2019-2020学年人教版高中物理必修二练习：第七章 习题课功和功率 Word版含解析

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习题课:功和功率
课后篇巩固提升
基础巩固
1.关于摩擦力做功，下列说法中正确的是(）
A。

滑动摩擦力阻碍物体的相对运动,一定做负功
B.静摩擦力起着阻碍物体的相对运动趋势的作用，一定不做功
C.静摩擦力和滑动摩擦力一定都做负功
D.滑动摩擦力可以对物体做正功
,而且摩擦力对物体既可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。

综上所述,只有D正确.
2一个小球做自由落体运动,在第1 s内重力做功为W1，在第2 s内重力做功为W2；在第1 s 末重力的瞬时功率为P1,在第2 s末重力的瞬时功率为P2，则W1∶W2及P1∶P2分别等于（) A.1∶1,1∶1 B.1∶2,1∶3
C.1∶3，1∶2
D.1∶4,1∶2
3（多选）用竖直向上的拉力F将一个质量为m的物体从静止开始，以加速度a向上匀加速提起，经t时间,物体上升的高度为h。

则t时间末,作用力F的瞬时功率为（)
A。

Fat B。

Fℎ
t
C.F(F-mg)t
m D。

F2t
m
时间末,物体的速度为v=at,故t时间末，力F的瞬时功率为P=Fv=Fat.又由于a=F-mg
m
,
故F的瞬时功率也可表示为P=F(F-mg)t
m。

故A、C正确。

4
(多选）如图所示,一子弹以水平速度射入放置在光滑水平面上原来静止的木块，并留在木块当中,在此过程中子弹钻入木块的深度为d,木块的位移为l,木块与子弹间的摩擦力大小为F,则（）
A.F对木块做功为Fl
B。

F对木块做功为F（l+d)
C。

F对子弹做功为-Fd
D.F对子弹做功为—F（l+d)
l,由W=Fl cos α得F对木块做功为Fl，子弹的位移为l+d，木块对子弹的摩擦力的方向与位移方向相反,故木块对子弹的摩擦力做负功,W=-F(l+d）.故A、D正确。

能力提升
1.
（多选）如图所示，某汽车在平直公路上启动时发动机功率P随时间t变化的图象，P0为发动机的额定功率。

已知在t2时刻汽车的速度已经达到最大v m,汽车所受阻力大小与速度大小成正比。

由此可得（)
A。

在t3时刻，汽车速度一定等于v m
B。

在t1～t2时间内，汽车一定做匀速运动
C.在t2~t3时间内，汽车一定做匀速运动
D。

在发动机功率达到额定功率前，汽车一定做匀加速运动
t
时刻汽车的速度已经达到最大v m,此后汽车做匀速直线运动，速度不变，所以在
2
时刻，汽车速度一定等于v m，故A正确。

0～t1时间内汽车的功率均匀增加,汽车所受阻力不3
变,牵引力不变,汽车做匀加速直线运动；汽车的功率在t1时刻达到额定功率，根据P=Fv,速度继续增大，牵引力减小，则加速度减小,则在t1～t2时间内汽车做加速度减小的加速运动，故B 错误。

在t2～t3时间内，汽车已达到最大速度,且功率保持不变,汽车一定做匀速直线运动，故C正确。

由此分析知,在发动机功率达到额定功率前，汽车先做匀加速运动，后做加速度减小的变加速运动,故D错误。

2一个物块在光滑水平面上处于静止状态,某时刻起受到方向水平向右、大小为3 N的拉力F1和水平向左的拉力F2作用，F2从6 N逐渐减小到零。

该过程中，拉力F1的瞬时功率P随时间t 变化的关系图象可能是下面四幅图中的（)
从6 N逐渐减小到零，物体所受合外力先向左后向右,由牛顿第二定律可知,物体的加速2
度先逐渐减小到零再从零反向逐渐增大,最大值相等,物体先做加速度减小的加速运动,后做加速度增大的减速运动，根据速度—时间图象的斜率表示加速度,故速度—时间图象的斜率先减小后增大,根据功率的公式P=Fv可知，拉力F1保持不变，瞬时功率先增大后减小，瞬时功率—时间图象的斜率先减小后增大,C选项正确,A、B、D选项错误.
3
如图所示,一个物体自光滑圆弧面下滑后冲上水平粗糙传送带,传送带顺时针匀速转动，则物体受到的摩擦力对物体做功情况不可能是(）A。

