；
（3）若这段时间持续了4秒，则伤员B的位移和4秒时的速度是多少？
（4）这段时间（t＝4s）内悬索的拉力对人做了多少功？
14．质量的电动小车静止在粗糙水平地面上，小车与地面间的动摩擦因数。现遥控小车，使其以额定功率由静止开始做直线运动，经过1s小车的速度为，重力加速度g取，求：
(1)1s内牵引力对小车做的功；
(2)1s内小车前进的距离；
(3)小车获得的最大速度。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．一次跳绳过程，上升时间为
根据公式
可得
由图像中0~0.3t0时间内面积表示该段时间内位移，可知该同学重心能上升的最大高度为
h
故A错误；
B．完成一次跳绳，上升过程克服重力做功为
根据平均功率的表达式，有
联立，可得
故B正确；
C．完成100次跳绳，该同学的腾空时间为
故C错误；
D．地面支持力作用时，该同学的重心没有发生位移，所以跳绳过程中，没有做功，故D错误。
故选B。
2．A
【解析】
【详解】
火车做匀加速运动， 所受阻力不变，则由牛顿第二定律
F-f=ma
可知牵引力F不变；根据
P=Fv
可知P增大。
故选A。
3．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．第5 s末，汽车的功率达到15 kW，此时速度为5 m/s，所以此时的牵引力为
而在，汽车在做匀加速直线运动，加速度为1 m/s2。则
解得
m=1000 kg
A错误；
B．汽车所受的阻力大小为
故匀速时的速度
B错误；
C．在5~15 s内，列动能定理
其中，解得
选项C正确。
D．令前5 s的位移为x1，则，则阻力做的功为
在前5s内，汽车克服阻力做功为，D错误；
故选C。
4．B
【解析】
【详解】
电梯匀速上升，可知电梯对乘客的支持力F等于乘客的重力，所以电梯对乘客做功的功率为
故B正确。
故选B。
5．C
【解析】
【详解】
功率是描述物体做功快慢的物理量；
A. 功，与结论不相符，选项A错误；
B. 动能，与结论不相符，选项B错误；
C. 功率，与结论相符，选项C正确；
D. 时间，与结论不相符，选项D错误．
6．D
【解析】
【详解】
A．电场强度取决于电场本身，与试探电荷的电荷量无关，电场强度的定义式只是为研究电场的方便，采用比值法下的定义，故A错误；
B．电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量，取决于电容器本身，容器的电容与所带电荷量、两极板间的电压无关，故B错误；
C．功率时表示物体做功快慢的物理量，根据公式可知，力对物体做功越多，功率不一定大，还与做功时间有关，故C错误；
D．由动能定理可知，合外力做功越多，物体的动能增量就越大，故D正确。
故选D。
7．C
【解析】
【详解】
A．高中的同学体重约50kg，在一次引体向上的过程中向上的位移约0.5m，则克服重力做的功：
，
故A错误；
B．一个鸡蛋的质量约为50g=0.05kg，将一个鸡蛋从胸前举过头顶，位移约0.5m，克服重力做功约为：W=mgh=0.05×10×0.5 J =0.25J，故B错误；
C．篮球的质量约0.6kg，篮球从2m高处自由下落到地面的过程中，重力做的功：
，
篮球下落的时间：
，
功率约为：
，
，接近20W，故C正确；
D．高中的同学体重约50kg，一楼层的高度约为3m，则高中同学步行上楼时，上楼一层需要克服重力做功：
，
每秒钟向上的高度约为0.3m（两个台阶），则上一层楼大约需要10s，则功率：
，
故D错误．
8．C
【解析】
【详解】
A．由机械能守恒定律得
解得，L加倍之后，小球在最低点的速度v变为原来的倍，故A错误；
B．在最低点时重力方向与速度方向垂直，所以重力的功率为零，故B错误；
CD．在最低点绳的拉力为F，则有
解得F=3mg，与L无关，向心加速度
故C正确，D错误。
故选C。
