8.1功与功率 同步练习（Word版含解析）
文档属性
| 名称 | 8.1功与功率 同步练习（Word版含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 2.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-08 02:52:10 | ||
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文档简介
人教版必修第二册 8.1 功与功率
一、单选题
1．将两个质量相同的物体从同一高度分别自由下落和水平抛出。当它们落到地面上时，下列说法正确的是（ ）
A．落地时重力的瞬时功率相同
B．运动全过程中重力做的功不同
C．落地时速度相同
D．运动全过程中重力的平均功率不同
2．如图所示，一块木板可绕过O点的光滑水平轴在竖直平面内转动，木板上放有一木块，木板右端受到竖直向上的作用力F，从图中实线位置缓慢转动到虚线位置，木块相对木板不发生滑动。则在此过程中（ ）
A．木板对木块的支持力不做功
B．木板对木块的摩擦力做负功
C．木板对木块的摩擦力不做功
D．F对木板所做的功等于木板重力势能的增加
3．如图所示，“歼15”战机每次从“辽宁号”航母上起飞的过程中可视为匀加速直线运动，且滑行的距离和牵引力都相同，则（ ）
A．携带的弹药越多，加速度越大
B．携带的弹药越多，牵引力做功越多
C．携带的弹药越多，滑行的时间越长
D．携带的弹药越多，获得的起飞速度越大
4．2021年东京奥运会上，中国奥运代表队共收获了38金32银18铜的出色成绩。在田径男子100米半决赛中，中国短跑运动员苏炳添跑出了9秒83的个人最好成绩，刷新了亚洲纪录。以下说法正确的是（ ）
A．苏炳添赢得第一是因为冲过终点线时的速度大于其他人
B．百米赛跑由于是直跑道，所以位移就是路程
C．苏炳添起跑加速过程中，地面对他的摩擦力做正功
D．苏炳添起跑瞬间，地面对他的支持力大于他的重力
5．如图所示，一宽度为d的水平传送带以速度与向右匀速运行，在传送带上方固定光滑挡板，挡板与传送带AB边界的夹角为。质量为m的物块（可视为质点）在水平传送带AB边上随传送带以速度匀速运动，物块碰到挡板时，垂直挡板方向的速度减为零，平行挡板方向的速度不变，最终从传送带上的C点离开传送带。已知物块与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度为g。则下列说法正确的是（ ）
A．碰撞前传送带对物块的摩擦力对物块做正功
B．物块与挡板碰撞后沿挡板方向不受摩擦力
C．物块从碰到挡板到离开传送带所用时间为
D．物块沿挡板运动过程中在传送带上留下划痕的长度为
6．质量为的物体在水平面上沿直线运动，受阻力大小恒定。经某点开始沿运动方向的水平拉力F与运动距离x的关系如图所示，物体做匀速直线运动。下列对图示过程的说法正确的是（ ）
A．在处物体加速度大小为
B．物体克服阻力做功为
C．拉力对物体做功为
D．合力对物体做功为
7．质量相等的甲和乙两物体（均可视为质点）从空中自由下落，同时落至水平地面，甲、乙两物体运动的图像如图所示，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．甲和乙在空中运动时间相等 B．甲和乙速度变化快慢相同
C．甲和乙开始下落位置距离地面高度相同 D．甲和乙下落过程重力对它们做功相同
8．连淮扬镇高铁扬州段12月11日正式开通，如图所示，“复兴号”列车正沿直线驶出扬州东站，假设列车质量为m，牵引电机的输出功率恒为P，所受阻力恒为f。某时刻速度为v1、加速度为a1，一段时间t后速度为v2，在这段时间内位移为x。下列关系式正确的是（ ）
A．＝ B．a1＝－
C．x＝v1t＋a1t2 D．Pt＝mv22－mv12
9．下列关于力对物体做功的说法正确的是（ ）
A．摩擦力对物体做功的多少与路径无关
B．合力不做功，物体必定做匀速直线运动
C．一对作用力和反作用力，可能其中一个力做功，而另一个力不做功
D．在相同时间内作用力与反作用力做功绝对值一定相等，一正一负
10．下列说法正确的是（ ）
A．静摩擦力一定不做功
B．滑动摩擦力一定对物体做负功
C．一对作用力和反作用力，若作用力做正功，则反作用力一定做负功
D．一对平衡力对物体做功的代数和一定为零
