8.1功与功率 （强化）练习Word版含答案

2020-2021学年第二学期高一物理人教版（2019）必修第二册8.1功与功率强化练习
一、单选题
1．应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入，例如平伸手掌托起物体，由静止开始竖直向上运动直至物体离开手掌时，在此过程中下列说法正确的是（　　）
A．物体始终处于超重状态
B．物体始终处于失重状态
C．手的加速度方向始终竖直向上
D．手对物体一直做正功
2．下列关于功的四种说法，其中正确的是（　　）
A．一对平衡力做的功，代数和一定为零
B．一对相互作用力做的功，代数和一定为零
C．合外力不为零的运动过程，合外力对物体做功一定不为零
D．物体的速度发生变化，合外力对物体做功一定不为零
3．如图所示，两个互相垂直的力F1和F2作用在同一物体上使物体运动，物体发生一段位移后，力F1对物体做功为8J，力F2对物体做功为-6J，则力F1与F2的合力对物体做功为（　　）
A．10 J B．2 J C．7 J D．1 J
4．北斗导航系统又被称为“双星定位系统”，具有导航、定位等功能，“北斗”系统中两颗工作卫星1和2均绕地心O做匀速圆周运动，轨道半径均为r，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置，如图所示，若两颗卫星均沿顺时针方向运行，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，不计两卫星间的相互作用力，则下列判断正确的是（　　）
A．这两颗卫星的向心加速度大小相等，均为
B．卫星1由位置A运动至位置B所需的时间为
C．如果使卫星1加速，它就一定能追上卫星2
D．卫星1由位置A运动到位置B的过程中万有引力做正功
5．在初中学过，一个物体受到力的作用，并在力的方向上发生了一段距离，这个力就对物体做了功。其表达式为W=Fl，单位为焦耳（J）。则下列表示“焦耳”与千克（kg）、米（m）、秒（s）关系正确的是（　　）
A．kg·m/s B．kg·m2/s C．kg·m/s2 D．kg·m2/s2
6．如图所示，两个相互垂直的力和作用在同一物体上，使物体通过一段位移，力、对物体做的功分别是和，则力与的合力对物体做的功（　　）
A．可能等于 B．可能等于 C．等于 D．等于
7．下列说法正确的是（　　）
A．中的力F一定指的是合力
B．只适用于计算恒力做功的平均功率
C．由可知，当r趋近于零，F趋近于无穷大
D．中的力F和速度v的方向一定共线
8．某快递小哥搬运一批总质量为2kg的货物，以1.2m/s的速度沿水平方向走了5m，重力加速度g=10m/s2，则此人对货物做的功为（　　）
A．0 B．1.44J C．2.4J D．100J
9．如图所示，在水平桌面上，长的轻绳一端固定于点（俯视图），另一端系一质量的小球，现对小球施加一个大小不变力。方向始终与小球在该点的切线成37°角，拉着物体从点运动到点，已知小球与桌面的动摩擦因数，不计空气阻力，重力加速度取，sin37°=0.6，cos37°=0.8则拉力做的功与克服摩擦力做的功之比为 （ ）
A． B．2 C． D．4
10．高空跳伞是空降兵的必修科目，在某次训练中，一空降兵从悬停在空中的直升飞机上自由跳下，从跳离飞机到落地的过程中空降兵沿竖直方向运动的v-t图象如图所示，最终空降兵以v0的速度落地。下列说法正确的是（　　）
A．0～t1时间内，空降兵所受阻力不断增大
B．t1～t2时间内，空降兵重力的功率增大
C．t1～t2时间内，空降兵运动的加速度大小减小
D．t1～t2时间内，空降兵运动的平均速度大小
11．如图所示，斜面固定且光滑，分别用力、将同一物体由静止以相同的加速度从斜面底端拉到斜面的顶端。物体到达斜面顶端时，力、的功率分别为、，则（　　）
A．， B．，
C．， D．，
12．如图所示，从地面上同一位置抛出两个质量不同小球A、B，分别落在地面上的M、N点。两小球运动过程中的最大高度相同，且mAA．飞行时间
B．抛出时的速率
C．飞行过程中的速度变化率
D．最大高度处重力的瞬时功率
