课时跟踪检测(十六) 功和功率
高考物理一轮复习 第6章 第1单元 功和功率课时跟踪检测
课时跟踪检测(十六) 功和功率高考常考题型:选择题+计算题一、单项选择题1.若在水平直轨道上有一列以额定功率行驶的列车,所受阻力与质量成正比,由于发生意外情况,最后几节车厢与车体分离,分离后车头保持额定功率运行,则( ) A.车头部分所受牵引力增大,速度也增大B.车头部分所受牵引力减小,速度也减小C.脱离部分做匀减速运动,车头部分做匀加速运动D.分离出的车厢越多,车头能获得的最大速度越大2. (2012·江苏高考)如图1所示,细线的一端固定于O点,另一端系一小球。
在水平拉力作用下,小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点。
在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是( )图1A.逐渐增大B.逐渐减小C.先增大,后减小D.先减小,后增大3.如图2所示,质量为m的物体置于倾角为θ的斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数为μ,在外力作用下,斜面以加速度a沿水平方向向左做匀加速运动,运动中物体m与斜面体相对静止。
则关于斜面对m的支持力和摩擦力的下列说法中错误的是( )图2A.支持力一定做正功B.摩擦力一定做正功C.有可能不受摩擦力D.摩擦力可能做负功4.如图3所示,木板可绕固定水平轴O转动。
木板从水平位置OA缓慢转到OB位置,木板上的物块始终相对于木板静止。
在这一过程中,物块的重力势能增加了2 J。
用F N表示物块受到的支持力,用f表示物块受到的摩擦力。
在此过程中,以下判断正确的是( )图3A.F N和f对物块都不做功B .F N 对物块做功为2 J ,f 对物块不做功C .F N 对物块不做功,f 对物块做功为2 JD .F N 和f 对物块所做功的代数和为05. (2014·汕头检测)用一水平拉力使质量为m 的物体从静止开始沿粗糙的水平面运动,物体的v -t 图象如图4所示。
下列表述正确的是( )图4A .在0~t 1时间内拉力逐渐减小B .在0~t 1时间内物体做曲线运动C .在t 1~t 2时间内拉力的功率为零D .在t 1~t 2时间内合外力做功12mv 2 二、多项选择题6.(2013·山西大学附中测试)一物体在粗糙的水平面上滑行。
高考物理一轮复习 第五章 课时跟踪检测(十六)功和功率
权掇市安稳阳光实验学校课时跟踪检测(十六) 功和功率对点训练:功的理解与计算1.(2015·宁波期末)如图1所示,木块B上表面是水平的,当木块A置于B上,并与B保持相对静止,一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑,在下滑过程中( )图1A.A所受的合外力对A不做功B.B对A的弹力做正功C.B对A的摩擦力做正功D.A对B做正功2.(2015·福建四地六校联考)以一定的初速度竖直向上抛出一个小球,小球上升的最大高度为h,空气阻力的大小恒为F,则从抛出到落回到抛出点的过程中,空气阻力对小球做的功为( )A.0 B.-FhC.Fh D.-2Fh3.(2014·重点中学联考)一滑块在水平地面上沿直线滑行,t=0时其速度为1 m/s。
从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平方向作用力F,力F 和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图甲和图乙所示。
设在第1 s内、第2 s内、第3 s内力F对滑块做的功分别为W1、W2、W3,则以下关系正确的是( )图2A.W1=W2=W3B.W1<W2<W3C.W1<W3<W2D.W1=W2<W3对点训练:功率的分析与计算4.(2015·唐山模拟)如图3所示,位于固定粗糙斜面上的小物块P,受到一沿斜面向上的拉力F,沿斜面匀速上滑。
现把力F的方向变为竖直向上,若使物块P仍沿斜面保持原来的速度匀速运动,则( )图3A.力F一定要变小B.力F一定要变大C.力F的功率将减小D.力F的功率将增大5.如图4所示,质量为m的小球以初速度v0水平抛出,恰好垂直打在倾角为θ的斜面上,则球落在斜面上时重力的瞬时功率为(不计空气阻力)( ) 图4A.mgv0tan θB.mgv0tan θC.mgv0sin θD.mgv0cos θ对点训练:机车启动问题6.(2015·汕头模拟)一辆汽车从静止出发,在平直的公路上加速前进,如果发动机的牵引力保持恒定,汽车所受阻力保持不变,在此过程中( )A .汽车的速度与时间成正比B .汽车的位移与时间成正比C .汽车做变加速直线运动D .汽车发动机做的功与时间成正比7.(2015·徐州模拟)一辆汽车在平直的公路上以某一初速度运动,运动过程中保持恒定的牵引功率,其加速度a 和速度的倒数1v图像如图5所示。