11．一质量为m的小轿车以恒定功率P启动，沿平直路面行驶，若行驶过程中受到的阻力大小不变，能够达到的最大速度为v，当小轿车的速度大小为时，其加速度大小为 （ ）
A． B． C． D．
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
13．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
14．如图所示，将小球从点正上方的点以某一速度水平抛出，仅改变点离地的高度，小球均能击中水平面上的A点。若抛出点离地的高度越高，则（ ）
A．小球平抛的初速度越大
B．小球击中A点时，重力的功率一定越大
C．小球击中A点时，动能一定越大
D．小球击中A点时，动能一定越小
15．动车组是由几节自带动力的车厢加几节不带动力的车厢组成的，带动力的车厢叫动车，不带动力的车厢叫拖车。每节动车与拖车质量都相等，每节动车的额定功率都相等。动车组运行过程中总阻力来自两部分：一部分是车轮与铁轨之间摩擦产生的机械阻力，阻力大小与动车组的质量成正比；另一部分来自于空气阻力，阻力大小与动车组速度的平方成正比。一列12节车厢的动车组，有3节动车时最大速度为160 km/h，此时空气阻力是总阻力的0.5倍。若要使12节车厢的动车组的速度达到240 km/h，则动车的节数至少为（ ）
A．7节 B．8节
C．9节 D．10节
二、填空题
16．如图所示，质量为m=2kg的物体，在平行于斜面向上的F=50N的拉力作用下，沿着长为L=2m，倾角为=30°的斜面从底端向上滑到顶端，物体与斜面间的动摩擦因数为=0.2，物体共受四个力的作用（g取10m/s2），那么，其中。
（1）拉力F对物体所做的功为_______J；
（2）摩擦力Ff对物体做的功为_______J。
17．质量为1kg的物体从空中自由落下，在3s内重力的平均功率为___________W，第3s末重力的即时功率为___________W。
18．一物体在一个水平拉力作用下在粗糙水平面上沿水平方向运动的v—t图像如图甲所示，水平拉力的P—t图像如图乙所示，g = 10m/s2，图中各量的单位均为国际制单位。若此水平拉力在6s内对物体所做的功相当于一个恒定力F′沿物体位移方向所做的功，则F′ = ___________，物体与水平面间的动摩擦因数为___________。
三、解答题
19．质量为800kg的电动摩托车由静止开始沿平直公路行驶，能达到的最大速度为15m/s，利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v，并描绘出F-图象，如图所示（图中AB、BO均为直线），假设电动车行驶过程中所受的阻力恒定。
（1）求电动车的额定功率；
（2）电动车由静止开始运动，经过多长时间，速度达到2.4m/s；
（3）若过B点后20s电动车达到最大速度，求从静止开始到速度达到最大，电动车所走的总路程是多大。
20．在我国四川大凉山腹地，有一个悬崖村，它坐落在海拔1600米的悬崖顶上，交通十分不便，人均收入几乎为零，为了争取早日脱贫攻坚任务，当地政府与京东展开合作。村民们可以利用无人机（如下图）将山里的特产送下山，也可以利用无人机运输急救药品和生活必需品。某次无人机在基地进行物流配送与飞行测试。实验中该无人机空载先从地面由静止竖直向上匀加速起飞，上升到100m高度时无人机速度达到最大速度20m/s，随后以等大加速度减速正好到达目标所在位置。当无人机满载物品后，先以加速度匀加速下降。已知无人机在飞行测试阶段受到的空气阻力为重力的0.1倍，己知该无人机的空载质量为80kg，有效载荷为20kg，求：
（1）无人机从静止到目标所在位置的时间；
（2）在空载上升阶段中，当无人机速度达到最大速度20m/s瞬间，无人机发动机的输出功率；
（3）满载后，无人机从目标所在位置回到地面时，当达到最大速度20m/s后匀速飞行5s，最后匀减速直线运动回到地面速度恰好为零，求减速阶段无人机的升力。
21．关于作用力与反作用力做功，有同学认为当作用力做正功时，反作用力一定做负功。你认为这种观点正确吗？请说明理由。
22．如图所示，质量的物体A放置在倾角的足够长的固定斜面上，在沿斜面向上的推力F=5N的作用下，A从斜面底端开始以初速度向上运动，已知A与斜面之间的动摩擦因数为。经过一段时间t速度大小为2m/s。（取）求：
