8.1 功与功率 同步练习题(word版含答案)

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名称 8.1 功与功率 同步练习题(word版含答案)
格式 doc
文件大小 408.4KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-02-23 05:47:51

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文档简介

8.1 功与功率
一、单选题
1.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
2.如图所示,木箱在与水平方向成a角斜向上的恒力F作用下,沿水平地面向右运动:发生了一段位移x,在这个过程中,力F所做的功为(  )
A.W=FxB. B.W=Fxsina
C.W=Fxcosa D.W=Fxtana
3.研究炮弹的运动时不能忽略空气阻力,炮弹的实际飞行轨迹不是抛物线,而是“弹道曲线”,、、、、为弹道曲线上的五点,其中点为发射点,点为落地点,点为轨迹的最高点,、为运动过程中经过的距地面高度相等的两点。下列说法正确的是(  )
A.到达点时,炮弹的速度、加速度均为零
B.炮弹经过点时的速度大小等于经过点时的速度大小
C.炮弹由点运动到点,重力的功率先减小后增大
D.炮弹由点运动到点的时间大于由点运动到点的时间
4.先后用跟水平方向成α角、大小相同的两个力F1和F2,推动放在粗糙水平面上的一个物体,力F1的方向斜向上,力F2的方向斜向下,物体都由静止开始运动,通过相同的位移,比较力F1和F2对物体所做功W1和W2的大小,有(  )
A. B.
C. D.条件不足,无法确定
5.重为的物体放在水平地面上,与地面的滑动摩擦因数为,在大小为,方向与水平面成斜向上的拉力作用下前进(,),在此过程中力做功为( )
A. B. C. D.
6.如图,一容器的内壁是半径为r的半球面,容器固定在水平地面上。在半球面水平直径的一端有一质量为m(可视为质点)的小滑块P,它在容器内壁由静止开始下滑到最低点,在最低点时的向心加速度大小为a,已知重力加速度大小为g。则Р由静止下滑到最低点的过程中克服摩擦力做的功为(  )
A. B. C. D.
7.每年春节前江西农村都有捣年糕的习俗,借此来寓意“年年发财、步步高升”。捣年糕时,一人将“石杵”一起一落挥动,另一人在“石杵”挥动的间隙迅速翻动米粉团,直到米粉团柔软而有弹性。已知“石杵”质量为20 kg,每分钟上下挥动20下,每次重心上升的高度约为90 cm,则人挥动“石杵”做功的功率约为 (  )
A.60 W B.120 W C.180 W D.540 W
二、多选题
8.如图,质量相等的物体A、B处在同一水平线上,在物体A做平抛运动的同时,物体B做自由下落:两轨迹相交于O点,则两物体在O点(  )
A.相遇 B.速度相同
C.重力的功率相等 D.重力的功率不相等
9.一辆质量为M拖车的最大功率为P,当拖车拖着一辆质量为m小车以最大功率沿一倾角为30°的斜面向上运动时,最大速度为v,拖车对小车拉力为,当拖车拖着该小车沿着同一斜面向下运动时,最大速度为,拖车对小车拉力为,假设拖车对小车的拉力沿运动方向,拖车和小车受到的阻力均为自身重力的k倍,重力加速度为g,则以下表达式可能正确的是(  )
