8.1 功和功率（第二课时）—【新教材】2020-2021学年人教版（2019）高中物理必修第二册同步检测word版含答案
文档属性
| 名称 | 8.1 功和功率（第二课时）—【新教材】2020-2021学年人教版（2019）高中物理必修第二册同步检测word版含答案 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 216.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-04-24 07:03:05 | ||
图片预览
文档简介
8.1 功和功率（第二课时）
一、选择题（1-8单选，9-12多选）
1．关于功率的概念，下列说法中正确的是（ ）
A．功率是描述力对物体做功多少的物理量
B．力做功时间越短，力的功率一定越大
C．力做功越多，力的功率一定越大
D．力对物体做功越快，力的功率一定越大
2．关于功和功率，下列说法正确的是（ ）
A．根据
可知，力做功越多，其功率越大
B．根据可知，汽车的牵引力一定与速率成反比
C．滑动摩擦力总是对物体做负功
D．静摩擦力可以对物体做正功，也可以对物体做负功
3．运输物资的汽车以额定功率上坡时，为增大汽车的牵引力，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
4．质量为1kg的物体从足够高处自由下落，不计空气阻力，取g=10m/s2，则开始下落1s末重力的功率是（ ）
A．100W B．50W C．200W D．150W
5．如图所示，重为20N的物体，沿固定的斜面由静止开始下滑，经过1s下降了1m的高度，在此过程中重力做功的平均功率是（ ）
A．40W B．30W C．20W D．10W
6．第一次用水平恒力F作用在物体上，使物体在光滑水平面上移动距离s，F做功为W1、平均功率为P1；第二次用相同的力F作用于物体上，使物体沿粗糙水平面移动距离也是s，F做功为W2、平均功率为P2，那么（ ）
A．W1>W2，P1>P2 B．W1 C．W1=W2，P1>P2 D．W1=W2，P17．质量为的汽车，发动机的额定功率为，该汽车在水平路面上行驶，当速度大小为时，发动机的牵引力大小为。此时，汽车发动机输出的实际功率是（ ）
A． B． C． D．
8．如图所示，光滑水平桌面上有一质量为物块在大小为的拉力F作用下由静止开始运动，保持拉力F与水平前进方向之间的夹角不变，，当用该拉力使物块向右运动时。下列说法正确的是（ ）
A．拉力F在内做功值的为
B．拉力F在时的瞬时功率为
C．拉力F在内平均功率为
D．重力在内的做功值为
9．一质量为2 kg的物体静止在水平桌面上，在水平拉力F的作用下，沿水平方向运动2 s后撤去外力，其v–t图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．在0~2 s内，合外力做的功为8 J
B．在0~2 s内，合外力做的功为4J
C．在t= 4s时，摩擦力的瞬时功率为2W
D．在0~6 s内，摩擦力做的功为–6 J
10．一质量为1kg的物体（可看作质点）静止于光滑水平面上，从t=0时刻开始，受到水平外力F的作用，如图所示。下列判断正确的是（ ）
A．0~1s内与1s~2s内物体动量变化率之比为3∶1
B．0~2s内物体动量变化量为5N·s
C．0~2s内外力的平均功率为4W
D．第1s末与第2s末外力的瞬时功率之比为4∶9
11．一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前4s内做匀加速直线运动，4s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v-t图象如图所示。已知汽车的质量m=1.5×103kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，不计空气阻力，g取10m/s2，则（ ）
A．汽车在前4s内的牵引力为4×103N
B．汽车的额定功率为36kW
C．汽车的最大速度为20m/s