(1)物体A运动的时间；
(2)推力F在时间t内的平均功率P。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】
A．两物体竖直方向都是自由落体运动，下落高度相等，由
知两者落地时竖直方向速度相等。重力瞬时功率为
两者质量又相同，所以落地时重力的瞬时功率相同，故A正确；
B．两者运动过程下落高度相同，重力大小相等，由
知重力做功相同，故B错误；
C．两者落地时竖直方向速度相同，平抛物体落地时水平方向还有速度，所以两者落地时速度不同，故C错误；
D．运动全过程两者重力做功相同，运动时间相等，由知重力的平均功率相同，故D错误。
故选A。
2．C
【详解】
A．因为木板的支持力垂直接触面，而物体的位移方向与支持力方向夹角是锐角，所以支持力做正功，A错误；
BC．摩擦力沿半径方向指向O点，与速度垂直，所以摩擦力不做功，B错误，C正确；
D．F对木板做的功等于木板和木块重力势能的增加量，D错误。
故选C。
3．C
【详解】
A．由题知，携带的弹药越多，即质量越大，然牵引力一定，根据牛顿第二定律
质量越大加速度a越小，A错误
B．牵引力和滑行距离相同，根据
得，牵引力做功相同，B错误
C．滑行距离L相同，加速度a越小，滑行时间由运动学公式
可知滑行时间越长，C正确
D．携带的弹药越多，获得的起飞速度由运动学公式
可知获得的起飞速度越小，D错误
故选C。
4．D
【详解】
A．冲过终点线时的速度是瞬时速度，而赢得第一是因为跑完100米用时最短，对应平均速度大，故A错误；
B．百米赛跑由于是直跑道，所以位移大小等于路程，但不能说位移就是路程，故B错误；
C．摩擦力是静摩擦力，地面对他的摩擦力不做功，故C错误；
D．百米赛跑是蹲踞式起跑，起跑时身体重心上升，存在超重现象，故D正确。
故选D。
【考点】
5．B
【详解】
A．物块碰到挡板前与传送带没有相对运动，不受到传送带的摩擦力作用，A错误；
B．将物块的速度分解为沿挡板方向和垂直挡板方向，如图所示
则
物块与挡板碰撞后，相对传送带的速度大小
方向垂直于单板斜向左下方，物块受到传送带摩擦力与挡板对它的弹力大小相等、方向相反（点拨：摩擦力方向与相对运动方向相反），所以物块沿挡板做匀速直线运动，沿挡板方向不受摩擦力，B正确；
C．物块从碰到挡板到离开传送带的运动时间
C错误；
D．物块沿挡板运动过程中在传送带上留下划痕的长度为
D错误。
故选B。
6．B
【详解】
A．物体做匀速直线运动，水平拉力与阻力等大反向，由题图可知物体受到的阻力为4N。在处物体受到的拉力为
物体的加速度为
故A错误；
B．物体克服阻力做功为
故B正确；
C．图线与坐标轴所围面积表示拉力所做的功，则拉力对物体做功为
故C错误；
D．合力对物体做功为
故D错误。
故选B。
7．B
【详解】
A．由题中图像可知，甲物体在空中运动时间大于乙物体在空中运动时间，A错误；
B．甲和乙两物体均做自由落体运动，两物体图像的斜率等于重力加速度大小，所以两物体速度变化快慢相同，B正确；
C．图线与t轴所围面积表示物体运动位移，由题图可知甲物体下落位置距离地面高度大于乙物体下落位置距离地面高度，C错误；
D．甲和乙质量相等，下落高度不同，下落过程中重力对甲所做的功大于对乙所做的功，D错误。
故选B。
8．B
【详解】
AC．列车以恒定功率运动过程，由牛顿第二定律和功率公式可知
速度增大，牵引力减小，加速度减小，不是匀变速直线运动，故A、C错误；
B．列车速度为v1时，牵引力是，根据牛顿第二定律得
故B正确；
D．根据动能定理可知，动能变化量等于合力做功，即牵引力与阻力做的总功
故D错误。
故选B。
9．C
【详解】
A．摩擦力做功
其中x为路程，摩擦力对物体做功与路径有关，A错误；
B．做匀速圆周运动的物体，合外力不做功，但物体做曲线运动，B错误；
CD．作用力和反作用力的作用点的位移可能同向，也可能反向，大小可以相等，也可以不等，也有可能一个有位移，另一个位移为0，则可能其中一个力做功，而另一个力不做功，在相同时间内作用力与反作用力做功绝对值不一定相等，也不一定是一正一负，D错误C正确。
故选C。
10．D
【详解】
A．物体随着倾斜的传送带一起向上匀速运动，静摩擦力对物体做正功，A错误；
B．将物体轻轻的放在水平匀速运动的传送带上，滑动摩擦力对物体做正功，B错误；