9．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．B点开始做匀速运动，则速度为
B点到C点的时间
A点开始运动加速到B点
解得
则电动车第一次通过AB过程的时间
A错误；
B．圆弧轨道粗糙，则电动车从C向上到D和从D向下到A两个过程中，前半段的速度大于后半段的速度，则所受到的摩擦阻力不相等，则电动车从C向上到D和从D向下到A两个过程中阻力做功不同，减少的机械能不相等，B错误；
C．电动车第一次从A点开始是从静止开始，电动车第二次和第三次从A点开始时都具有相同的速度，在平直轨道上运动时间比第一次时间短，但是从C点进入轨道的速度都是最大速度，所以第二圈、第三圈时间相等，且小于第一圈的时间，即、、，大小关系为
C正确；
D．电动车从水平轨道上的A点开始运动，运动AC一半时，到B点在的匀速运动到C点，则电动车从B点开始运动也是运动了AC的一半，恰好到达C点的速度和从水平轨道上的A点开始运动，运动到B点在的匀速运动到C点的速度一样，则电动车从B点开始运动，电动车也能安全通过圆弧轨道运动到A点，D错误。
故选C。
10．B
【解析】
【详解】
静摩擦力和滑动摩擦力均可以做正功，可以做负功，也可以不做功，AC错误；一对作用力和反作用力分别作用在两个不同物体上，两个物体的位移大小可能相等，也可能不等，故做功和不一定为零，B正确；功率是描述做功快慢的物理量，功率大说明单位时间内做功多，时间不确定时做功率大小无法确定，D错误．
11．5000N，24m/s，5s
【解析】
【详解】
（1）汽车以额定功率行驶，当速度为20m/s，加速度为1m/s2，则有：
f＝ma
解之得：
f=5×103N
（2）当阻力等于牵引力时，汽车达到最大速度为
．
（3）汽车从静止开始做匀加速直线运动，由于牵引力不变，速度增加，导致功率增大．当达到额定功率，速度继续增加，导致牵引力减小．因此汽车达到额定功率时，结束匀加速过程．则有：
f＝ma
当P达到额定功率时，则有v=15m/s
由速度与时间关系，得
即静止开始做匀加速直线运动的时间为5s
点睛：本题将功率公式与牛顿第二定律综合应用，当加速度为零时，牵引力与阻力相等．即使加速度变化，也可以由牛顿第二定律来表达出速度与加速度的关系．注意汽车有两种启动，一是加速度恒定，则功率在不断增加，二是功率恒定，则加速度不断变化．
12．（1）见解析所示；（2）0.25 kg/m3；（3）①3700 N；②4.86×105 J
【解析】
【详解】
（1）
在表格中选一组相同正面投影面积A、不同速度v的数据，做出关系图像，为一条经过坐标原点的倾斜直线则可说明f与v2成正比。
用表格中各组相同正面投影面积A、不同速度v的数据（即各行数据），做出关系图像，发现拟合后为5条经过坐标原点的倾斜直线则可说明f与v2成正比。
（2）选取三组数据f1 = 2.0×102N、A1=2.0m2、v1=20m/s
f2 = 11.9×102 N、A2 = 3.0 m2、v2 = 40 m/s
f3 = 35.9×102 N、A3 = 4.0 m2、v3 = 60 m/s
分别代入
可求得
k1 = 0.250 kg/m3
k2 = 0.248 kg/m3
k3 = 0.249 kg/m3
则
（3）①v1 = 20 m/s时，汽车受空气阻力f1 = 300 N，根据
可得
②v2 = 30 m/s时，汽车受空气阻力f2 = 680 N，根据
可得
汽车的位移
根据
可知牵引力F与v2为线性关系，又因为匀加速直线运动中位移s与v2为线性关系，因此牵引力F与位移s也为线性关系
这一过程中牵引力做功
13．（1）伤员做匀变速直线运动的初速度和加速度分别为v0＝0，a＝1m/s2，加速度的方向竖直向上．
（2）轨迹如图所示．（3） ，（4）5280J．
【解析】
【详解】
试题分析：（1）伤员的位移AB＝H－l＝t2，类比匀变速直线运动的位移公式s＝v0t＋ at2可得，伤员做匀变速直线运动的初速度和加速度分别为v0＝0，a＝1m/s2，加速度的方向竖直向上．