高三物理一轮复习课时跟踪检测(十六)第五章功和功率Word含解析
课时追踪检测(十六)功和功率[A 级——基础小题练娴熟快]1.对于功的观点,以下说法正确的选项是()A.物体受力越大,位移越大,力对物体做功越多B.协力的功等于各分力功的矢量和C.摩擦力能够对物体做正功D.功有正负,但正负不表示方向,而表示大小分析:选 C因功的决定要素为力、位移及二者的夹角,若力大、位移大,但二者夹角为 90°,则做功为0,故 A 错误;功是物体之间能量转变的量度,它是标量,功也有正负之分,但功的正负不是表示方向,也不表示大小,而是表示力对物体的做功能果,因此B、D错误;摩擦力能够做正功,也可做负功,这要看摩擦力与位移的方向关系,故 C 正确。
2.2017 年 6 月,跟着时速高达350 公里的“中兴号”动车组高铁列车投入营运,中国已成为世界上高铁商业营运速度最高的国家。
假定“中兴号”遇到的阻力的大小正比于它速率的平方,假如“中兴号”动车组发动机的输出功率变成本来的8 倍,则它的最大速率变成本来的 ()A.2倍 B. 2 倍C.3倍 D. 3 倍分析:选 A设“ 中兴号” 速率为v,由题意知遇到阻力的大小f= k v2,“ 中兴号”匀速运动时输出功率P= F v= f v= k v3,假如“中兴号”动车组发动机的输出功率变成本来的8 倍,则它的最大速率变成本来的 2 倍,故 A 正确, B、 C、 D 错误。
3.(2018 长·沙期中 )如下图,质量为m 的物体在恒力 F 的作用下从底端沿斜面向上向来匀速运动到顶端。
斜面高h,倾斜角为θ。
现把物体放在顶端,发现物体在稍微扰动后可匀速下滑,重力加快度大小为g。
则在上涨过程中恒力 F 做的功为()A. Fh B. mghC. 2mgh D.没法确立分析:选 C把物体放在顶端,发现物体在稍微扰动后可匀速下滑,则物体受力均衡,则有 f= mgsin θ,上滑过程中,物体也做匀速直线运动,受力均衡,则有 F = mgsin θ+ f=h2mgsin θ,则在上涨过程中恒力 F 做的功 W= Fx = 2mgsin θ·=2mgh,故C正确。
2017届高考物理一轮复习课时跟踪检测课时跟踪检测(16)功和功率
课时跟踪检测(十六) 功和功率对点训练:功的理解与计算1. (2015·宁波期末)如图1所示,木块B 上表面是水平的,当木块A 置于B 上,并与B 保持相对静止,一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑,在下滑过程中( )图1A .A 所受的合外力对A 不做功B .B 对A 的弹力做正功C .B 对A 的摩擦力做正功D .A 对B 做正功解析:选C AB 一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑,加速度为g sin θ。
由于A 速度增大,由动能定理,A 所受的合外力对A 做功,B 对A 的摩擦力做正功,B 对A 的弹力做负功,选项A 、B 错误C 正确。
A 对B 不做功,选项D 错误。
2.(多选)(2015·云南一检)如图2所示,n 个完全相同,边长足够小且互不粘连的小方块依次排列,总长度为l ,总质量为M ,它们一起以速度v 在光滑水平面上滑动,某时刻开始滑上粗糙水平面。
小方块与粗糙水平面之间的动摩擦因数为μ,若小方块恰能完全进入粗糙水平面,则摩擦力对所有小方块所做功的数值为( )图2A.12M v 2 B .M v 2 C.12μMgl D .μMgl解析:选AC 小方块恰能完全进入粗糙水平面,说明小方块进入粗糙水平面后速度为零。
以所有小方块为研究对象,由动能定理可知,所有小方块克服摩擦力做功W f =12M v 2,A 项正确;将所有小方块等效为质量集中在重心的质点,恰能完全进入粗糙水平面,重心位移为12l ,摩擦力做功为-12μMgl ,做功数值大小为12μMgl ,C 项正确。
3. (多选)一辆质量为m 的汽车在发动机牵引力F 的作用下,沿水平方向运动。
在t 0时刻关闭发动机,其运动的v -t 图像如图3所示。
已知汽车行驶过程中所受的阻力是汽车重力的k 倍,则( )图3A .加速过程与减速过程的平均速度之比为1∶2B .加速过程与减速过程的位移大小之比为1∶2C .汽车牵引力F 与所受阻力大小之比为3∶1D .汽车牵引力F 做的功为3kmg v 0t 02解析:选BCD 由题图可知,加速过程F -F f =ma 1,a 1=v 0t 0,位移x 1=12v 0t 0;减速过程-F f =ma 2,a 2=-v 02t 0,位移x 2=12v 0·2t 0,又F f =kmg ,由以上各式解得加速过程与减速过程的位移大小之比为1∶2,平均速度之比为1∶1,汽车牵引力F 与所受阻力大小之比为3∶1,汽车牵引力F 做的功为W =Fx 1=3kmg v 0t 02,故选项A 错误,B 、C 、D 正确。