C．平静的湖面上有两个小船处于静止状态，船上各站着一个人，两个人通过绳子拉对方的时候，在两船靠近的过程中，甲拉乙船的力和乙拉甲船的力是一对作用力和反作用力，这两个力都做正功，C错误；
D．一对平衡力对物体做功的代数和等于合力的功，合力等于零，所以合力的功一定为零，D正确。
故选D。
11．A
【详解】
小轿车速度达到最大后，将匀速前进，设阻力为f，牵引力为F1，根据功率与速度的关系式P=Fv和力的平衡条件得
P=F1v
F1=f
当小轿车的速度大小为时，设牵引力为F2，则有
P=F2·
根据牛顿第二定律得
F2-f=ma
联立解得
a=
故选A。
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．A
【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。
14．B
【详解】
A．由题意，根据平抛运动规律可得
由上式可知，在一定的情况下，抛出点离地的高度越高，小球平抛的初速度越小，故A错误；
B．小球击中A点时，重力的功率为
越高，一定越大，故B正确；
CD．根据动能定理可得小球击中A点时的动能为
由上式可知，当时有最小值，由于不知与的关系，所以动能无法判断，故CD错误。
故选B。
15．B
【详解】
12节车厢的质量为m,动车组受到的机械阻力为，受到的空气阻力为，则有
设每节动车的功率为P，则3节动车，速度为160km/h时
由题意可知
则当有n节动车，速度达到240km/h时，
解得
故至少有8节动车，故B正确。
故选B。
16． 100
【详解】
（1）[1]根据功的定义，拉力F对物体所做的功为
（2）[2]摩擦力Ff对物体做的功为
17． 150 300
【详解】
[1]3s内下落的高度
重力功
重力的平均功率为
[2]第3s末重力的即时功率为
18． N 0.6
【详解】
[1]由图11甲知图线与时间轴所围面积表示位移，故物体在6s内发生的位移为
x = × 2 × 6m + 2 × 6m + × (2 + 6) × 2m = 26m
由图11乙知图线与时间轴所围面积表示拉力做功，故物体在6s内水平拉力所做的功为
W = × 2 × 9J + 2 × 6J + × (3 + 6) × 2J = 30J
而恒力F′做功W = F′·x，代入数值得
F′ = N
[2]由图11甲知物体在0到2s内做匀加速直线运动时的加速度大小为
a = = 3m/s2
由P = Fv及图甲知匀加速过程中水平拉力
F = N = 1.5N
由图11甲知物体在2到4s内做匀速直线运动，摩擦阻力为
f = 1N
由牛顿第二定律知
F - f = ma
代入数值得
m = kg
而
f = μmg
所以
μ = 0.6
19．（1）6000W；（2）1.2s；（3）84m。
【详解】
（1）电动车的额定功率
由图像可知
解得
（2）电动车匀加速运动的末速度
电动车匀加速运动的加速度
在速度达到3m/s前，电动车做匀加速直线运动
代入数据解得
（3）过B点后电动车在额定功率下做变加速运动，由动能定理得
解得
20．（1）；（2）；（3）
【详解】
（1）根据题意，匀加速上升时加速度为a，则
可得
加速上升期所用时间
匀减速阶段加速度大小等于
所以减速上升时间
所以静止到目标所在处总时间
（2）无人机上升，无人机空载，其质量为80kg，根据牛顿第二定律可知
可得
所以当达到最大速度20m/s时，发动机功率
（3）根据题目信息，上升阶段时，由于加速和减速加速度等大，所以可以推断无人机上升总高度为200m，匀加速下落直到达到最大速度下落的距离
匀速飞行5s下落距离
所以匀减速下落的加速度
可得
根据牛顿第二定律
可得
21．不正确，见解析
【详解】
不正确。因为作用力和反作用力是作用在两个相互作用的物体之上的；作用力和反作用力可以同时做负功，也可以同时做正功；如冰面上两个原来静止的小孩子相互推一下之后，两人同时后退，则两力做正功；而两个相对运动后撞在一起的物体，作用力和反作用力均做负功；当作用力不做功时，反作用力可以做功，如物体在地面上滑动时，地面对物体的摩擦力做功，而物体对地面的摩擦力不做功。
22．(1)1.5s或4s；(2)25W或7.5W
【详解】
(1)设沿斜面向下为正方向，若是物体A在上滑，受力示意图如图。
根据牛顿第二定律可得
又
得
代入数据得
则
若是物体A在下滑，上滑到最高点的时间
根据牛顿第二定律可得
得
代入数据得