（2）伤员B对地的运动可看成竖直向上的初速度为零的匀加速直线运动和水平方向的匀速直线运动的合成——类平抛运动（匀变速曲线运动），轨迹如右图所示．
（3）若t＝4s，则x＝vt＝8m，y＝at2＝8m
所以
又vy＝at＝4m/s；vx＝v＝2m/s
所以
（4）由牛顿第二定律得F－mg＝ma，
即F＝m（g＋a）＝660N
所以W＝Fy＝660×8J＝5280J．
考点：运动的合成和分解；牛顿第二定律
【名师点睛】本题关键是理清两个分运动，然后求解出各个分运动的速度和加速度，最后合成合速度和合加速度．
14．(1)10J；(2) ；(3)
【解析】
【详解】
(1)牵引力对小车做的功
(2)小车在1s内的运动过程，由动能定理得
解得
(3)小车达到最大速度时
达到最大速度时
可得
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．如题图甲所示为一位同学在跳绳，某科学研究小组利用传感器记录了该同学在原地跳绳过程，离开地面后竖直方向上的v-t图像如图乙所示。已知t0 和该同学的质量m，以及起跳速度v0，不计阻力，下列关于该同学跳绳过程分析正确的是（ ）
A．该同学重心能上升的最大高度为
B．上升过程克服重力做功的平均功率为
C．完成100次跳绳，该同学的腾空时间为40 t0
D．每完成一次跳绳，地面支持力对这位同学做的机械功为
2．火车做匀加速运动， 所受阻力不变。关于牵引力F和瞬时功率P的变化， 下列说法中正确的是（ ）
A．F不变， P增大 B．F不变， P不变
C．F增大， P增大 D．F增大， P减小
3．一辆汽车在平直的公路上由静止开始启动。在启动过程中，汽车牵引力的功率及其瞬时速度随时间的变化情况分别如图甲、乙所示。已知汽车所受阻力恒为重力的，重力加速度g取。下列说法正确的是（ ）
A．该汽车的质量为
B．
C．在内，汽车的位移大小约为
D．在前5s内，阻力对汽车所做的功为25kJ
4．电梯载着总重为的乘客，以3m/s速度匀速上升的过程中，电梯对乘客做功的功率为（ ）
A． B． C．
5．下列物理量中，用来描述做功快慢的是
A．功
B．动能
C．功率
D．时间
6．下列是某同学对物理中的公式和规律的理解，其中正确的是（ ）
A．根据电场强度的公式，电场中某点的电场强度和试探电荷的电量成反比
B．根据电容的公式，电容器的电容与电容器的带电量成正比
C．根据功率的公式，力对物体做功越多，功率就越大
D．根据动能定理，合外力做功越多，物体的动能增量就越大
7．下列表述中最符合实际情况的是（ ）
A．某高中同学做一次引体向上的上升过程中克服重力做功约为25J
B．将一个鸡蛋从胸前举过头顶，克服重力做功约为10J
C．篮球从2m高处自由下落到地面的过程中，重力做功的功率约为20W
D．某高中同学步行上楼时克服重力做功的功率约为10kW
8．如图所示，小球用不可伸长的细线悬挂起来，将细线水平拉直后由静止释放小球，小球运动到最低点时的速度为v、向心加速度为a，重力的功率为P、绳子的拉力为F，若不改变小球的质量，把细线的长度增加一倍，仍将细线水平拉直后由静止释放小球，下面说法正确的是（ ）
A．改变细线长度之后，小球在最低点的速度v变为原来的2倍
B．改变细线长度之后，小球在最低点时重力的功率P变为原来的倍
C．改变细线长度前后，小球在最低点时向心加速度a都等于重力加速度的2倍
D．改变细线长度前后，小球在最低点时绳子拉力F都等于小球重力的2倍
9．如图所示，整个轨道由水平轨道ABC（B为AC中点）和竖直圆弧轨道CDA（D为最高点，处于B点的正上方）拼接而成，C、A两拼接处平滑相连。电动车在水平轨道运动时电源供电，电动机输出功率恒为P；在圆弧轨道运动时，电源不供电。已知圆弧轨道粗糙，其半径为R，圆心为O，为，电动车质量为m，电动车在水平轨道上受到的阻力恒为f。现将电动车轻放在水平轨道上的A点开始运动，加速到B点开始做匀速运动，并且安全通过圆弧轨道运动到A点。则下列说法正确的是（ ）