课时作业16 功 功率习题及详解
课时作业16 功 功率时间:45分钟 满分:100分一、选择题(8×8′=64′)1.用力将重物竖直提起,先是从静止开始匀加速上升,紧接着匀速上升.如果前后两过程的运动时间相同,不计空气阻力,则( )A .加速过程中拉力做的功比匀速过程中拉力做的功大B .匀速过程中拉力做的功比加速过程中拉力做的功大C .两过程中拉力做的功一样大D .上述三种情况都有可能解析:应先分别求出两过程中拉力做的功,再进行比较.重物在竖直方向上仅受两个力作用,重力mg 、拉力F .匀加速提升重物时,设拉力为F 1,物体向上的加速度为a ,根据牛顿第二定律得F 1-mg =ma 拉力F 1所做的功 W 1=F 1·s 1=m (g +a )·12at 2=12m (g +a )at 2 ① 匀速提升重物时,设拉力为F 2,根据平衡条件得F 2=mg 匀速运动的位移s 2=v t =at ·t =at 2 所以匀速提升重物时拉力F 2所做的功 W 2=F 2s 2=mgat 2 ②比较①、②式知:当a >g 时,W 1>W 2;当a =g 时,W 1=W 2;当a <g 时,W 1<W 2,故D 选项正确.答案:D2.以一定的初速度竖直向上抛出一个小球,小球上升的最大高度为h ,空气阻力的大小恒为F f ,则从抛出点至落回到原出发点的过程中,空气阻力对小球做的功为( )A .0B .-F f hC .-2F f hD .-4F f h答案:C3.起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度,其速度图象如图1所示,则钢索拉力的功率随时间变化的图象可能是( )图1答案:B图24.如图2所示,一辆小车静止在光滑的水平导轨上,一小球用细绳悬挂在车上,由图中位置无初速释放,则小球在下摆到最低点的过程中,下列说法正确的是() A.绳对小球的拉力不做功B.绳对小球的拉力做正功C.绳对小球的拉力做负功D.小球的合力不做功解析:小球和小车组成的系统中,只有重力做功,整个运动过程的机械能守恒,在球下摆过程中,车的机械能增加,球的机械能减少,故绳对小球的拉力做负功.答案:C图35.如图3所示,均匀长直木板长L=40 cm,放在水平桌面上,它的右端与桌边相齐,木板质量m=2 kg,与桌面间的摩擦因数μ=0.2,今用水平推力F将其推下桌子,则水平推力至少做功为(g 取10 m/s 2)( )A .0.8 JB .1.6 JC .8 JD .4 J解析:将木板推下桌子即木块的重心要通过桌子边缘,水平推力做的功至少等于克服滑动摩擦力做的功,W =Fs =μmg L 2=0.2×20×0.42=0.8 J .故A 是正确的.答案:A图46.(2011·海淀区模拟)如图4所示,滑雪者由静止开始沿斜坡从A 点自由滑下,然后在水平面上前进至B 点停下.已知斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数皆为μ,滑雪者(包括滑雪板)的质量为m ,A 、B 两点间的水平距离为L .在滑雪者经过AB 段运动的过程中,克服摩擦力做的功( )A .大于μmgLB .小于μmgLC .等于μmgLD .以上三种情况都有可能图5解析:设斜坡与水平面的交点为C ,BC 长度为L 1,AC 水平长度为L 2,AC 与水平面的夹角为θ,如图5所示,则滑雪者在水平面上摩擦力做功W 1=-μmgL 1,在斜坡上摩擦力做功W 2=-μmg cos θ·L 2cos θ=-μmgL 2,所以在滑雪者经过AB 段过程中,摩擦力做功W =W 1+W 2=-μmg (L 1+L 2)=-μmgL .所以滑雪者克服摩擦力所做的功为μmgL .故选项C 正确.答案:C图67.如图6所示,手持一根长为l 的轻绳的一端在水平桌面上做半径为r 、角速度为ω的匀速圆周运动,绳始终保持与该圆周相切,绳的另一端系一质量为m 的木块,木块也在桌面上做匀速圆周运动,不计空气阻力( )A .手对木块不做功B .木块不受桌面的摩擦力C .绳的拉力大小等于mω3l 2+r 2D .手拉木块做功的功率等于mω3r (l 2+r 2)/l图7解析:如图7所示,设绳的拉力为F T ,摩擦力为F f ,因木块m 做匀速圆周运动 F T cos α=mω2R F T sin α=F f R =l 2+r 2 cos α=lR由以上各式联立可得:F T =mω2(r 2+l 2)l ,F f =mω2r r 2+l 2l可知B 、C 错误.F T 与木块速度方向不垂直,手对木块做功,A 错误,由P =F T ·ωR ·sin α,得:P =mω3r (l 2+r 2)l,所以D 项正确. 