下滑时间为
故总时间
故
或4s
(2)设沿斜面向上为正方向，当时
平均功率
（或）
当时
平均功率
故F在时间t内的平均功率为25W或7.5W
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．将两个质量相同的物体从同一高度分别自由下落和水平抛出。当它们落到地面上时，下列说法正确的是（ ）
A．落地时重力的瞬时功率相同
B．运动全过程中重力做的功不同
C．落地时速度相同
D．运动全过程中重力的平均功率不同
2．如图所示，一块木板可绕过O点的光滑水平轴在竖直平面内转动，木板上放有一木块，木板右端受到竖直向上的作用力F，从图中实线位置缓慢转动到虚线位置，木块相对木板不发生滑动。则在此过程中（ ）
A．木板对木块的支持力不做功
B．木板对木块的摩擦力做负功
C．木板对木块的摩擦力不做功
D．F对木板所做的功等于木板重力势能的增加
3．如图所示，“歼15”战机每次从“辽宁号”航母上起飞的过程中可视为匀加速直线运动，且滑行的距离和牵引力都相同，则（ ）
A．携带的弹药越多，加速度越大
B．携带的弹药越多，牵引力做功越多
C．携带的弹药越多，滑行的时间越长
D．携带的弹药越多，获得的起飞速度越大
4．2021年东京奥运会上，中国奥运代表队共收获了38金32银18铜的出色成绩。在田径男子100米半决赛中，中国短跑运动员苏炳添跑出了9秒83的个人最好成绩，刷新了亚洲纪录。以下说法正确的是（ ）
A．苏炳添赢得第一是因为冲过终点线时的速度大于其他人
B．百米赛跑由于是直跑道，所以位移就是路程
C．苏炳添起跑加速过程中，地面对他的摩擦力做正功
D．苏炳添起跑瞬间，地面对他的支持力大于他的重力
5．如图所示，一宽度为d的水平传送带以速度与向右匀速运行，在传送带上方固定光滑挡板，挡板与传送带AB边界的夹角为。质量为m的物块（可视为质点）在水平传送带AB边上随传送带以速度匀速运动，物块碰到挡板时，垂直挡板方向的速度减为零，平行挡板方向的速度不变，最终从传送带上的C点离开传送带。已知物块与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度为g。则下列说法正确的是（ ）
A．碰撞前传送带对物块的摩擦力对物块做正功
B．物块与挡板碰撞后沿挡板方向不受摩擦力
C．物块从碰到挡板到离开传送带所用时间为
D．物块沿挡板运动过程中在传送带上留下划痕的长度为
6．质量为的物体在水平面上沿直线运动，受阻力大小恒定。经某点开始沿运动方向的水平拉力F与运动距离x的关系如图所示，物体做匀速直线运动。下列对图示过程的说法正确的是（ ）
A．在处物体加速度大小为
B．物体克服阻力做功为
C．拉力对物体做功为
D．合力对物体做功为
7．质量相等的甲和乙两物体（均可视为质点）从空中自由下落，同时落至水平地面，甲、乙两物体运动的图像如图所示，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．甲和乙在空中运动时间相等 B．甲和乙速度变化快慢相同
C．甲和乙开始下落位置距离地面高度相同 D．甲和乙下落过程重力对它们做功相同
8．连淮扬镇高铁扬州段12月11日正式开通，如图所示，“复兴号”列车正沿直线驶出扬州东站，假设列车质量为m，牵引电机的输出功率恒为P，所受阻力恒为f。某时刻速度为v1、加速度为a1，一段时间t后速度为v2，在这段时间内位移为x。下列关系式正确的是（ ）
A．＝ B．a1＝－
C．x＝v1t＋a1t2 D．Pt＝mv22－mv12
9．下列关于力对物体做功的说法正确的是（ ）
A．摩擦力对物体做功的多少与路径无关
B．合力不做功，物体必定做匀速直线运动
C．一对作用力和反作用力，可能其中一个力做功，而另一个力不做功
D．在相同时间内作用力与反作用力做功绝对值一定相等，一正一负
10．下列说法正确的是（ ）
A．静摩擦力一定不做功
B．滑动摩擦力一定对物体做负功
C．一对作用力和反作用力，若作用力做正功，则反作用力一定做负功
D．一对平衡力对物体做功的代数和一定为零
11．一质量为m的小轿车以恒定功率P启动，沿平直路面行驶，若行驶过程中受到的阻力大小不变，能够达到的最大速度为v，当小轿车的速度大小为时，其加速度大小为 （ ）
A． B． C． D．
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