A．电动车第一次通过AB过程的时间
B．电动车从C向上到D和从D向下到A两个过程中减少的机械能相等
C．从电动车轻放A点开始计时，小车通过第一圈、第二圈、第三圈的时间、、，大小关系为
D．若电动车从B点开始运动，则电动车不能安全通过圆弧轨道运动到A点
10．下列说法正确的是（ ）
A．滑动摩擦力一定对物体做负功
B．物体间的一对相互作用力做功的代数和可能不为0
C．静摩擦力一定不做功
D．某个力对物体做功越多，它的功率就越大
二、解答题
11．一辆质量为1.0×103kg的汽车以额定功率为12.0×104W在水平公路上行驶，汽车受到的阻力为一定值在某时刻汽车的速度为20m／s，加速度为1m／s2，汽车受到的摩擦力为定值．求(g取10m／s2)：
(1)摩擦力大小是多少？
(2)汽车所能达到的最大速度是多大
(3)若汽车从静止开始做匀加速直线运动(不是额定功率行驶)，加速度的大小为a=3.0m／s2，则这一过程能保持多长时间
12．研究发现在无风状态下汽车在行驶时受到的空气阻力f主要与汽车正面投影面积A和行驶速度v有关。一研究团队以某品牌汽车为对象开展研究，通过在风洞实验室模拟实验得到右表数据：
v/m·s-1 f /×102N A/m2 20 30 40 50 60
2.0 2.0 4.4 8.0 12.6 18.0
2.5 2.5 5.6 10.1 15.6 22.5
3.0 3.0 6.8 11.9 18.7 27.1
3.5 3.5 7.9 14.0 21.8 31.5
4.0 4.0 8.9 16.1 25.1 35.9
（1）说明如何利用表格中的数据，验证汽车行驶时受到的空气阻力f与汽车行驶速度v的平方成正比？
（2）实验可获得结论：汽车在行驶时受到的空气阻力f与汽车正面投影面积A、行驶速度v的关系表达式为f = kAv2.请任意选用表格中三组数据估算k（结果保留2位小数）；
（3）一辆该品牌小汽车质量m = 1200 kg，正面投影面积A = 3.0 m2，在平直地面上行驶时受到的地面阻力f0恒为1000 N。若该车以加速度a = 2 m/s2做匀加速直线运动。求：
①速度大小为v1 = 20 m/s时汽车受到的牵引力F1的大小；
②速度从v1 = 20 m/s增大至v2 = 30 m/s的过程中，汽车所受牵引力做的功W。（结果用科学计数法表示，保留2位小数）
13．2008年5月12日，四川省汶川县发生了8．0级特大地震，给人民的生命财产造成了巨大损失，由于交通中断，某航空部队出动了大量直升机运送受伤群众．如右图所示为一架沿水平直线飞行的直升飞机A用悬索（重力可忽略不计）救护伤员B的情景，伤员B的质量为60kg．在直升飞机A和伤员B以相同的水平速度v＝2m/s匀速运动的同时，悬索将伤员提起，在某一段时间内，A、B之间的距离以l＝H－t2（式中H为直升飞机A离地面的高度，各物理量的单位均用国际单位制表示）规律变化，则在这段时间内：
（1）伤员B相对直升飞机A做什么运动？
（2）在地面上的人看来伤员B做什么运动？大体描绘出其运动轨迹；
（3）若这段时间持续了4秒，则伤员B的位移和4秒时的速度是多少？
（4）这段时间（t＝4s）内悬索的拉力对人做了多少功？
14．质量的电动小车静止在粗糙水平地面上，小车与地面间的动摩擦因数。现遥控小车，使其以额定功率由静止开始做直线运动，经过1s小车的速度为，重力加速度g取，求：
(1)1s内牵引力对小车做的功；
(2)1s内小车前进的距离；
(3)小车获得的最大速度。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．一次跳绳过程，上升时间为
根据公式
可得
由图像中0~0.3t0时间内面积表示该段时间内位移，可知该同学重心能上升的最大高度为
h
故A错误；
B．完成一次跳绳，上升过程克服重力做功为
根据平均功率的表达式，有
联立，可得
故B正确；
C．完成100次跳绳，该同学的腾空时间为
故C错误；