答案:D图88.(2011·重庆模拟)一根质量为M 的直木棒,悬挂在O 点,有一只质量为m 的猴子抓着木棒,如图8所示.剪断悬挂木棒的细绳,木棒开始下落,同时猴子开始沿木棒向上爬.设在一段时间内木棒沿竖直方向下落,猴子对地的高度保持不变,忽略空气阻力,则下列的四个图中能正确反映在这段时间内猴子做功的功率随时间变化的关系的是( )解析:猴子对地的高度不变,所以猴子受力平衡.设猴子的质量为m,木棒对猴子的作用力为F,则有F=mg.设木棒重力为Mg,则木棒受合外力为F+Mg=mg+Mg,根据牛顿第二定律,Mg+mg=Ma,可见a是恒量,t时刻木棒速度v=at.猴子做功的功率P=mg v=mgat,P与t为正比例关系,故B正确.答案:B二、计算题(3×12′=36′)图99.如图9所示,在光滑的水平面上,物块在恒力F=100 N作用下从A点运动到B点,不计滑轮的大小,不计绳、滑轮间摩擦,H=2.4 m,α=37°,β=53°,求拉力F所做的功.解析:在功的定义式W=Fs cosθ中,s是指力F的作用点的位移.当物块从A点运动到B点时,连接物块的绳子在定滑轮左侧的长度大小,s=Hsinα-Hsinβ,由于绳不能伸缩,故力F的作用点的位移大小等于s.而这里物块移动的位移大小为(H cotα-H cotβ),可见本题力F 作用点的位移大小不等于物块移动的位移大小.根据功的定义式,有W=Fs=F(Hsinα-Hsinβ)=100 J.答案:100 J图1010.如图10所示,水平传送带以2 m/s的速度匀速运动,将一质量为2 kg的工件轻轻放在传送带上(设传送带的速度不变),如工件与传送带之间的动摩擦因数为0.2,则放手后工件在5 s内的位移是多少?摩擦力对工件做功为多少?(g取10 m/s2)解析:工件放在传送带上的瞬间,所受合外力为工件所受到的摩擦力,所以工件的加速度为a =μg =0.2×10 m/s 2=2 m/s 2,经过t =va=1 s ,工件的速度与传送带速度相同以后,工件就随传送带一起做匀速直线运动,所以工件在5 s 内的位移是x =12at 2+v (t 总-t )=12×2×12 m +2×(5-1) m =9 m在此过程中,只有在第1 s 内有摩擦力对工件做功,所以: W =F f ·12at 2=μmg ·12at 2=0.2×2×10×12×2×12 J =4 J.答案:9 m 4 J11.(2009·四川高考)图11为修建高层建筑常用的塔式起重机.在起重机将质量m =5×103 kg 的重物竖直吊起的过程中,重物由静止开始向上做匀加速直线运动,加速度a =0.2 m/s 2,当起重机输出功率达到其允许的最大值时,保持该功率直到重物做v m =1.02 m/s 的匀速运动.取g =10 m/s 2,不计额外功.求:图11(1)起重机允许输出的最大功率.(2)重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率.解析:(1)设起重机允许输出的最大功率为P 0,重物达到最大速度时,拉力F 0等于重力. P 0=F 0v m ① F 0=mg ② 代入数据,有:P 0=5.1×104 W③(2)匀加速运动结束时,起重机达到允许输出的最大功率,设此时重物受到的拉力为F ,速度为v 1,匀加速运动经历时间为t 1,有:P 0=F v 1④ F -mg =ma⑤ v 1=at 1⑥ 由③④⑤⑥,代入数据,得:t 1=5 s⑦t =2 s 时,重物处于匀加速运动阶段,设此时速度为v 2,输出功率为P ,则v 2=at ⑧ P =F v 2⑨ 由⑤⑧⑨,代入数据,得:P =2.04×104 W⑩答案:(1)5.1×104W (2)2.04×104W。
功和功率--精练题(含答案与解析)
功和功率做功(1)功的定义:如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方向上移动了一段距离,就说这个力对物体做了功。
(2)做功的两个必要因素:一个是作用在物体上的力,另一个是物体在这个力的方向上移动的距离。
(3)功的计算①公式:功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积,即=W Fs 。
F 表示力,s 表示沿力的方向移动的距离,W 表示功。
②单位:功的单位为焦耳,简称焦,符号是J 。
不做功的三种情况(1)不劳无功(有距离无力):没有力作用在物体上,但是物体移动了距离。
(2)劳而无功(有力无距离):有力作用在物体上,但是物体在力的方向上没有移动距离。
例如:推而不动,提而不起。
