2020-2021学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册同步练习：8.1功与功率 Word版含答案
文档属性
| 名称 | 2020-2021学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册同步练习：8.1功与功率 Word版含答案 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 614.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-04-06 11:06:43 | ||
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文档简介
8.1功与功率
一、单选题
1．下列说法正确的是（ ）
A．静摩擦力一定不做功
B．滑动摩擦力一定做负功
C．滑动摩擦力一定做正功
D．滑动摩擦力既可以做正功也可以做负功
2．某同学为配合值日生打扫地面，将凳子向上搬起后再缓慢放回原处，此过程中该同学对凳子做功的情况是（ ）
A．一直做正功
B．先做正功，再做负功
C．一直做负功
D．先做负功，再做正功
3．如图所示，拖着旧橡胶轮胎跑是训练身体耐力的一种有效方法。如果某受训者拖着轮胎在水平直道上跑了，那么下列说法正确的是（ ）
A．轮胎所受的支持力不做功
B．重力对轮胎做负功
C．绳子的拉力对轮胎不做功
D．地面对轮胎的摩擦力不做功
4．汽车以恒定功率P由静止出发，沿平直路面行驶，最大速度为v，则下列判断正确的是（ ）
A．汽车先做匀加速运动，最后做匀速运动
B．汽车先做加速度越来越大的加速运动，最后做匀速运动
C．汽车先做加速度越来越小的加速运动，最后做匀速运动
D．汽车先做加速运动，再做减速运动，最后做匀速运动
5．质量为m的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的阻力大小一定，汽车速度能够达到的最大值为v，那么当汽车的车速为时，汽车的瞬时加速度的大小为（ ）
A．
B．
C．
D．
6．物体在水平拉力F作用下，沿x轴由坐标原点开始运动，设拉力F随x的变化分别如图甲、乙、丙所示，图甲为一半圆图形，对应拉力做功分别为W甲、W乙、W丙，则以下说法正确的是
A．W甲>W乙>W丙
B．W甲=W乙>W丙
C．W甲=W乙=W丙
D．W甲>W乙=W丙
7．测定运动员体能的一种装置如图所示，运动员质量为m1，绳拴在腰间沿水平方向跨过滑轮（不计滑轮质量及摩擦），下悬一质量为m2的重物，人用力蹬传送带而人的重心不动，使传送带以速率v匀速向右运动。下面是人对传送带做功的四种说法，其中正确的是（ ）
A．人对传送带做负功
B．人对传送带不做功
C．人对传送带做功的功率为m2gv
D．人对重物做功的功率为m2gv
8．如图，在水平地面上，人通过定滑轮和轻绳拉动一物块使其向右匀速滑动，直至物块到达定滑轮正下方，则人对绳子的功率（ ）
A．始终不变
B．不断变小
C．不断变大
D．先变小后变大
二、多选题
9．如图所示，在皮带传送装置中，皮带把物体P匀速送到皮带顶端，在这个过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．摩擦力对物体P做正功
B．物体P克服摩擦力做功
C．皮带克服摩擦力做功
D．摩擦力对皮带不做功
10．如图所示，一个物体放在水平面上，在跟竖直方向成θ角的斜向下的推力F的作用下沿平面向右移动了距离s，若物体的质量为m，物体与地面之间的摩擦力大小为Ff，则在此过程中( )
A．摩擦力做的功为-Ffs
B．力F做的功为Fscosθ
C．合力F做的功为Fssinθ-Ffs
D．重力做的功为mgs
11．竖直上抛一球，球又落回原处，已知空气阻力的大小正比于球的速度，则下列说法中正确的是（ ）
A．球在上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重力做的功
B．球在上升过程中克服重力做的功等于下降过程中重力做的功
C．球在上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力做功的平均功率