D．前4s内汽车克服地面阻力做功2.4×104J
12．一辆汽车在水平路面上以额定功率P＝50kW行驶，所受恒定阻力f=2000N，当汽车达到最大速度vm时，下列说法正确的是
A．牵引力小于阻力
B．引力等于阻力
C．vm=25m/s
D．vm=40m/s
二、解答题
13．如图所示，光滑水平地面静止放着质量m=10kg的木箱，与水平方向成=60?的恒力F作用于物体，恒力F=2.0N。当木箱在力F作用下由静止开始运动，求：
（1）10s内力F所做的功；
（2）10s末拉力F的瞬时功率。
14．在很多游乐场所，经常会看到有套圈的游戏。如图所示，某游客将质量为0.2kg的小圈从A点水平抛出后恰好击中地面上的目标B。已知A点离地面的高度H=1.25m，A点与目标B的水平距离d=3m。不计空气阻力，取g=10m/s2。求小圈
(1)在空中运动的时间t；
(2)水平抛出时速度大小；
(3)重力做功的平均功率P。
15．质量为kg的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的输出功率恒为kW，且行驶过程中受到的阻力大小一定，汽车能够达到的最大速度为km/h。
(1)求行驶过程中汽车受到的阻力大小；
(2)当汽车的车速为时，求汽车的瞬时加速度的大小。
16．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；
（3）当汽车速度为10m/s时的加速度？
参考答案
1．D
【详解】
A．功率是反映做功快慢的物理量，选项A错误；
B．根据知，力做功时间越短，功率不一定大，还与做功的多少有关，选项B错误；
C．根据知，力做功越多，功率不一定大，还与时间有关，选项C错误；
D．功率是反映做功快慢的物理量，力对物体做功越快，功率一定越大，选项D正确。
故选D。
2．D
【详解】
A．根据 可知，单位时间内力做功越多，其功率越大，选项A错误；
B．根据可知，当汽车的功率一定时，汽车的牵引力一定与速率成反比，选项B错误；
C．滑动摩擦力总是对物体可以做正功，也可以做负功，也可以不做功，选项C错误；
D．静摩擦力可以对物体做正功，也可以对物体做负功，也可以不做功，选项D正确。
故选D。
3．A
【详解】
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，故选项A正确，BCD错误。
【点睛】
司机用“换挡”的办法来减速行驶是为了获得更大的牵引力来上坡，由可知，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。
4．A
【详解】
1s末物体的速度为
v=gt=10×1m/s=10m/s
则1s末重力的瞬时功率
P=mgv=1×10×10W=100W
故选A。
5．C
【详解】
重力做功的平均功率是
故选C。
6．C
【详解】
两次水平恒力相等，位移相等，根据W=Fs知，恒力F所做的功相等，即
W1=W2
在光滑水平面上运动的加速度大，根据位移时间公式知，在光滑水平面上的运动时间短，根据知
P1＞P2
故C正确，ABD错误。
故选C。
7．C
【详解】
汽车发动机输出的实际功率是
故选C。
8．B
【详解】
由牛顿第二定律，在水平方向有
得
水平位移为
2s内的位移为，竖直方向由于，所以竖直方向无位移，拉力F在内做功
A错误；
B．当时间等于2s时，物块的速度为
由功率与力和速度的关系得，拉力F在时的瞬时功率为
B正确；
C．拉力F在内平均功率为
C错误；
D．因为物块在竖直方向上无位移，故重力不做功，D错误。
故选B。
9．BD
【详解】
AB．在0～2s内，根据动能定理得，合外力做的功
W合=
故A错误，B正确；
C．2-6s内物体的加速度
物体受到的摩擦力大小
f=ma=1N
在t= 4s时，摩擦力的瞬时功率为
故C错误；
D．在0～6s内，物体的位移
所以在0～6s内，摩擦力做的功为
W=-fs=-6J
故D正确。
故选BD。
10．AC
【详解】
A．由动量定理知动量变化率
=F合
因此在0~1s内与1s~2s内物体动量变化率之比是3∶1，故A正确；