(3)垂直无功:作用在物体上的力与物体移动的距离垂直。
功率(1)功率的意义:在物理学中,用功率表示做功的快慢。
(2)功率的定义:功与做功所用时间之比叫做功率,它在数值上等于单位时间内所做的功。
(3)功率的定义式:=tP W,P 的单位是瓦特(W ),W 的单位是焦耳(J ),t 的单位是秒(s ),单位要一一对应。
(4)功率的推导式:===t tP Fv W Fs,v 是速度,单位是米每秒(m/s )。
1.下列情况下,小桂对物理课本做了功的是()A.阅读静止在桌面上的物理课本B.水平推物理课本,但未推动C.物理课本自由下落的过程D.将物理课本从地面捡起的过程2.放学后,某同学背着重50N的书包沿水平路面走了200m,又登上大约10m高的四楼才回到家,则他在回家的过程中对书包所做的功约为()A.0J B.500J C.2000J D.2400J3.下列关于功和功率的说法,正确的是()A.机器的功率越大,做的功越多B.机器做的功越少,功率越小C.机器的功率越小,做功越慢D.挖掘机的功率越大,所挖的土就越多4.某机械的功率是2020W,表示这台机械()A.每秒做功2020J B.每秒做功2020WC.每秒的功率是2020W D.做功2020J5.某同学沿楼梯以快跑与慢走两种方式从一楼到四楼,下列有关说法正确的是() A.快跑比慢走克服重力做功多B.快跑比慢走能量转换得快C.慢走克服重力做功约为500J D.快跑的功率约为1500W6.小明用20N的水平推力推重为100N的箱子,箱子纹丝不动,这时小明对物体(选填“有”或“没有”)做功,小明再用40N的水平推力推着箱子在10s内沿水平地面匀速前进10m,则小明做了J的功,这个过程中重力对物体做功J。
高2019届高2016级高中物理三维设计2020版一轮复习课时跟踪检测(十六)功和功率
课时跟踪检测(十六)功和功率[A级——基础小题练熟练快]1.关于功的概念,下列说法正确的是()A.物体受力越大,位移越大,力对物体做功越多B.合力的功等于各分力功的矢量和C.摩擦力可以对物体做正功D.功有正负,但正负不表示方向,而表示大小解析:选C因功的决定因素为力、位移及二者的夹角,若力大、位移大,但两者夹角为90°,则做功为0,故A错误;功是物体之间能量转化的量度,它是标量,功也有正负之分,但功的正负不是表示方向,也不表示大小,而是表示力对物体的做功效果,所以B、D错误;摩擦力可以做正功,也可做负功,这要看摩擦力与位移的方向关系,故C正确。
2.2017年6月,随着时速高达350公里的“复兴号”动车组高铁列车投入运营,中国已成为世界上高铁商业运营速度最高的国家。
假设“复兴号”受到的阻力的大小正比于它速率的平方,如果“复兴号”动车组发动机的输出功率变为原来的8倍,则它的最大速率变为原来的()A.2倍B. 2 倍C.3倍D. 3 倍解析:选A设“复兴号”速率为v,由题意知受到阻力的大小f=k v2,“复兴号”匀速运动时输出功率P=F v=f v=k v3,如果“复兴号”动车组发动机的输出功率变为原来的8倍,则它的最大速率变为原来的2倍,故A正确,B、C、D错误。
3.(2018·长沙期中)如图所示,质量为m的物体在恒力F的作用下从底端沿斜面向上一直匀速运动到顶端。
斜面高h,倾斜角为θ。
现把物体放在顶端,发现物体在轻微扰动后可匀速下滑,重力加速度大小为g。
则在上升过程中恒力F做的功为()A.FhB.mghC.2mghD.无法确定解析:选C把物体放在顶端,发现物体在轻微扰动后可匀速下滑,则物体受力平衡,则有f =mg sin θ,上滑过程中,物体也做匀速直线运动,受力平衡,则有F=mg sin θ+f=2mg sin θ,则在上升过程中恒力F做的功W=Fx=2mg sin θ·hsin θ=2mgh,故C正确。
2019高中全程复习方略物理一轮课时作业 16功 功率 含解析 精品
课时作业16[双基过关练]1.如图所示,李明同学站在处于静止状态的倾斜电梯上,电梯从静止开始启动后匀加速上升,到达一定速度后再匀速上升.电梯与水平地面成θ角.若以F N表示水平梯板对李明的支持力,G为李明受到的重力,F f为电梯对李明的静摩擦力,则下列结论正确的是() A.加速过程中F f≠0,F f、F N、G都做功B.加速过程中F f≠0,F N不做功C.加速过程中F f=0,F N、G都做功D.匀速过程中F f=0,F N、G都不做功解析:加速过程中,水平方向的加速度由静摩擦力F f提供,所以F f≠0,F f、F N做正功,G做负功,选项A正确,B、C错误;匀速过程中,水平方向不受静摩擦力作用,F f=0,F N做正功,G做负功,选项D错误.答案:A2.