D．球在上升过程中克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力做功的平均功率
12．质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t=0时刻开始受到水平力的作用力的大小F与时间t的关系如图所示，力的方向保持不变，则（ ）
A．3t0时刻的瞬时功率为
B．3t0时刻的瞬时功率为
C．在t=0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为
D．在t=0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为
三、填空题
13．一个小孩站在船头，按图所示的两种情况用同样大小的力拉绳，经过相同的时间t（船碰前），小孩做的功和的大小关系是_______________．在时刻t，小孩拉绳的瞬时功率和的大小关系是_____________．
14．质量为4t的汽车在平直公路上以速度匀速行驶，汽车所受阻力是车重的0.05倍，这时汽车发动机的输出功率为_______；若汽车的额定功率为，则该汽车行驶的最大速度为_________．
15．小敏和小王分别把图（a）中三个质量均为、棱长为的均质立方体泡沫塑料块按图（b）堆叠起来．小敏和小王叠起这堆正方体泡沫塑料块，每人至少要做功__________J．若小敏快于小王完成堆叠，则堆叠过程中小敏做功的功率_________（选填“大于”“等于”或“小于”）小王．
四、解答题
16．如图所示，某同学的质量为50kg，自行车的质量为15kg，设该同学骑自行车在平直路面上匀速行驶时所受阻力为人车总重的4%，克服阻力做功的功率为260W。取重力加速度g=10m/s2，该自行车匀速行驶的速度大小。
17．额定功率为80kW的汽车在水平平直公路上行驶时最大速率可达20m/s，汽车质量为2000kg，如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，设运动过程中阻力不变，加速度大小为2m/s2，求：
(1)汽车所受阻力多大；
(2)汽车做匀加速直线运动的过程可以维持多长时间。
18．如图表示物体在力F的作用下水平发生了一段位移l，分别计算这三种情形下力F对物体做的功。设这三种情形下力F和位移l的大小都是一样的：，。角的大小如图所示。
试卷第2页，总2页
试卷第1页，总3页
参考答案
1．D
【详解】
A．当传送带将物体从低处运送到高处时，静摩擦力对物体做正功，A错误；
BCD．当A、B两个物体叠放在光滑的水平面上时，给A一个初速度，此时AB间的滑动摩擦力为A做负功，对B做正功，BC错误，D正确。
故选D。
2．B
【详解】
该同学将凳子向上搬起过程中，人对凳子有向上的作用力，凳子向上运动，故人对凳子做正功；放下过程中，人对凳子的力仍然向上，但凳子运动方向向下，故人对凳子做负功。
故选B。
3．A
【详解】
A．轮胎在水平直道上运动，轮胎所受的支持力的方向与运动方向垂直，支持力不做功，故A正确；
B．轮胎受的重力竖直向下，而轮胎的位移方向为水平方向，即轮胎在竖直方向上没有位移，重力不做功，故B错误；
C．设轮胎受到的拉力与水平方向的夹角为，由于是锐角，所以拉力做正功，故C错误；
D．地面对轮胎的摩擦力的方向与轮胎运动的方向相反，所以地面对轮胎的摩擦力做负功，故D错误。
故选A。
4．C
【详解】
汽车以恒定功率P由静止出发，根据功率与速度关系式P=Fv，当功率P一定时，速度v越大，牵引力F越小，刚开始速度很小，牵引力很大，牵引力大于阻力，合力向前，加速度向前，物体做加速运动，随着速度的增加，牵引力不断变小，合力也变小，加速度也变小，当牵引力减小到等于阻力时，加速度减为零，速度达到最大，之后物体做匀速直线运动；故C正确，ABD错误。
故选C。
5．B
【详解】
当汽车达到最大速度时，做匀速运动，牵引力F与摩擦力f相等，则有
P=Fv
所以
且f恒定，当速度达到时，牵引力为
根据牛顿第二定律有
所以
故选B。
6．D
【详解】
F-x图象的“面积”等于拉力做功的大小，则得到拉力做功分别为：，其中，则
W1=πFmx0；W2=Fmx0；W3=Fmx0；故有：W1＞W2=W3．
A.
W甲>W乙>W丙，与结论不相符，选项A错误；
B.
W甲=W乙>W丙，与结论不相符，选项B错误；
C.
W甲=W乙=W丙，与结论不相符，选项C错误；
D.
