2019-2020学年人教版（2019）必修二 8.1功与功率 达标作业（解析版)

8.1功与功率
达标作业（解析版)
1．一艘轮船以速度15m/s匀速运动，它所受到的阻力为1.2×107N，发动机的实际功率是（）
A．1.8×105kw B．9.0×104kw C．8.0×104kw D．8.0×103kw
2．假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率．如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍，则摩托艇的最大速率变为原来的（）
A．4倍 B．2倍 C．倍 D．倍
3．如图，质量为m的小猴子在荡秋千，大猴子用水平力F缓慢将秋千拉到图示位置后由静止释放，此时藤条与竖直方向夹角为θ，小猴子到藤条悬点的长度为L，忽略藤条的质量。在此过程中正确的是(　　)

A．缓慢上拉过程中拉力F做的功WF＝FLsin θ
B．缓慢上拉过程中小猴子重力势能增加mgLcos θ
C．小猴子再次回到最低点时重力的功率为零
D．由静止释放到最低点小猴子重力的功率逐渐增大
4．为了行车方便与安全，高大的桥要造很长的引桥．当汽车以额定功率上坡时，为增大牵引力，司机应使汽车的速度(　　)
A．减小 B．增大 C．保持不变 D．先增大后保持不变
5．如图所示，一物块在水平推力F作用下沿水平地面向右运动，物块与地面间的摩擦力大小为．位移大小为x，在此过程中推力F做功为（ ）
A． B． C． D．
6．某人将一个物体由静止开始匀加速向上提起，在此过程中下列说法正确的是（）
A．人对物体不做功 B．人对物体做负功
C．重力对物体做正功 D．合外力对物体做正功
7．如图所示，同一物体分别沿斜面AD和BD自顶点由静止开始下滑，该物体与斜面间的动摩擦因数相同．在滑行过程中克服摩擦力做的功分别为WA和WB，则
A． B． C． D．无法确定
8．在检测某款电动汽车性能的某次试验中，电动汽车由静止开始沿平直公路匀加速启动，当功率达到额定功率时保持功率不变，最终做匀速运动。设整个运动过程受到的阻力f不变，图中v、a、F、f和P分别表示电动汽车的速度大小、加速度大小、牵引力大小、阻力大小和功率大小，其中正确的是(　　)
A． B．
C． D．
9．如图所示，相同的乒乓球1、2恰好在等高处水平越过球网，过网时的速度方向均垂直于球网。不计乒乓球的旋转和空气阻力，乒乓球自起跳到最高点的过程中，下列说法在正确的是
A．起跳时，球1的重力功率等于球2的重力功率
B．球1的速度变化率小于球2的速度变化率
C．球1的飞行时间大于球2的飞行时间
D．过网时球1的速度等于球2的速度
10．一个力对运动物体做了负功，则说明（ ）
A．这个力一定阻碍物体的运动
B．这个力不一定阻碍物体的运动
C．这个力与物体运动方向的夹角α＞90°
D．这个力与物体运动方向的夹角α＜90°
11．汽车发动机的额定功率为30kW，质量为2000kg，当汽车在水平路面上行驶时受到的阻力为车重的0.1倍。求：
（1）汽车在路面上能达到的最大速度？
（2）若汽车以额定功率启动，则速度为10m/s时的加速度？
（3）若汽车从静止开始保持1m/s2的加速度作匀加速直线运动，则这一过程能持续多长时间？
12．如图所示，在光滑的水平面上有一质量为m=10kg的物体。在水平推力F1=20N的作用下，从静止开始做匀加速直线运动。运动3s后推力F的大小变为F2=10N，方向不变。求：
（1）推力F在3s内对物体所做的功；
（2）推力F在3s内对物体做功的平均功率；
（3）推力F在4s时做功的瞬时功率。
13．放在光滑水平面上的物体，受到大小为2N的水平恒力作用，在2s内沿力的方向前进3m，则在此过程中，这个力对物体所做的功为_______J。这个力对物体做功的平均功率为________W
14．质量 m=2kg 的物体放在动摩擦因数μ=0.1 的水平地面上，在水平拉力作用下，拉力所 做的功和位移的关系如图所示，由图可知，整个过程中物体克服摩擦力共做了________J 的功，拉力在作用过程中最大瞬时功率为________W。
参考答案
1．A
【解析】对轮船受力分析可知，船的牵引力和阻力的大小相等，船的功率P=Fv=fv=1.2×107×15=1.8×105kW．故选A．
2．D
【解析】
【详解】
设阻力为f，由题知：f=kv；
速度最大时，牵引力等于阻力，则有 P=Fv=fv=kv2．
所以摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍，则摩托艇的最大速率变为原来的倍．
故选D．
3．C
【解析】
【详解】
A．缓慢上拉过程中，小猴处于平衡状态，故拉力是变力，根据动能定理，有：
W-mgL（1-cos θ）=0，
故
W=mgL（1-cos θ），
故A错误；
B．缓慢上拉过程中小猴子重力势能增加等于克服重力做功，故为mgL（1-cos θ），故B错误；
C．小猴子再次回到最低点时重力方向与速度方向垂直，故重力的瞬时功率为零，故C正确；
D．刚刚释放时，速度为零，故重力的功率为零，最低点重力与速度垂直，功率也为零，故由静止释放到最低点小猴子重力的功率先增加后减小，故D错误；
【点睛】
本题考查了平衡条件、动能定理的综合运用，知道从A到B的过程中，因拉力F是变力，不能通过功的公式求解拉力做功的大小，需通过动能定理进行求解．
4．A
【解析】由功率公式可知，在功率一定的情况下，当速度减小时，汽车的牵引力就会增大，此时更容易上坡，A正确．
5．A
【解析】力F做功为，选A.
6．D
【解析】
人将物体匀加速向上提起，则人对物体的拉力向上，故人对物体做正功；故AB错误；物体竖直向上，故重力对物体做负功，故C错误；由于物体向上匀加速运动，合外力向上，故合外力对物体做正功，故D正确．故选D．
点睛：本题考查功的定义，要注意明确功的是力和力的方向上的位移的乘积，同时明确正功与负功的性质，能正确根据力和位移的夹角分析功的正负.
7．B
【解析】设斜面的倾角为，CD间的水平距离为x，则下滑过程中克服摩擦力做功为，与斜面间的夹角大小无关，所以有，B正确．
8．ABC
【解析】
【详解】
A．开始时电动汽车功率逐渐增加，则有：
故图线为过原点的直线，后来功率恒定，故A正确；
B．电动汽车由静止开始沿平直公路匀加速直线运动时，电动汽车牵引力大小不变，然后当功率达到额定功率时，电动汽车牵引力逐渐减小，最后做匀速运动牵引力等于阻力，故B正确；
CD．在图象中斜率表示加速度，电动汽车开始时加速度不变，后来逐渐减小至零，故C正确，D错误；
故选ABC。
9．A
【解析】
【详解】
A. 起跳高度相同，因此起跳时在竖直方向速度相同，根据公式
因此球1的重力功率等于球2的重力功率，故A正确；
B.如果不计乒乓球的旋转和空气阻力，两个球的加速度相同，因此球1的速度变化率和球2的速度变化率相同，故B错误；
C.将乒乓球运动视为斜抛运动，将其分解为沿水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀变速的直线运动，根据过网时的速度方向垂直于球，知竖直方向末速度为零，根据