(2018·郑州模拟)如图所示,小球置于倾角为45°斜面上被竖直挡板挡住,整个装置匀速竖直下降一段距离,此过程中,小球重力大小为G,做功为W G;斜面对小球的弹力大小为F1,小球克服F1做功为W1;挡板对小球的弹力大小F2,做功为W2,不计一切摩擦,则下列判断正确的是()A.F2=G,W2=0B.F1=G,W1=W GC.F1>G,W1>W G D.F2>G,W2>W G解析:小球匀速竖直下降,由平衡条件得,F1cos45°=G,F1sin45°=F2,联立解得F2=G,F1=2G.由于F2与位移方向垂直,则F2不做功,故W2=0,F1做功大小为W1=F1h cos45°=Gh,重力做功大小为W G=Gh,因此W1=W G,故选项A正确.答案:A南通、扬州、泰州三模)竹蜻蜓是我国古代发明的一种人们根据竹蜻蜓原理设计了直升机的螺旋桨.如图,一小孩搓动质量为20 g的竹蜻蜒,松开后竹蜻蜓能上升到二层楼房顶高处.在搓动过程中手对竹蜻蜒做的功可能是刻开始,汽车运动的v-t图象可能正确的有()汽车在平直路面上以速度v0匀速行驶时,设汽车受到的,汽车的牵引力大小为F,t=0时刻汽车上坡,加速度-F P两物体的质量之比m A :m B=在水平面上做匀减速直线运动,直到停止,其速度两物体所受摩擦阻力之比.一木块前端有一滑轮,绳的一端系在右方固定处,水平穿过拉住,保持两股绳之间的夹角江西省吉安市一中段考)如图所示为牵引力的关系图象,若汽车质量为2×103 kg,它由静止开始沿平直公路且行驶中阻力恒定,设其最大车速为30 m/s所示,“”型木块放在光滑水平地面上,木水平粗糙足够长,BC的长度;运动过程中滑块克服摩擦力做的功.滑块沿BC滑下时有a=g sinθ=6 m/s2可知,经时间1 s,力传感器受力反向,故滑块沿。
近年高考物理一轮复习课时训练(十六)功和功率(2021年整理)
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课时跟踪检测(十六) 功和功率对点训练:功的理解与计算1.(2018·镇江期末)如图所示,三个固定的斜面底边长度都相等,斜面倾角分别为30°、45°、60°,斜面的表面情况都一样.完全相同的物体(可视为质点)A、B、C分别从三斜面的顶部滑到底部的过程中()A.物体A克服摩擦力做的功最多B.物体B克服摩擦力做的功最多C.物体C克服摩擦力做的功最多D.三物体克服摩擦力做的功一样多解析:选D 设斜面底边长度为s,倾角为θ,则斜边长L=错误!,对物体受力分析,物体受到的滑动摩擦力F f=μF N=μmg cos θ,那么物体克服摩擦力做的功为W=F f L=μmg cosθ·scos θ=μmgs,即物体克服摩擦力做的功与倾角无关。
所以三物体克服摩擦力做的功一样多。
2.(2015·海南高考)如图,一半径为R的半圆形轨道竖直固定放置,轨道两端等高;质量为m的质点自轨道端点P由静止开始滑下,滑到最低点Q时,对轨道的正压力为2mg,重力加速度大小为g.质点自P滑到Q的过程中,克服摩擦力所做的功为( )A。
错误!mgR B.错误!mgRC。
错误!mgR D。
错误!mgR解析:选C 在Q点质点受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,两力的合力充当向心力,所以有F N-mg=m错误!,F N=2mg,联立解得v=错误!,质点下落过程中重力做正功,摩擦力做负功,根据动能定理可得mgR-W f=错误!mv2,解得W f=错误!mgR,所以克服摩擦力所做功为错误!mgR,C正确.3。
课时跟踪检测(十六) 功和功率
课时跟踪检测(十六)功和功率一、立足主干知识,注重基础性和综合性1. (2020·盐城期中检测)如图所示,一个大人和一个小孩进行登楼比赛,他们同时从底层出发,最后到达六楼,小孩比大人先到。
下面说法正确的是()A.小孩重力势能的变化一定大B.大人重力势能的变化一定大C.小孩重力做功的功率一定更大D.大人重力做功的功率一定更大解析:选B从底层到达六楼,重力势能增加,ΔE p=mgh,大人与小孩上升的高度相等,大人质量大,重力势能的增量大,故A项错误,B项正确;小孩重力做功比大人重力,无法比较大人和小孩重力做功功率的大小,做功少,小孩所用时间短,根据功率:P=Wt故C、D均错误。
2. (2021·菏泽模拟)在抢险救灾工作中常见到直升机的身影。
如图为直升机抢救伤员的情景,直升机悬停在空中,用绳索将伤员由静止向上吊起,绳索对伤员做功的功率恒定,则在伤员加速上升的过程中(不计空气阻力)()A.绳索对伤员的拉力越来越大B.伤员克服重力做功的功率恒定C.伤员运动的速度变化越来越慢D.合力对伤员做功的功率越来越大解析:选C绳索对伤员的拉力做功的功率不变,而伤员加速上升,速度增大,由P=F v可知,绳索对伤员的拉力F越来越小,A项错误;由P1=mg v可知,伤员克服重力做功的功率不断增大,B项错误;由F-mg=ma可知,伤员运动的加速度越来越小,速度变化得越来越慢,C项正确;合力对伤员做功的功率P′=(F-mg)v=P-mg v,由于P不变,速度越来越大,则合力对伤员做功的功率越来越小,D项错误。