不做功B。

先做负功后不做功
C。

先做负功后做正功D。

先做正功后不做功
项当物体的速度等于传送带速度时，则物体不受摩擦力，此时摩擦力不做功，故A正确；B项若刚开始物体的速度大于传送带的速度，摩擦力向左，则摩擦力做负功,物体做减速运动,当两者速度相等时,摩擦力不做功,故B正确;C项由B项可知如果摩擦力做了负功后,物体速度减小,当速度减小到与传送带相等时，摩擦力就不做功了,速度不变，一直运动,之后摩擦力不可能做正功,故C错误;D项当物体的速度小于传送带速度时,出现相对滑动，则物体要受到向右的滑动摩擦力，摩擦力做正功,速度增大，当两者速度相等时,摩擦力不做功，故D正确；本题选不可能的。

4如图甲所示,在风洞实验室里，一根足够长的细杆水平固定，某金属小球穿在细杆上静止于细杆左端,现有水平向右的风力F作用于小球上，风力F随时间t变化的F—t图象如图乙所示，小球沿细杆运动的v-t图象如图丙所示,g取10 m/s2,求0~5 s内风力所做的功.
0~2 s为匀加速阶段，
a=v-0
t1=2
2
m/s2=1 m/s2
0～2 s内的位移x1=1
2a t12=1
2
×1×4 m=2 m,
2~5 s内的位移x2=vt2=2×3 m=6 m,则风力做功为
W=F
1x
1
+F
2
x
2
=18 J。

5
某探究性学习小组对一辆自制遥控车的性能进行研究。

他们让这辆小车在水平地面上由静止开始运动,并将小车运动的全过程记录下来,通过数据处理得到如图所示的v-t图象,已知小车在0~t1时间内做匀加速直线运动,t1～10 s时间内小车牵引力的功率保持不变,7 s末达到最大速度,在10 s末停止遥控让小车自由滑行,小车质量m=1 kg,整个运动过程中小车受到的阻力F f 大小不变。

求:
（1）小车所受阻力F f的大小.
（2)在t1～10 s内小车牵引力的功率P。

(3）求出t1的值及小车在0～t1时间内的位移。

）在10 s末撤去牵引力后，小车只在阻力F f作用下做匀减速运动，由图象可得减速时加速度的大小为a=2 m/s2
则F f=ma=2 N.
（2)小车做匀速运动阶段即7~10 s内,设牵引力为F,则F=F f
由图象可知v m=6 m/s
解得P=Fv m=12 W。

（3）设t1时间内的位移为x1,加速度大小为a1，t1时刻的速度大小为v1,则由P=F1v1得F1=4 N，
F 1—F
f
=ma
1
得a1=2 m/s2,
则t1=v1
1
=1.5 s,
x 1=1a
1
t12=2。

25 m。

1)2 N
(2)12 W
(3)1。

5 s 2.25 m
6。

如图所示,水平传送带正以v=2 m/s的速度运行,两端水平距离l=8 m,把一质量m=2 kg的物块轻轻放到传送带的A端,物块在传送带的带动下向右运动,若物块与传送带间的动摩擦因数
μ=0.1，不计物块的大小,g取10 m/s2，则把这个物块从A端传送到B端的过程中，摩擦力对物块做功的平均功率是多少?1 s时，摩擦力对物块做功的功率是多少？传送带克服摩擦力做功的功率是多少?
f
=μmg=0.1×2×10 N=2 N,
加速度为a=F f
m
=μg=0.1×10 m/s2=1 m/s2，
当物块与传送带相对静止时,物块的位移为
x=v2
2a =2
2
2×1
m=2 m
摩擦力做功为W=F f x=2×2 J=4 J，
相对静止后物块与传送带之间无摩擦力,此后物块匀速运动到B端,物块由A端运动到B端
所用的时间为t=v
a +l-x
v
=2
1
s+8-2
2
s=5 s，
则物块在被传送过程中所受摩擦力的平均功率为
P=W
t =4
5
W=0。

8 W,
1 s时,物块的速度为v1=at1=1 m/s，则摩擦力对物块做功的功率为
P 1=F
f
v
1
=2×1 W=2 W,
传送带的速度为v=2 m/s,故传送带克服摩擦力做功的功率为
P 2=F
f
v=2×2 W=4 W。

.8 W 2 W 4 W。