13．一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5 s内做匀加速直线运动，5 s末达到额定功率，之后保持以额定功率运动，其v?t图像如图所示。已知汽车的质量为m=1×103 kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，g取10 m/s2，则以下说法正确的是（　　）
A．汽车在前5 s内的牵引力为5×102 N B．汽车速度为25 m/s时的加速度为5 m/s2
C．汽车的额定功率为100 kW D．汽车的最大速度为80 m/s
14．如图，小物块B放在足够长的木板A上，A放在光滑的水平面上。若时刻A、B均以大小为的初速度水平向右运动，同时A受到大小为，方向水平向右的恒力F作用，已知A与B之间的动摩擦因数为0.2，A、B的质量分别为、，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取。则内，下列说法正确的是（　　）
A．A、B相对静止
B．A的加速度大小为
C．A的位移大小为
D．系统因摩擦产生的热量为
二、解答题
15．我国自主研制了运-20重型运输机。飞机获得的升力大小F可用F=kv2描写，k为系数；v是飞机在平直跑道上的滑行速度，F与飞机所受重力相等时的v称为飞机的起飞离地速度，已知飞机质量为1.21×105kg时，起飞离地速度为66m/s；装载货物后质量为1.69×105kg，装载货物前后起飞离地时的k值可视为不变。
(1)求飞机装载货物后的起飞离地速度；
(2)若该飞机装载货物后，从静止开始匀加速滑行1521m起飞离地，求：
①飞机在滑行过程中加速度的大小和所用的时间；
②起飞离地时飞机合外力的功率（保留三位有效数字）。
16．2020年6月15日消息，北京2022年冬奥会重点配套交通基建工程京张高铁延庆线，进入联调联试阶段。几节自带动力的车厢加几节不带动力的车厢编成一组，就是动车组。假设有一动车组由六节车厢连接而成，每节车厢的总质量均为m=8×104kg。沿列车前进方向看，其中第一节、第二节带动力，它们的额定功率P1=P2=2×107W（只有在第一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），车在行驶过程中阻力恒为重力的0.1倍，重力加速度大小g=10m/s2。求：
（1）该动车组只开动第一节的动力的情况下能达到的最大行驶速度；（计算结果小数点后保留两位数）
（2）若列车以1m/s2的加速度匀加速启动，当t=10s时，试判断第二节车厢的动力系统是否工作，并求出第一节和第二节车厢之间拉力的大小。
17．一个质量为5kg的物体从高处由静止开始下落，不计空气阻力，取求：
（1）前4秒内，重力所做的功；
（2）前4秒内，重力的平均功率；
（3）第4秒末重力的瞬时功率。
18．自然界中的物体由于具有一定的温度，会不断向外辐射电磁波，这种辐射与温度有关，称为热辐射。处于一定温度的物体在向外辐射电磁能量的同时，也要吸收由其他物体辐射的电磁能量，如果它处在平衡状态，则能量保持不变。若不考虑物体表面性质对辐射与吸收的影响，我们定义一种理想的物体，它能100%地吸收入射到其表面的电磁辐射，这样的物体称为黑体。单位时间内从黑体表面单位面积辐射的电磁波的总能量与黑体绝对温度的四次方成正比，即P0=σT4，其中σ为已知常量。在下面的问题中，把研究对象都简单地看作黑体且表面的温度处处相同，太阳系中行星的运动都看成匀速圆周运动。
①已知太阳向外辐射的总功率为P，地球与太阳之间的距离为r，试建立一个合理的地球吸收太阳能量与自身热辐射平衡的模型，求出地球平均温度的表达式（结果用题中所给已知物理量表示）。又已知火星与太阳的距离为地球与太阳距离的1.5倍，进一步求火星温度与地球温度之比k。
②由于地球对太阳辐射的反射以及地球大气对自身热辐射的反射等因素的共同作用，地球表面的实际温度与上述计算结果略有不同，但差别很小。而火星上几乎没有大气，自身向外辐射时几乎没有阻挡，而来自太阳的辐射有部分会被火星表面反射。若仅考虑这个因素，火星表面的温度与上述计算结果相比偏大、偏小还是相等？
参考答案
1．D 2．A 3．B 4．A 5．D 6．C 7．D 8．A 9．B 10．C 11．D 12．B 13．C 14．C
15．(1)78m/s；(2)①2m/s2；39s；②2.64×107W
16．(1)；(2)
17．（1）4000J；（2）1000W；（3）2000W
18．①， ；②火星表面的温度与上述计算结果相比偏小。