W甲>W乙=W丙，与结论相符，选项D正确；
7．C
【详解】
AB．传送带对人的摩擦力方向水平向左，和拉力平衡，则人对传送带的摩擦力方向水平向右，传送带的位移向右，则人对传送带做正功，故AB错误；
C．人对传送带做功的功率
P=fv=m2gv
故C正确；
D．重物不动，则人对重物不做功，人对重物做功的功率为0，故D错误。
故选C。
8．B
【详解】
对物块进行受力分析，受重力、支持力、摩擦力和绳的拉力，则有
由于不断变大，所以P不断减小，故B正确，ACD错误。
故选B。
9．AC
【详解】
AB．物体相对于传送带有向下运动的趋势，则受斜向上的静摩擦力，摩擦力的方向与物体运动方向相同，故摩擦力对P做正功，故A正确，B错误；
C．物体受斜向上的静摩擦力，根据牛顿第三定律，物体对传送带的摩擦力斜向下，而传送带向上运动，故摩擦力对传送带做负功，故C正确，D错误。
故选AC。
10．AC
【详解】
A．物体与地面之间的摩擦力大小为Ff，物体的位移的大小为s，由功的公式可得摩擦力做的功为-Ffs，故A正确；
B．力F与竖直方向成θ角，所以在水平方向的分力为Fsinθ，故F做的功为Fssinθ，故B错误；
C．物体所受合力F合=Fsinθ-Ff，故合力做的功W总=（Fsinθ-Ff）s=Fssinθ-Ffs，故C正确；
D．重力在竖直方向上，物体在竖直方向的位移是零，所以重力做的功为零，故D错误。
故选AC。
11．BC
【详解】
AB．根据
W=mgh
上升过程中重力做负功，且克服重力做的功和下降过程中重力做的功相等。所以选项B正确，选项A错误；
CD．由于空气阻力的作用，上升时
下降时
则上升时加速度较大，根据
可知上升时间比下降时间短，根据
可知，上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力做功的平均功率，选项C正确，选项D错误。
故选BC。
12．BD
【详解】
AB．2t0时刻速度大小
3t0时刻的速度大小为
3t0时刻力F=3F0，所以瞬时功率
故A错误，B正确；
CD．0~3t0时间段，水平力对物体做功为
平均功率为
故C错误，D正确；
故选BD。
13．
【分析】
根据，即可求出。
【详解】
根据做功公式，因为F相同，S1＜S2，所以。根据功率公式，时间一样，W越小P越小，故
14．40
30
【分析】
根据来求输出功率。
【详解】
根据可求
15．9
大于
【详解】
将2放到1上，
将3放到2上，
分别做功为
小敏和小王叠起这堆正方体泡沫塑料块，每人至少要做功
比赛中做功相同，小敏的做功时间短，由做功公式得小敏的功率比小王的功率大。
16．10m/s
【详解】
自行车所受到的阻力为
根据功率公式得
解得
17．(1)4000N；(2)5s
【详解】
(1)当牵引力与阻力相等时汽车的速度最大，由P=F牵vm得
F阻=F牵=N＝4000N
(2)由牛顿第二定律得
F牵－F阻=ma
则
F牵=ma＋F阻=2000×2N＋4000N＝8000N
由P=F牵v得
80000=8000v
解得
v=10m/s
由v=at解得
t=5s
18．，，
【详解】
图甲
图乙
图甲
答案第4页，总7页
答案第7页，总7页
一、单选题
1．下列说法正确的是（ ）
A．静摩擦力一定不做功
B．滑动摩擦力一定做负功
C．滑动摩擦力一定做正功
D．滑动摩擦力既可以做正功也可以做负功
2．某同学为配合值日生打扫地面，将凳子向上搬起后再缓慢放回原处，此过程中该同学对凳子做功的情况是（ ）
A．一直做正功
B．先做正功，再做负功
C．一直做负功
D．先做负功，再做正功
3．如图所示，拖着旧橡胶轮胎跑是训练身体耐力的一种有效方法。如果某受训者拖着轮胎在水平直道上跑了，那么下列说法正确的是（ ）
A．轮胎所受的支持力不做功
B．重力对轮胎做负功
C．绳子的拉力对轮胎不做功
D．地面对轮胎的摩擦力不做功
4．汽车以恒定功率P由静止出发，沿平直路面行驶，最大速度为v，则下列判断正确的是（ ）
A．汽车先做匀加速运动，最后做匀速运动
B．汽车先做加速度越来越大的加速运动，最后做匀速运动
C．汽车先做加速度越来越小的加速运动，最后做匀速运动
D．汽车先做加速运动，再做减速运动，最后做匀速运动
5．质量为m的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的阻力大小一定，汽车速度能够达到的最大值为v，那么当汽车的车速为时，汽车的瞬时加速度的大小为（ ）
A．
B．
C．
D．
6．物体在水平拉力F作用下，沿x轴由坐标原点开始运动，设拉力F随x的变化分别如图甲、乙、丙所示，图甲为一半圆图形，对应拉力做功分别为W甲、W乙、W丙，则以下说法正确的是
A．W甲>W乙>W丙
B．W甲=W乙>W丙
C．W甲=W乙=W丙
D．W甲>W乙=W丙
7．测定运动员体能的一种装置如图所示，运动员质量为m1，绳拴在腰间沿水平方向跨过滑轮（不计滑轮质量及摩擦），下悬一质量为m2的重物，人用力蹬传送带而人的重心不动，使传送带以速率v匀速向右运动。下面是人对传送带做功的四种说法，其中正确的是（ ）
A．人对传送带做负功
B．人对传送带不做功
C．人对传送带做功的功率为m2gv
D．人对重物做功的功率为m2gv
8．如图，在水平地面上，人通过定滑轮和轻绳拉动一物块使其向右匀速滑动，直至物块到达定滑轮正下方，则人对绳子的功率（ ）
A．始终不变
B．不断变小
C．不断变大
D．先变小后变大
二、多选题