A. B. C. D.
10.如图甲所示,在粗糙的水平面上,放着可视为质点的A、B两物块,质量分别为kg和kg。轻弹簧一端与物块A相连,另一端与竖直墙壁相连。未施加拉力F时,A到墙壁的距离小于弹簧原长且整个系统恰好处于静止状态。从时刻开始,对B施加一水平向右的力F使物块B做匀加速运动,力F随时间变化的规律如图乙,已知物块与地面的动摩擦因数为0.5,g取10m/s2,(  )
A.物块B在时的加速度大小为6
B.弹簧的劲度系数为300N/m
C.到的过程中力F做的功为4J
D.到AB分开的过程中,A克服摩擦力的功为0.5J
11.如图甲所示,质量m=0.5kg,初速度v0=10m/s的物体,受到一个与初速度方向相反的外力F的作用,沿粗糙的水平面滑动,经3s撤去外力,直到物体停止,整个过程物体的v-t图象如图乙所示,g取10m/s2,则(  )
A.物体与地面间的动摩擦因数为0.2 B.0~2s内F做的功为-8J
C.0~7s内摩擦力做功为-25J D.0~7s内物体滑行的总位移为29m
三、填空题
12.一艘轮船以 15m/s 的速度匀速运动,它所受到的阻力为 1.2×107N,发动机的实际功率是_____ 。
13.一质量为的汽车,其额定功率为,该车在某平直公路上行驶时能达到的最大速度为,则汽车在该公路上行驶时受到的阻力大小为___________;若以额定功率启动汽车,当汽车速度达到时的加速度大小为__________。
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.已知汽车在运动中受到的阻力与速率的平方成正比,汽车油箱中有燃油。当快艇以匀速行驶时,还能行驶。则当快艇以匀速行驶时,发动机的功率为原来的_______倍;假设快艇发动机的效率保持不变,还能行驶______。
四、解答题
16.由于我国的电磁弹射技术获得突破性发展,据悉我国正在建造的003号航空母舰将会采用电磁弹射的形式帮助飞机起飞。通过电磁弹射装置,飞机可以在更短的距离内达到起飞速度,同时还可以装载更多的燃油和弹药,有效的提高了飞机的作战能力。某型战斗机采用两台推力为2×105N的发动机,起飞时发动机达到最大推力,电磁弹射装置给飞机提供的推力视为恒力,发动机与弹射装置共同提供滑行加速阶段的动力,通过70m的距离将飞机由静止加速至70m/s的起飞速度,此状态下飞机和燃油弹药的总重量为33吨,若飞机在整个地面滑行过程中受到的阻力恒为0.2mg,则
(1)电磁弹射装置提供的推力多大?
(2)若电磁弹射装置机械效率为60%,则弹射一次需要消耗多少能量?(保留3位有效数字)
17.在F=6N的水平力作用下,质量m=3kg的物体在光滑水平面上由静止开始运动,运动时间t=3 s。求:
(1)力F在前3 s内对物体做的功;
(2)力F在前3 s内对物体做功的平均功率;
(3)在3 s末力F对物体做功的瞬时功率。
18.水平传送带以v = 2m/s速度顺时针匀速运动,将质量m = 2kg的物体轻放在传送带的A端,传送带AB两端间的距离为L = 4m,物体和传送带间的动摩擦因数μ = 0.1,g取10m/s2。求从A到B:
(1)传送带对物体所做的功;
(2)传送带克服摩擦力所做的功;
(3)系统因物体与传送带的摩擦而产生的热量。
19.物流工作人员利用传送带从货车上卸行李。如图所示,以恒定速率运行的传送带与水平面间的夹角,转轴间距。工作人员沿传送方向以速度从传送带顶端推下一件质量的小包裹(可视为质点)。小包裹与传送带间的动摩擦因数。重力加速度g取,。求:
(1)小包裹相对传送带滑动时加速度的大小a;
(2)小包裹通过传送带所需的时间t;
(3)小包裹通过传送过程中传送带对包裹所做的功W。
试卷第1页,共3页
试卷第5页,共5页
参考答案:
1.A
【解析】
【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。
2.C
【解析】
【详解】
F为恒力,x为位移,为力与位移的夹角,故F做的功为
故C正确。
故选C。
3.C
【解析】
【详解】
A.到达点时,炮弹的速度、加速度均不为零,所以A错误;
B.运动时不能忽略空气阻力,由动能定理可知从a点到c点空气阻力做了负功,动能减小,则炮弹经过点时的速度大小大于经过点时的速度大小,所以B错误;
C.炮弹由点运动到点,竖直方向的速度先减小后增大,根据
可知,重力的功率先减小后增大,所以C正确;
D.由于上升过程的加速度大于下降时的加速度,则炮弹由点运动到点的时间小于由点运动到点的时间,所以D错误;
故选C。
4.A
【解析】
【详解】
根据功的计算式
可得
故A正确,BCD错误。
故选A。
5.B
【解析】