13．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
14．如图所示，将小球从点正上方的点以某一速度水平抛出，仅改变点离地的高度，小球均能击中水平面上的A点。若抛出点离地的高度越高，则（ ）
A．小球平抛的初速度越大
B．小球击中A点时，重力的功率一定越大
C．小球击中A点时，动能一定越大
D．小球击中A点时，动能一定越小
15．动车组是由几节自带动力的车厢加几节不带动力的车厢组成的，带动力的车厢叫动车，不带动力的车厢叫拖车。每节动车与拖车质量都相等，每节动车的额定功率都相等。动车组运行过程中总阻力来自两部分：一部分是车轮与铁轨之间摩擦产生的机械阻力，阻力大小与动车组的质量成正比；另一部分来自于空气阻力，阻力大小与动车组速度的平方成正比。一列12节车厢的动车组，有3节动车时最大速度为160 km/h，此时空气阻力是总阻力的0.5倍。若要使12节车厢的动车组的速度达到240 km/h，则动车的节数至少为（ ）
A．7节 B．8节
C．9节 D．10节
二、填空题
16．如图所示，质量为m=2kg的物体，在平行于斜面向上的F=50N的拉力作用下，沿着长为L=2m，倾角为=30°的斜面从底端向上滑到顶端，物体与斜面间的动摩擦因数为=0.2，物体共受四个力的作用（g取10m/s2），那么，其中。
（1）拉力F对物体所做的功为_______J；
（2）摩擦力Ff对物体做的功为_______J。
17．质量为1kg的物体从空中自由落下，在3s内重力的平均功率为___________W，第3s末重力的即时功率为___________W。
18．一物体在一个水平拉力作用下在粗糙水平面上沿水平方向运动的v—t图像如图甲所示，水平拉力的P—t图像如图乙所示，g = 10m/s2，图中各量的单位均为国际制单位。若此水平拉力在6s内对物体所做的功相当于一个恒定力F′沿物体位移方向所做的功，则F′ = ___________，物体与水平面间的动摩擦因数为___________。
三、解答题
19．质量为800kg的电动摩托车由静止开始沿平直公路行驶，能达到的最大速度为15m/s，利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v，并描绘出F-图象，如图所示（图中AB、BO均为直线），假设电动车行驶过程中所受的阻力恒定。
（1）求电动车的额定功率；
（2）电动车由静止开始运动，经过多长时间，速度达到2.4m/s；
（3）若过B点后20s电动车达到最大速度，求从静止开始到速度达到最大，电动车所走的总路程是多大。
20．在我国四川大凉山腹地，有一个悬崖村，它坐落在海拔1600米的悬崖顶上，交通十分不便，人均收入几乎为零，为了争取早日脱贫攻坚任务，当地政府与京东展开合作。村民们可以利用无人机（如下图）将山里的特产送下山，也可以利用无人机运输急救药品和生活必需品。某次无人机在基地进行物流配送与飞行测试。实验中该无人机空载先从地面由静止竖直向上匀加速起飞，上升到100m高度时无人机速度达到最大速度20m/s，随后以等大加速度减速正好到达目标所在位置。当无人机满载物品后，先以加速度匀加速下降。已知无人机在飞行测试阶段受到的空气阻力为重力的0.1倍，己知该无人机的空载质量为80kg，有效载荷为20kg，求：
（1）无人机从静止到目标所在位置的时间；
（2）在空载上升阶段中，当无人机速度达到最大速度20m/s瞬间，无人机发动机的输出功率；
（3）满载后，无人机从目标所在位置回到地面时，当达到最大速度20m/s后匀速飞行5s，最后匀减速直线运动回到地面速度恰好为零，求减速阶段无人机的升力。
21．关于作用力与反作用力做功，有同学认为当作用力做正功时，反作用力一定做负功。你认为这种观点正确吗？请说明理由。
22．如图所示，质量的物体A放置在倾角的足够长的固定斜面上，在沿斜面向上的推力F=5N的作用下，A从斜面底端开始以初速度向上运动，已知A与斜面之间的动摩擦因数为。经过一段时间t速度大小为2m/s。（取）求：
(1)物体A运动的时间；
(2)推力F在时间t内的平均功率P。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】
A．两物体竖直方向都是自由落体运动，下落高度相等，由
知两者落地时竖直方向速度相等。重力瞬时功率为