9．如图所示，在皮带传送装置中，皮带把物体P匀速送到皮带顶端，在这个过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．摩擦力对物体P做正功
B．物体P克服摩擦力做功
C．皮带克服摩擦力做功
D．摩擦力对皮带不做功
10．如图所示，一个物体放在水平面上，在跟竖直方向成θ角的斜向下的推力F的作用下沿平面向右移动了距离s，若物体的质量为m，物体与地面之间的摩擦力大小为Ff，则在此过程中( )
A．摩擦力做的功为-Ffs
B．力F做的功为Fscosθ
C．合力F做的功为Fssinθ-Ffs
D．重力做的功为mgs
11．竖直上抛一球，球又落回原处，已知空气阻力的大小正比于球的速度，则下列说法中正确的是（ ）
A．球在上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重力做的功
B．球在上升过程中克服重力做的功等于下降过程中重力做的功
C．球在上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力做功的平均功率
D．球在上升过程中克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力做功的平均功率
12．质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t=0时刻开始受到水平力的作用力的大小F与时间t的关系如图所示，力的方向保持不变，则（ ）
A．3t0时刻的瞬时功率为
B．3t0时刻的瞬时功率为
C．在t=0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为
D．在t=0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为
三、填空题
13．一个小孩站在船头，按图所示的两种情况用同样大小的力拉绳，经过相同的时间t（船碰前），小孩做的功和的大小关系是_______________．在时刻t，小孩拉绳的瞬时功率和的大小关系是_____________．
14．质量为4t的汽车在平直公路上以速度匀速行驶，汽车所受阻力是车重的0.05倍，这时汽车发动机的输出功率为_______；若汽车的额定功率为，则该汽车行驶的最大速度为_________．
15．小敏和小王分别把图（a）中三个质量均为、棱长为的均质立方体泡沫塑料块按图（b）堆叠起来．小敏和小王叠起这堆正方体泡沫塑料块，每人至少要做功__________J．若小敏快于小王完成堆叠，则堆叠过程中小敏做功的功率_________（选填“大于”“等于”或“小于”）小王．
四、解答题
16．如图所示，某同学的质量为50kg，自行车的质量为15kg，设该同学骑自行车在平直路面上匀速行驶时所受阻力为人车总重的4%，克服阻力做功的功率为260W。取重力加速度g=10m/s2，该自行车匀速行驶的速度大小。
17．额定功率为80kW的汽车在水平平直公路上行驶时最大速率可达20m/s，汽车质量为2000kg，如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，设运动过程中阻力不变，加速度大小为2m/s2，求：
(1)汽车所受阻力多大；
(2)汽车做匀加速直线运动的过程可以维持多长时间。
18．如图表示物体在力F的作用下水平发生了一段位移l，分别计算这三种情形下力F对物体做的功。设这三种情形下力F和位移l的大小都是一样的：，。角的大小如图所示。
试卷第2页，总2页
试卷第1页，总3页
参考答案
1．D
【详解】
A．当传送带将物体从低处运送到高处时，静摩擦力对物体做正功，A错误；
BCD．当A、B两个物体叠放在光滑的水平面上时，给A一个初速度，此时AB间的滑动摩擦力为A做负功，对B做正功，BC错误，D正确。
故选D。
2．B
【详解】
该同学将凳子向上搬起过程中，人对凳子有向上的作用力，凳子向上运动，故人对凳子做正功；放下过程中，人对凳子的力仍然向上，但凳子运动方向向下，故人对凳子做负功。
故选B。
3．A
【详解】
A．轮胎在水平直道上运动，轮胎所受的支持力的方向与运动方向垂直，支持力不做功，故A正确；
B．轮胎受的重力竖直向下，而轮胎的位移方向为水平方向，即轮胎在竖直方向上没有位移，重力不做功，故B错误；
C．设轮胎受到的拉力与水平方向的夹角为，由于是锐角，所以拉力做正功，故C错误；
D．地面对轮胎的摩擦力的方向与轮胎运动的方向相反，所以地面对轮胎的摩擦力做负功，故D错误。
故选A。
4．C
【详解】
汽车以恒定功率P由静止出发，根据功率与速度关系式P=Fv，当功率P一定时，速度v越大，牵引力F越小，刚开始速度很小，牵引力很大，牵引力大于阻力，合力向前，加速度向前，物体做加速运动，随着速度的增加，牵引力不断变小，合力也变小，加速度也变小，当牵引力减小到等于阻力时，加速度减为零，速度达到最大，之后物体做匀速直线运动；故C正确，ABD错误。
故选C。
5．B
【详解】
当汽车达到最大速度时，做匀速运动，牵引力F与摩擦力f相等，则有
P=Fv
所以
且f恒定，当速度达到时，牵引力为
根据牛顿第二定律有
所以
故选B。
6．D
【详解】
F-x图象的“面积”等于拉力做功的大小，则得到拉力做功分别为：，其中，则
W1=πFmx0；W2=Fmx0；W3=Fmx0；故有：W1＞W2=W3．
A.