3.(多选)如图所示,n个完全相同、边长足够小且互不粘连的小方块依次排列,总长度为l,总质量为M,它们一起以速度v在光滑水平面上滑动,某时刻开始滑上粗糙水平面。
小方块与粗糙水平面之间的动摩擦因数为μ,若小方块恰能完全进入粗糙水平面,则摩擦力对所有小方块所做功的大小为()A.12M v 2 B .M v 2 C.12μMgl D .μMgl解析:选AC 总质量为M 的小方块在进入粗糙水平面的过程中滑动摩擦力由0均匀增大,当全部进入时摩擦力达最大值μMg ,总位移为l ,平均摩擦力为f =12μMg ,由功的公式可得W f =-f l =-12μMgl ,功的大小为12μMgl ,故C 正确,D 错误;对所有小方块运动过程由动能定理得W f =0-12M v 2,解得W f =-12M v 2,则功的大小为12M v 2,故A 正确,B 错误。
2019Word版 江苏物理课时跟踪检测(十六) 功和功率
课时跟踪检测(十六) 功和功率对点训练:功的理解与计算1.(2017·镇江期末)如图所示,三个固定的斜面底边长度都相等,斜面倾角分别为30°、45°、60°,斜面的表面情况都一样。
完全相同的物体(可视为质点)A 、B 、C 分别从三斜面的顶部滑到底部的过程中( )A .物体A 克服摩擦力做的功最多B .物体B 克服摩擦力做的功最多C .物体C 克服摩擦力做的功最多D .三物体克服摩擦力做的功一样多解析:选D 设斜面底边长度为s ,倾角为θ,则斜边长L =s cos θ, 对物体受力分析,物体受到的滑动摩擦力F f =μF N =μmg cos θ,那么物体克服摩擦力做的功为W =F f L =μmg cos θ·s cos θ=μmgs ,即物体克服摩擦力做的功与倾角无关。
所以三物体克服摩擦力做的功一样多。
2.(2015·海南高考)如图,一半径为R 的半圆形轨道竖直固定放置,轨道两端等高;质量为m 的质点自轨道端点P 由静止开始滑下,滑到最低点Q 时,对轨道的正压力为2mg ,重力加速度大小为g 。
质点自P 滑到Q 的过程中,克服摩擦力所做的功为( )A.14mgR B.13mgR C.12mgR D.π4mgR 解析:选C 在Q 点质点受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,两力的合力充当向心力,所以有F N -mg =m v 2R ,F N =2mg ,联立解得v =gR ,质点下落过程中重力做正功,摩擦力做负功,根据动能定理可得mgR -W f =12m v 2,解得W f =12mgR ,所以克服摩擦力所做功为12mgR ,C 正确。
3.(多选)如图所示,光滑水平地面上固定一带有光滑定滑轮的竖直杆,用轻绳一端系着小滑块,另一端绕过定滑轮,现用恒力F 1水平向左拉滑块的同时,用恒力F 2拉右侧绳端,使滑块从A 点由静止开始向右运动,经过B 点后到达C 点,若AB =BC ,则滑块( )A .从A 点至B 点F 2做的功等于从B 点至C 点F 2做的功B .从A 点至B 点F 2做的功小于从B 点至C 点F 2做的功C .从A 点至C 点F 2做的功可能等于滑块克服F 1做的功D .从A 点至C 点F 2做的功可能大于滑块克服F 1做的功解析:选CD 由题意知,滑块从A 点至B 点时右侧绳端的位移大于滑块从B 点至C 点时右侧绳端的位移,F 2是恒力,则滑块从A 点至B 点F 2做的功大于从B 点至C 点F 2做的功,A 、B 错误;滑块从A 点至C 点过程中,可能先加速后减速,滑块在C 点速率大于或等于零,根据动能定理得知,滑块从A 点运动到C 点过程中动能的变化量大于或等于零,总功大于或等于零,则从A 点至C 点F 2做的功大于或等于滑块克服F 1做的功,C 、D 正确。
2020(人教版)高考物理复习 课时过关题16 功和功率(含答案解析
2020(人教版)高考物理复习课时过关题16功和功率1.关于功的概念,下列说法正确的是( )A.物体受力越大,位移越大,力对物体做功越多B.合力的功等于各分力功的矢量和C.摩擦力可以对物体做正功D.功有正负,但正负不表示方向,而表示大小2.如图所示,水平地面上有一倾角为θ的三角形斜面体,其质量为M,上表面粗糙,下表面光滑。
质量为m的滑块,放在斜面上能保持静止。
现用从零开始缓慢增大、方向水平向右的外力F 作用在斜面体上,直到滑块与斜面体发生相对运动为止。