B．0~2s内外力F的冲量
I=F1t1+F2t2=（3×1+1×1）N·s=4N·s
物体动量变化量等于合外力的冲量，故B错误；
C．0~1s内，物体的加速度
a1==3m/s2
则物体在0~1s内的位移
x1=a1=1.5m
1s末的速度
v1=a1t1=3m/s
第2s内物体的加速度
a2==1m/s2
第2s内的位移
x2=v1t2+a2=3.5m
物体在0~2s内外力F做功的大小
W=F1x1+F2x2=8J
可知0~2s内，外力的平均功率
P==W=4W
故C正确；
D．第1s末外力的瞬时功率
P1=F1v1=3×3W=9W
第2s末的速度
v2=v1+a2t2=4m/s
则外力的瞬时功率
P2=F2v2=1×4W=4W
第1s末和第2s末外力的瞬时功率之比为9∶4，故D错误。
故选AC。
11．BD
【详解】
A．根据v-t图象，可知，汽车在前4s内做匀加速度直线运动，加速度
汽车水平方向受阻力f和牵引力F作用，根据牛顿第二定律
因为阻力
可得
故A错误；
B．4s时汽车功率达到额定功率，根据可知
故B正确；
C．当牵引力等于阻力时，汽车速度最大，所以
故C错误；
D．根据v-t图象，可知，前4s内汽车走过的位移
阻力做功
汽车克服地面阻力做功2.4×104J，故D正确。
故选BD。
12．BC
【详解】
AB当汽车发动机达到额定功率并做匀速运动时，汽车达到最大速度，此时发动机牵引力等于阻力，选项A错误，B正确；
CD.根据P=Fv=fv，则有：；故C正确，D错误．
13．（1）5J；（2）1W
【详解】
（1）木箱受到重力、恒力F、水平面的支持力作用，设加速度大小为a，将拉力正交分解，根据牛顿第二定律得
代入解得
10s内移动的距离是
根据功的定义式
10s内力F所做的功
(2)10s末箱的速度为
根据
得10s末拉力F的瞬时功率
14．(1)0.5s；(2)6m/s；(3)5W
【详解】
(1)根据自由落体公式
解得
(2)根据水平方向做匀速直线运动有
解得
(3)根据平均功率的公式得
15．(1)1800N；(2)1.8m/s2
【详解】
(1)由得
(2)由
得
由
得
16．(1)15m/s；(2)7.5s；(3)0.5m/s2
【详解】
（1）汽车有最大速度时，此时牵引力与阻力平衡，由此可得
则得最大速度为
（2）若汽车从静止作匀加速直线运动，则当P=P额时，匀加速结束，则有
又根据牛顿第二定律有
则有
匀加速直线运动的时间为
（3）当速度v=10m/s时，则牵引力为
加速度为
一、选择题（1-8单选，9-12多选）
1．关于功率的概念，下列说法中正确的是（ ）
A．功率是描述力对物体做功多少的物理量
B．力做功时间越短，力的功率一定越大
C．力做功越多，力的功率一定越大
D．力对物体做功越快，力的功率一定越大
2．关于功和功率，下列说法正确的是（ ）
A．根据
可知，力做功越多，其功率越大
B．根据可知，汽车的牵引力一定与速率成反比
C．滑动摩擦力总是对物体做负功
D．静摩擦力可以对物体做正功，也可以对物体做负功
3．运输物资的汽车以额定功率上坡时，为增大汽车的牵引力，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
4．质量为1kg的物体从足够高处自由下落，不计空气阻力，取g=10m/s2，则开始下落1s末重力的功率是（ ）
A．100W B．50W C．200W D．150W
5．如图所示，重为20N的物体，沿固定的斜面由静止开始下滑，经过1s下降了1m的高度，在此过程中重力做功的平均功率是（ ）
A．40W B．30W C．20W D．10W
6．第一次用水平恒力F作用在物体上，使物体在光滑水平面上移动距离s，F做功为W1、平均功率为P1；第二次用相同的力F作用于物体上，使物体沿粗糙水平面移动距离也是s，F做功为W2、平均功率为P2，那么（ ）
A．W1>W2，P1>P2 B．W1
A． B． C． D．
8．如图所示，光滑水平桌面上有一质量为物块在大小为的拉力F作用下由静止开始运动，保持拉力F与水平前进方向之间的夹角不变，，当用该拉力使物块向右运动时。下列说法正确的是（ ）