W甲>W乙>W丙，与结论不相符，选项A错误；
B.
W甲=W乙>W丙，与结论不相符，选项B错误；
C.
W甲=W乙=W丙，与结论不相符，选项C错误；
D.
W甲>W乙=W丙，与结论相符，选项D正确；
7．C
【详解】
AB．传送带对人的摩擦力方向水平向左，和拉力平衡，则人对传送带的摩擦力方向水平向右，传送带的位移向右，则人对传送带做正功，故AB错误；
C．人对传送带做功的功率
P=fv=m2gv
故C正确；
D．重物不动，则人对重物不做功，人对重物做功的功率为0，故D错误。
故选C。
8．B
【详解】
对物块进行受力分析，受重力、支持力、摩擦力和绳的拉力，则有
由于不断变大，所以P不断减小，故B正确，ACD错误。
故选B。
9．AC
【详解】
AB．物体相对于传送带有向下运动的趋势，则受斜向上的静摩擦力，摩擦力的方向与物体运动方向相同，故摩擦力对P做正功，故A正确，B错误；
C．物体受斜向上的静摩擦力，根据牛顿第三定律，物体对传送带的摩擦力斜向下，而传送带向上运动，故摩擦力对传送带做负功，故C正确，D错误。
故选AC。
10．AC
【详解】
A．物体与地面之间的摩擦力大小为Ff，物体的位移的大小为s，由功的公式可得摩擦力做的功为-Ffs，故A正确；
B．力F与竖直方向成θ角，所以在水平方向的分力为Fsinθ，故F做的功为Fssinθ，故B错误；
C．物体所受合力F合=Fsinθ-Ff，故合力做的功W总=（Fsinθ-Ff）s=Fssinθ-Ffs，故C正确；
D．重力在竖直方向上，物体在竖直方向的位移是零，所以重力做的功为零，故D错误。
故选AC。
11．BC
【详解】
AB．根据
W=mgh
上升过程中重力做负功，且克服重力做的功和下降过程中重力做的功相等。所以选项B正确，选项A错误；
CD．由于空气阻力的作用，上升时
下降时
则上升时加速度较大，根据
可知上升时间比下降时间短，根据
可知，上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力做功的平均功率，选项C正确，选项D错误。
故选BC。
12．BD
【详解】
AB．2t0时刻速度大小
3t0时刻的速度大小为
3t0时刻力F=3F0，所以瞬时功率
故A错误，B正确；
CD．0~3t0时间段，水平力对物体做功为
平均功率为
故C错误，D正确；
故选BD。
13．
【分析】
根据，即可求出。
【详解】
根据做功公式，因为F相同，S1＜S2，所以。根据功率公式，时间一样，W越小P越小，故
14．40
30
【分析】
根据来求输出功率。
【详解】
根据可求
15．9
大于
【详解】
将2放到1上，
将3放到2上，
分别做功为
小敏和小王叠起这堆正方体泡沫塑料块，每人至少要做功
比赛中做功相同，小敏的做功时间短，由做功公式得小敏的功率比小王的功率大。
16．10m/s
【详解】
自行车所受到的阻力为
根据功率公式得
解得
17．(1)4000N；(2)5s
【详解】
(1)当牵引力与阻力相等时汽车的速度最大，由P=F牵vm得
F阻=F牵=N＝4000N
(2)由牛顿第二定律得
F牵－F阻=ma
则
F牵=ma＋F阻=2000×2N＋4000N＝8000N
由P=F牵v得
80000=8000v
解得
v=10m/s
由v=at解得
t=5s
18．，，
【详解】
图甲
图乙
图甲
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