D．地面支持力作用时，该同学的重心没有发生位移，所以跳绳过程中，没有做功，故D错误。
故选B。
2．A
【解析】
【详解】
火车做匀加速运动， 所受阻力不变，则由牛顿第二定律
F-f=ma
可知牵引力F不变；根据
P=Fv
可知P增大。
故选A。
3．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．第5 s末，汽车的功率达到15 kW，此时速度为5 m/s，所以此时的牵引力为
而在，汽车在做匀加速直线运动，加速度为1 m/s2。则
解得
m=1000 kg
A错误；
B．汽车所受的阻力大小为
故匀速时的速度
B错误；
C．在5~15 s内，列动能定理
其中，解得
选项C正确。
D．令前5 s的位移为x1，则，则阻力做的功为
在前5s内，汽车克服阻力做功为，D错误；
故选C。
4．B
【解析】
【详解】
电梯匀速上升，可知电梯对乘客的支持力F等于乘客的重力，所以电梯对乘客做功的功率为
故B正确。
故选B。
5．C
【解析】
【详解】
功率是描述物体做功快慢的物理量；
A. 功，与结论不相符，选项A错误；
B. 动能，与结论不相符，选项B错误；
C. 功率，与结论相符，选项C正确；
D. 时间，与结论不相符，选项D错误．
6．D
【解析】
【详解】
A．电场强度取决于电场本身，与试探电荷的电荷量无关，电场强度的定义式只是为研究电场的方便，采用比值法下的定义，故A错误；
B．电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量，取决于电容器本身，容器的电容与所带电荷量、两极板间的电压无关，故B错误；
C．功率时表示物体做功快慢的物理量，根据公式可知，力对物体做功越多，功率不一定大，还与做功时间有关，故C错误；
D．由动能定理可知，合外力做功越多，物体的动能增量就越大，故D正确。
故选D。
7．C
【解析】
【详解】
A．高中的同学体重约50kg，在一次引体向上的过程中向上的位移约0.5m，则克服重力做的功：
，
故A错误；
B．一个鸡蛋的质量约为50g=0.05kg，将一个鸡蛋从胸前举过头顶，位移约0.5m，克服重力做功约为：W=mgh=0.05×10×0.5 J =0.25J，故B错误；
C．篮球的质量约0.6kg，篮球从2m高处自由下落到地面的过程中，重力做的功：
，
篮球下落的时间：
，
功率约为：
，
，接近20W，故C正确；
D．高中的同学体重约50kg，一楼层的高度约为3m，则高中同学步行上楼时，上楼一层需要克服重力做功：
，
每秒钟向上的高度约为0.3m（两个台阶），则上一层楼大约需要10s，则功率：
，
故D错误．
8．C
【解析】
【详解】
A．由机械能守恒定律得
解得，L加倍之后，小球在最低点的速度v变为原来的倍，故A错误；
B．在最低点时重力方向与速度方向垂直，所以重力的功率为零，故B错误；
CD．在最低点绳的拉力为F，则有
解得F=3mg，与L无关，向心加速度
故C正确，D错误。
故选C。
9．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．B点开始做匀速运动，则速度为
B点到C点的时间
A点开始运动加速到B点
解得
则电动车第一次通过AB过程的时间
A错误；
B．圆弧轨道粗糙，则电动车从C向上到D和从D向下到A两个过程中，前半段的速度大于后半段的速度，则所受到的摩擦阻力不相等，则电动车从C向上到D和从D向下到A两个过程中阻力做功不同，减少的机械能不相等，B错误；
C．电动车第一次从A点开始是从静止开始，电动车第二次和第三次从A点开始时都具有相同的速度，在平直轨道上运动时间比第一次时间短，但是从C点进入轨道的速度都是最大速度，所以第二圈、第三圈时间相等，且小于第一圈的时间，即、、，大小关系为
C正确；
D．电动车从水平轨道上的A点开始运动，运动AC一半时，到B点在的匀速运动到C点，则电动车从B点开始运动也是运动了AC的一半，恰好到达C点的速度和从水平轨道上的A点开始运动，运动到B点在的匀速运动到C点的速度一样，则电动车从B点开始运动，电动车也能安全通过圆弧轨道运动到A点，D错误。