竖直方向初速度相同，运动时间相同，故C错误；
D.从水平方向从落地点到网的距离可以得出，相同时间内，1的水平距离大，因此水平方向初速率1的大于2的，也就是过网时球1的速度大于球2的速度，故D错误。
10．AC
【解析】
由功的表达式W＝Fscosα知，只有当α>90°时，cosα<0，力对物体做负功；此力阻碍物体的运动，故A、C对．
思路分析：力对物体做负功，即力是阻碍物体间的运动的，与物体的速度运动方向的夹角为钝角，
试题点评：本题考查了当力对物体做负功的时候，表示的物理含义
11．（1）15 m/s（2）0.5 m/s2（3）7.5 s
【解析】
【详解】
(1)汽车达到最大速度时，牵引力与阻力平衡，由此可得：
解得：
(2)当速度时，则
根据牛顿第二定律可得：
(3)若汽车从静止开始做匀加速直线运动，当达到额定功率时，匀加速阶段结束；由牛顿第二定律得：
解得匀加速阶段的牵引力：
匀加速运动的末速度：
则匀加速运动的时间：
12．（1）180J（2）60W（3）70 W
【解析】
【详解】
(1)设运动物体在前3 s内的加速度为，运动位移为，第3 s末的速度大小为，则有：
所以推力F在3 s内对物体做的功：
(2)推力F在3 s内对物体做功的平均功率：
(3)3 s后物体的加速度：
4 s时物体的运动速度为
所以推力在4 s时做功的瞬时功率：
13．6 3
【解析】
【详解】
[1]．力对物体所做的功为
[2]．这个力对物体做动的平均功率为
．
14．18J 15W
【解析】
【详解】
由图可知，0-3m内，拉力的大小

3-9m内，拉力的大小

摩擦力的大小
f=μmg=0.1×20N=2N
可知物块先做匀加速运动后做匀速运动。整个过程中物体克服摩擦力共做功：

加速阶段，由动能定理：

解得：
vm=3m/s
则拉力的最大瞬时功率：