A．拉力F在内做功值的为
B．拉力F在时的瞬时功率为
C．拉力F在内平均功率为
D．重力在内的做功值为
9．一质量为2 kg的物体静止在水平桌面上，在水平拉力F的作用下，沿水平方向运动2 s后撤去外力，其v–t图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．在0~2 s内，合外力做的功为8 J
B．在0~2 s内，合外力做的功为4J
C．在t= 4s时，摩擦力的瞬时功率为2W
D．在0~6 s内，摩擦力做的功为–6 J
10．一质量为1kg的物体（可看作质点）静止于光滑水平面上，从t=0时刻开始，受到水平外力F的作用，如图所示。下列判断正确的是（ ）
A．0~1s内与1s~2s内物体动量变化率之比为3∶1
B．0~2s内物体动量变化量为5N·s
C．0~2s内外力的平均功率为4W
D．第1s末与第2s末外力的瞬时功率之比为4∶9
11．一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前4s内做匀加速直线运动，4s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v-t图象如图所示。已知汽车的质量m=1.5×103kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，不计空气阻力，g取10m/s2，则（ ）
A．汽车在前4s内的牵引力为4×103N
B．汽车的额定功率为36kW
C．汽车的最大速度为20m/s
D．前4s内汽车克服地面阻力做功2.4×104J
12．一辆汽车在水平路面上以额定功率P＝50kW行驶，所受恒定阻力f=2000N，当汽车达到最大速度vm时，下列说法正确的是
A．牵引力小于阻力
B．引力等于阻力
C．vm=25m/s
D．vm=40m/s
二、解答题
13．如图所示，光滑水平地面静止放着质量m=10kg的木箱，与水平方向成=60?的恒力F作用于物体，恒力F=2.0N。当木箱在力F作用下由静止开始运动，求：
（1）10s内力F所做的功；
（2）10s末拉力F的瞬时功率。
14．在很多游乐场所，经常会看到有套圈的游戏。如图所示，某游客将质量为0.2kg的小圈从A点水平抛出后恰好击中地面上的目标B。已知A点离地面的高度H=1.25m，A点与目标B的水平距离d=3m。不计空气阻力，取g=10m/s2。求小圈
(1)在空中运动的时间t；
(2)水平抛出时速度大小；
(3)重力做功的平均功率P。
15．质量为kg的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的输出功率恒为kW，且行驶过程中受到的阻力大小一定，汽车能够达到的最大速度为km/h。
(1)求行驶过程中汽车受到的阻力大小；
(2)当汽车的车速为时，求汽车的瞬时加速度的大小。
16．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；
（3）当汽车速度为10m/s时的加速度？
参考答案
1．D
【详解】
A．功率是反映做功快慢的物理量，选项A错误；
B．根据知，力做功时间越短，功率不一定大，还与做功的多少有关，选项B错误；
C．根据知，力做功越多，功率不一定大，还与时间有关，选项C错误；
D．功率是反映做功快慢的物理量，力对物体做功越快，功率一定越大，选项D正确。
故选D。
2．D
【详解】
A．根据 可知，单位时间内力做功越多，其功率越大，选项A错误；
B．根据可知，当汽车的功率一定时，汽车的牵引力一定与速率成反比，选项B错误；
C．滑动摩擦力总是对物体可以做正功，也可以做负功，也可以不做功，选项C错误；
D．静摩擦力可以对物体做正功，也可以对物体做负功，也可以不做功，选项D正确。
故选D。
3．A
【详解】
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，故选项A正确，BCD错误。
【点睛】