故选C。
10．B
【解析】
【详解】
静摩擦力和滑动摩擦力均可以做正功，可以做负功，也可以不做功，AC错误；一对作用力和反作用力分别作用在两个不同物体上，两个物体的位移大小可能相等，也可能不等，故做功和不一定为零，B正确；功率是描述做功快慢的物理量，功率大说明单位时间内做功多，时间不确定时做功率大小无法确定，D错误．
11．5000N，24m/s，5s
【解析】
【详解】
（1）汽车以额定功率行驶，当速度为20m/s，加速度为1m/s2，则有：
f＝ma
解之得：
f=5×103N
（2）当阻力等于牵引力时，汽车达到最大速度为
．
（3）汽车从静止开始做匀加速直线运动，由于牵引力不变，速度增加，导致功率增大．当达到额定功率，速度继续增加，导致牵引力减小．因此汽车达到额定功率时，结束匀加速过程．则有：
f＝ma
当P达到额定功率时，则有v=15m/s
由速度与时间关系，得
即静止开始做匀加速直线运动的时间为5s
点睛：本题将功率公式与牛顿第二定律综合应用，当加速度为零时，牵引力与阻力相等．即使加速度变化，也可以由牛顿第二定律来表达出速度与加速度的关系．注意汽车有两种启动，一是加速度恒定，则功率在不断增加，二是功率恒定，则加速度不断变化．
12．（1）见解析所示；（2）0.25 kg/m3；（3）①3700 N；②4.86×105 J
【解析】
【详解】
（1）
在表格中选一组相同正面投影面积A、不同速度v的数据，做出关系图像，为一条经过坐标原点的倾斜直线则可说明f与v2成正比。
用表格中各组相同正面投影面积A、不同速度v的数据（即各行数据），做出关系图像，发现拟合后为5条经过坐标原点的倾斜直线则可说明f与v2成正比。
（2）选取三组数据f1 = 2.0×102N、A1=2.0m2、v1=20m/s
f2 = 11.9×102 N、A2 = 3.0 m2、v2 = 40 m/s
f3 = 35.9×102 N、A3 = 4.0 m2、v3 = 60 m/s
分别代入
可求得
k1 = 0.250 kg/m3
k2 = 0.248 kg/m3
k3 = 0.249 kg/m3
则
（3）①v1 = 20 m/s时，汽车受空气阻力f1 = 300 N，根据
可得
②v2 = 30 m/s时，汽车受空气阻力f2 = 680 N，根据
可得
汽车的位移
根据
可知牵引力F与v2为线性关系，又因为匀加速直线运动中位移s与v2为线性关系，因此牵引力F与位移s也为线性关系
这一过程中牵引力做功
13．（1）伤员做匀变速直线运动的初速度和加速度分别为v0＝0，a＝1m/s2，加速度的方向竖直向上．
（2）轨迹如图所示．（3） ，（4）5280J．
【解析】
【详解】
试题分析：（1）伤员的位移AB＝H－l＝t2，类比匀变速直线运动的位移公式s＝v0t＋ at2可得，伤员做匀变速直线运动的初速度和加速度分别为v0＝0，a＝1m/s2，加速度的方向竖直向上．
（2）伤员B对地的运动可看成竖直向上的初速度为零的匀加速直线运动和水平方向的匀速直线运动的合成——类平抛运动（匀变速曲线运动），轨迹如右图所示．
（3）若t＝4s，则x＝vt＝8m，y＝at2＝8m
所以
又vy＝at＝4m/s；vx＝v＝2m/s
所以
（4）由牛顿第二定律得F－mg＝ma，
即F＝m（g＋a）＝660N
所以W＝Fy＝660×8J＝5280J．
考点：运动的合成和分解；牛顿第二定律
【名师点睛】本题关键是理清两个分运动，然后求解出各个分运动的速度和加速度，最后合成合速度和合加速度．
14．(1)10J；(2) ；(3)
【解析】
【详解】
(1)牵引力对小车做的功
(2)小车在1s内的运动过程，由动能定理得
解得
(3)小车达到最大速度时
达到最大速度时
可得
答案第1页，共2页
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