【详解】
拉力大小为400N,位移的大小为10m,所以拉力做的功的大小为
W=FLcosα=400×10×0.8J=3200J
故选B。
6.A
7.A
【解析】
【详解】
挥动“石杵”一次所做的功
1 min内做的总功
则人挥动“石杵”做功的平均功率
故选A。
8.AC
【解析】
【详解】
AB.A做平抛运动,做自由落体运动,由于平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,可知两物体在点相遇,相遇时两物体的竖直分速度相等,但是A有水平分速度,根据平行四边形定则知,两物体通过点的速度不同,故A正确,B错误;
CD.两物体通过点时竖直分速度相等,根据
知,重力的功率相等,故C正确,D错误。
故选AC。
9.AC
【解析】
【详解】
当拖车沿着斜面向上运动时,对于小车
当拖车沿着斜面向下运动时,对小车
联立解得
,,
故AC正确,BD错误。
故选AC。
10.CD
【解析】
【详解】
A.未施加拉力F时,A、B均静止,可得
时刻刚施加F时,对A、B整体,据牛顿第二定律可得
由图像可得此时
N
由以上两式解得
故A错误;
B.刚分离时,对A据牛顿第二定律可得

N/m
故B错误;
CD.据题意可知时,A、B开始分离,此过程AB位移大小为
A克服摩擦力的功为
AB分开前,可得
(N)
拉力F与位移是一次函数关系,可得A、B分离时,拉力F的大小为
故到的过程中力F做的功为
故CD正确。
故选CD。
11.BD
【解析】
【详解】
A.设物体与地面间的动摩擦因数为μ,设F作用时物体的加速度大小为a1,根据牛顿第二定律有
设F撤去后物体的加速度大小为a2,同理可得
由题图乙可知
解得
故A错误;
B.0~2s内物体的位移大小为
0~2s内F做的功为
故B正确;
CD.0~7s内物体滑行的总位移为
摩擦力做功为
故C错误,D正确。
故选BD。
12.1.8×108
【解析】
【详解】
匀速运动
发动机的实际功率是
13. 1
【解析】
【分析】
【详解】
汽车在该公路上行驶时受到的阻力大小为
汽车速度达到时的加速度
14.
【解析】
【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. 8 10
【解析】
【详解】
当匀速行驶时,牵引力等于阻力,即
根据
当速度加倍时,发动机的功率变为原来的8倍;
功率变为原来的8倍,则在相同燃油时运动时间变为原来的,则还能行驶的距离
16.(1)8.21×105N;(2)9.58×107J
【解析】
【详解】
(1)飞机由静止达到起飞速度的过程中,有
解得
由牛顿第二定律,有
解得电磁弹射装置提供的推力
F2=8.21×105N
(2)电磁弹射装置机械效率为
可解得
17.(1)54 J;(2)18 W;(3)36 W
【解析】
【详解】
(1)在水平力F的作用下,物体在光滑水平面上做初速度为零的匀加速直线运动,根据牛顿第二定律可知,加速度
a=
则物体在3 s末的速度
v=at
物体在3 s内的位移
x=at2
解得
a=2 m/s2,v= 6 m/s,x=9 m
力F在前3 s内对物体做的功
W=Fx=54 J
(2)力F在前3 s内的平均功率
==18 W
(3)3 s末力F的瞬时功率
P=Fv=6×6 W=36 W
18.(1)4J;(2)8J;(3)4J
【解析】
【详解】
(1)物体在匀加速过程中,由牛顿第二定律
解得
当物块和传送带共速时,经历的时间
物体相对于地面的位移
则在后面的过程中物块与传送带一起做匀速直线运动,则物块受到的摩擦力为零,则整个过程中传送带对物体所做的功为
W1 = μmgx1 = 0.1 × 2 × 10 × 2J = 4J
(2)在物块做匀加速直线运动阶段(即有摩擦力的阶段),传送带相对于地面的位移为
x2 = vt = 4m
传送带克服摩擦力所做的功
W2 = μmgx2 = 0.1 × 2 × 10 × 4J = 8J
(3)系统因物体与传送带的摩擦而产生的热量为
Q = μmg(x2 - x1) = 0.1 × 2 × 10 × 2J = 4J
19.(1)0.8m/s2;(2)5.55s;(3)-248.3J
【解析】
【详解】
(1)根据牛顿第二定律可知
解得
(2)小包裹做匀减速直线运动,用时
在传动带上滑动的距离为
共速后做匀速运动的时间为
所以小包裹通过传送带的时间为
(3)匀减速运动时摩擦力对包裹做功
W1=-μmgx1cosα=-93.5J
匀速运动时摩擦力对包裹做功
W2=-mgsinα(L-x1)=-154.8J
摩擦力对包裹做总功
W=W1+W2=-248.3J
答案第1页,共2页
答案第10页,共1页