两者质量又相同，所以落地时重力的瞬时功率相同，故A正确；
B．两者运动过程下落高度相同，重力大小相等，由
知重力做功相同，故B错误；
C．两者落地时竖直方向速度相同，平抛物体落地时水平方向还有速度，所以两者落地时速度不同，故C错误；
D．运动全过程两者重力做功相同，运动时间相等，由知重力的平均功率相同，故D错误。
故选A。
2．C
【详解】
A．因为木板的支持力垂直接触面，而物体的位移方向与支持力方向夹角是锐角，所以支持力做正功，A错误；
BC．摩擦力沿半径方向指向O点，与速度垂直，所以摩擦力不做功，B错误，C正确；
D．F对木板做的功等于木板和木块重力势能的增加量，D错误。
故选C。
3．C
【详解】
A．由题知，携带的弹药越多，即质量越大，然牵引力一定，根据牛顿第二定律
质量越大加速度a越小，A错误
B．牵引力和滑行距离相同，根据
得，牵引力做功相同，B错误
C．滑行距离L相同，加速度a越小，滑行时间由运动学公式
可知滑行时间越长，C正确
D．携带的弹药越多，获得的起飞速度由运动学公式
可知获得的起飞速度越小，D错误
故选C。
4．D
【详解】
A．冲过终点线时的速度是瞬时速度，而赢得第一是因为跑完100米用时最短，对应平均速度大，故A错误；
B．百米赛跑由于是直跑道，所以位移大小等于路程，但不能说位移就是路程，故B错误；
C．摩擦力是静摩擦力，地面对他的摩擦力不做功，故C错误；
D．百米赛跑是蹲踞式起跑，起跑时身体重心上升，存在超重现象，故D正确。
故选D。
【考点】
5．B
【详解】
A．物块碰到挡板前与传送带没有相对运动，不受到传送带的摩擦力作用，A错误；
B．将物块的速度分解为沿挡板方向和垂直挡板方向，如图所示
则
物块与挡板碰撞后，相对传送带的速度大小
方向垂直于单板斜向左下方，物块受到传送带摩擦力与挡板对它的弹力大小相等、方向相反（点拨：摩擦力方向与相对运动方向相反），所以物块沿挡板做匀速直线运动，沿挡板方向不受摩擦力，B正确；
C．物块从碰到挡板到离开传送带的运动时间
C错误；
D．物块沿挡板运动过程中在传送带上留下划痕的长度为
D错误。
故选B。
6．B
【详解】
A．物体做匀速直线运动，水平拉力与阻力等大反向，由题图可知物体受到的阻力为4N。在处物体受到的拉力为
物体的加速度为
故A错误；
B．物体克服阻力做功为
故B正确；
C．图线与坐标轴所围面积表示拉力所做的功，则拉力对物体做功为
故C错误；
D．合力对物体做功为
故D错误。
故选B。
7．B
【详解】
A．由题中图像可知，甲物体在空中运动时间大于乙物体在空中运动时间，A错误；
B．甲和乙两物体均做自由落体运动，两物体图像的斜率等于重力加速度大小，所以两物体速度变化快慢相同，B正确；
C．图线与t轴所围面积表示物体运动位移，由题图可知甲物体下落位置距离地面高度大于乙物体下落位置距离地面高度，C错误；
D．甲和乙质量相等，下落高度不同，下落过程中重力对甲所做的功大于对乙所做的功，D错误。
故选B。
8．B
【详解】
AC．列车以恒定功率运动过程，由牛顿第二定律和功率公式可知
速度增大，牵引力减小，加速度减小，不是匀变速直线运动，故A、C错误；
B．列车速度为v1时，牵引力是，根据牛顿第二定律得
故B正确；
D．根据动能定理可知，动能变化量等于合力做功，即牵引力与阻力做的总功
故D错误。
故选B。
9．C
【详解】
A．摩擦力做功
其中x为路程，摩擦力对物体做功与路径有关，A错误；
B．做匀速圆周运动的物体，合外力不做功，但物体做曲线运动，B错误；
CD．作用力和反作用力的作用点的位移可能同向，也可能反向，大小可以相等，也可以不等，也有可能一个有位移，另一个位移为0，则可能其中一个力做功，而另一个力不做功，在相同时间内作用力与反作用力做功绝对值不一定相等，也不一定是一正一负，D错误C正确。
故选C。
10．D
【详解】
A．物体随着倾斜的传送带一起向上匀速运动，静摩擦力对物体做正功，A错误；
B．将物体轻轻的放在水平匀速运动的传送带上，滑动摩擦力对物体做正功，B错误；
C．平静的湖面上有两个小船处于静止状态，船上各站着一个人，两个人通过绳子拉对方的时候，在两船靠近的过程中，甲拉乙船的力和乙拉甲船的力是一对作用力和反作用力，这两个力都做正功，C错误；
D．一对平衡力对物体做功的代数和等于合力的功，合力等于零，所以合力的功一定为零，D正确。
故选D。
11．A
【详解】