司机用“换挡”的办法来减速行驶是为了获得更大的牵引力来上坡，由可知，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。
4．A
【详解】
1s末物体的速度为
v=gt=10×1m/s=10m/s
则1s末重力的瞬时功率
P=mgv=1×10×10W=100W
故选A。
5．C
【详解】
重力做功的平均功率是
故选C。
6．C
【详解】
两次水平恒力相等，位移相等，根据W=Fs知，恒力F所做的功相等，即
W1=W2
在光滑水平面上运动的加速度大，根据位移时间公式知，在光滑水平面上的运动时间短，根据知
P1＞P2
故C正确，ABD错误。
故选C。
7．C
【详解】
汽车发动机输出的实际功率是
故选C。
8．B
【详解】
由牛顿第二定律，在水平方向有
得
水平位移为
2s内的位移为，竖直方向由于，所以竖直方向无位移，拉力F在内做功
A错误；
B．当时间等于2s时，物块的速度为
由功率与力和速度的关系得，拉力F在时的瞬时功率为
B正确；
C．拉力F在内平均功率为
C错误；
D．因为物块在竖直方向上无位移，故重力不做功，D错误。
故选B。
9．BD
【详解】
AB．在0～2s内，根据动能定理得，合外力做的功
W合=
故A错误，B正确；
C．2-6s内物体的加速度
物体受到的摩擦力大小
f=ma=1N
在t= 4s时，摩擦力的瞬时功率为
故C错误；
D．在0～6s内，物体的位移
所以在0～6s内，摩擦力做的功为
W=-fs=-6J
故D正确。
故选BD。
10．AC
【详解】
A．由动量定理知动量变化率
=F合
因此在0~1s内与1s~2s内物体动量变化率之比是3∶1，故A正确；
B．0~2s内外力F的冲量
I=F1t1+F2t2=（3×1+1×1）N·s=4N·s
物体动量变化量等于合外力的冲量，故B错误；
C．0~1s内，物体的加速度
a1==3m/s2
则物体在0~1s内的位移
x1=a1=1.5m
1s末的速度
v1=a1t1=3m/s
第2s内物体的加速度
a2==1m/s2
第2s内的位移
x2=v1t2+a2=3.5m
物体在0~2s内外力F做功的大小
W=F1x1+F2x2=8J
可知0~2s内，外力的平均功率
P==W=4W
故C正确；
D．第1s末外力的瞬时功率
P1=F1v1=3×3W=9W
第2s末的速度
v2=v1+a2t2=4m/s
则外力的瞬时功率
P2=F2v2=1×4W=4W
第1s末和第2s末外力的瞬时功率之比为9∶4，故D错误。
故选AC。
11．BD
【详解】
A．根据v-t图象，可知，汽车在前4s内做匀加速度直线运动，加速度
汽车水平方向受阻力f和牵引力F作用，根据牛顿第二定律
因为阻力
可得
故A错误；
B．4s时汽车功率达到额定功率，根据可知
故B正确；
C．当牵引力等于阻力时，汽车速度最大，所以
故C错误；
D．根据v-t图象，可知，前4s内汽车走过的位移
阻力做功
汽车克服地面阻力做功2.4×104J，故D正确。
故选BD。
12．BC
【详解】
AB当汽车发动机达到额定功率并做匀速运动时，汽车达到最大速度，此时发动机牵引力等于阻力，选项A错误，B正确；
CD.根据P=Fv=fv，则有：；故C正确，D错误．
13．（1）5J；（2）1W
【详解】
（1）木箱受到重力、恒力F、水平面的支持力作用，设加速度大小为a，将拉力正交分解，根据牛顿第二定律得
代入解得
10s内移动的距离是
根据功的定义式
10s内力F所做的功
(2)10s末箱的速度为
根据
得10s末拉力F的瞬时功率
14．(1)0.5s；(2)6m/s；(3)5W
【详解】
(1)根据自由落体公式
解得
(2)根据水平方向做匀速直线运动有
解得
(3)根据平均功率的公式得
15．(1)1800N；(2)1.8m/s2
【详解】
(1)由得
(2)由
得
由
得
16．(1)15m/s；(2)7.5s；(3)0.5m/s2
【详解】
（1）汽车有最大速度时，此时牵引力与阻力平衡，由此可得
则得最大速度为
（2）若汽车从静止作匀加速直线运动，则当P=P额时，匀加速结束，则有
又根据牛顿第二定律有
则有
匀加速直线运动的时间为
（3）当速度v=10m/s时，则牵引力为
加速度为