小轿车速度达到最大后，将匀速前进，设阻力为f，牵引力为F1，根据功率与速度的关系式P=Fv和力的平衡条件得
P=F1v
F1=f
当小轿车的速度大小为时，设牵引力为F2，则有
P=F2·
根据牛顿第二定律得
F2-f=ma
联立解得
a=
故选A。
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．A
【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。
14．B
【详解】
A．由题意，根据平抛运动规律可得
由上式可知，在一定的情况下，抛出点离地的高度越高，小球平抛的初速度越小，故A错误；
B．小球击中A点时，重力的功率为
越高，一定越大，故B正确；
CD．根据动能定理可得小球击中A点时的动能为
由上式可知，当时有最小值，由于不知与的关系，所以动能无法判断，故CD错误。
故选B。
15．B
【详解】
12节车厢的质量为m,动车组受到的机械阻力为，受到的空气阻力为，则有
设每节动车的功率为P，则3节动车，速度为160km/h时
由题意可知
则当有n节动车，速度达到240km/h时，
解得
故至少有8节动车，故B正确。
故选B。
16． 100
【详解】
（1）[1]根据功的定义，拉力F对物体所做的功为
（2）[2]摩擦力Ff对物体做的功为
17． 150 300
【详解】
[1]3s内下落的高度
重力功
重力的平均功率为
[2]第3s末重力的即时功率为
18． N 0.6
【详解】
[1]由图11甲知图线与时间轴所围面积表示位移，故物体在6s内发生的位移为
x = × 2 × 6m + 2 × 6m + × (2 + 6) × 2m = 26m
由图11乙知图线与时间轴所围面积表示拉力做功，故物体在6s内水平拉力所做的功为
W = × 2 × 9J + 2 × 6J + × (3 + 6) × 2J = 30J
而恒力F′做功W = F′·x，代入数值得
F′ = N
[2]由图11甲知物体在0到2s内做匀加速直线运动时的加速度大小为
a = = 3m/s2
由P = Fv及图甲知匀加速过程中水平拉力
F = N = 1.5N
由图11甲知物体在2到4s内做匀速直线运动，摩擦阻力为
f = 1N
由牛顿第二定律知
F - f = ma
代入数值得
m = kg
而
f = μmg
所以
μ = 0.6
19．（1）6000W；（2）1.2s；（3）84m。
【详解】
（1）电动车的额定功率
由图像可知
解得
（2）电动车匀加速运动的末速度
电动车匀加速运动的加速度
在速度达到3m/s前，电动车做匀加速直线运动
代入数据解得
（3）过B点后电动车在额定功率下做变加速运动，由动能定理得
解得
20．（1）；（2）；（3）
【详解】
（1）根据题意，匀加速上升时加速度为a，则
可得
加速上升期所用时间
匀减速阶段加速度大小等于
所以减速上升时间
所以静止到目标所在处总时间
（2）无人机上升，无人机空载，其质量为80kg，根据牛顿第二定律可知
可得
所以当达到最大速度20m/s时，发动机功率
（3）根据题目信息，上升阶段时，由于加速和减速加速度等大，所以可以推断无人机上升总高度为200m，匀加速下落直到达到最大速度下落的距离
匀速飞行5s下落距离
所以匀减速下落的加速度
可得
根据牛顿第二定律
可得
21．不正确，见解析
【详解】
不正确。因为作用力和反作用力是作用在两个相互作用的物体之上的；作用力和反作用力可以同时做负功，也可以同时做正功；如冰面上两个原来静止的小孩子相互推一下之后，两人同时后退，则两力做正功；而两个相对运动后撞在一起的物体，作用力和反作用力均做负功；当作用力不做功时，反作用力可以做功，如物体在地面上滑动时，地面对物体的摩擦力做功，而物体对地面的摩擦力不做功。
22．(1)1.5s或4s；(2)25W或7.5W
【详解】
(1)设沿斜面向下为正方向，若是物体A在上滑，受力示意图如图。
根据牛顿第二定律可得
又
得
代入数据得
则
若是物体A在下滑，上滑到最高点的时间
根据牛顿第二定律可得
得
代入数据得
下滑时间为
故总时间
故
或4s
(2)设沿斜面向上为正方向，当时
平均功率
（或）
当时
平均功率
故F在时间t内的平均功率为25W或7.5W
答案第1页，共2页
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