对该过程中滑块受到的各力的分析,正确的是( )A.斜面对滑块的支持力一直不做功B.滑块受到的摩擦力一直做负功C.斜面对滑块的支持力始终等于mgcos θD.当F大于(M+m)gtan θ之后,支持力大于4.一物体静止在粗糙水平地面上,现用一大小为F1的水平拉力拉动物体,经过一段时间后其速度变为v,若将水平拉力的大小改为F2,物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v,对于上述两个过程,用W F1、W F2分别表示拉力F1、F2所做的功,W f1、W f2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功,则( )A.W F2>4W F1,W f2>2W f1B.W F2>4W F1,W f2=2W f1C.W F2<4W F1,W f2=2W f1D.W F2<4W F1,W f2<2W f15.A 、B 两物体的质量之比m A ∶m B =2∶1,它们以相同的初速度v 0在水平面上做匀减速直线运动,直到停止,其速度—时间图像如图所示。
那么,A 、B 两物体所受摩擦阻力之比F A ∶F B 与A 、B 两物体克服摩擦阻力做功之比W A ∶W B 分别为( )A.2∶1,4∶1B.4∶1,2∶1C.1∶4,1∶2D.1∶2,1∶4则t 时间内( )A .小车做匀加速运动7.如图,一质量为m 、电量为q 的带正电粒子在竖直向下的匀强电场中运动,M 、N 为其运动轨迹上的两点.已知该粒子在M 点的速度大小为v 0,方向与水平方向的夹角为60°,N 点为轨迹的最高点,不计重力.则M 、N 两点间的电势差为( )A.3mv 208q B .-3mv 208q C .-mv 208q D.mv 208q8.如图所示,通过一动滑轮提升质量m=1 kg 的物体,竖直向上拉绳子,使物体由静止开始以5 m/s2的加速度上升,不计动滑轮及绳子的质量和一切摩擦,则拉力F 在1 s 末的瞬时功率为(取g=10 m/s 2)( )A .75 WB .25 WC .12.5 WD .37.5 W9.如图所示,一辆货车通过光滑轻质定滑轮提升一箱货物,货箱质量为M,货物质量为m,货车以速度v 向左匀速运动,将货物提升高度h,则( )A.货物向上做匀速运动B.箱中的物体对箱底的压力小于mgC.图示位置时货车拉力的功率大于(M+m)gvcos θD.此过程中货车拉力做的功为(M+m)gh拉力F 为(缆绳质量忽略不计)(A .a=1 ⎛⎪⎫P -f ,F=P 说法是正确的是( )A .如果物体做加速直线运动,F 一定对物体做正功B .如果物体做减速直线运动,F 一定对物体做负功C .如果物体做减速直线运动,F 也可能对物体做正功D .如果物体做匀速直线运动,F 一定对物体做正功12. (多选)如图所示,水平路面上有一质量为M 的汽车,车厢中有一质量为m 的人正用恒力F向前推车厢,在车以加速度a 向前加速行驶距离L 的过程中,下列说法正确的是( )A .人对车的推力F 做的功为FLB .人对车做的功为maLC .车对人的摩擦力做的功为(F +ma)LD .车对人的作用力大小为ma13.如图甲所示,质量m=2 kg的物体静止在水平面上,物体跟水平面间的动摩擦因数μ=0.2。
2022届高考物理一轮复习课时作业十六功和功率含解析新人教版
功和功率一、单项选择题1.如图所示,电梯与水平地面成θ角,一人站在电梯上,电梯从静止开始匀加速上升,达到一定速度后再匀速上升.若以F N表示水平电梯对人的支持力,G为人受到的重力,F f为电梯对人的静摩擦力,则下列结论正确的是( )A.加速过程中F f≠0,F f、F N、G都做功B.加速过程中F f≠0,F N不做功C.加速过程中F f=0,F N、G都做功D.匀速过程中F f=0,F N、G都不做功2.[2020·江苏卷,1]质量为1.5×103kg的汽车在水平路面上匀速行驶,速度为20 m/s,受到的阻力大小为1.8×103 N.此时,汽车发动机输出的实际功率是( ) A.90 W B.30 kWC.36 kW D.300 kW3.如图所示的拖轮胎跑是一种体能训练活动.某次训练中,轮胎的质量为5 kg,与轮胎连接的拖绳与地面夹角为37°,轮胎与地面动摩擦因数是0.8.若运动员拖着轮胎以5 m/s的速度匀速前进,则10 s内运动员对轮胎做的功最接近的是(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g =10 m/s2)( )A.500 J B.750 JC.1 250 J D.2 000 J4.在篮球比赛中,某位同学获得罚球机会,如图所示,他站在罚球线处用力将篮球投出,篮球以约为1 m/s 的速度撞击篮筐.已知篮球质量约为0.6 kg ,篮筐离地高度约为3 m ,忽略篮球受到的空气阻力,则该同学罚球时对篮球做的功大约为( )A .1 JB .10 JC .50 JD .100 J5.如图是小孩滑滑梯的情景,假设滑梯是固定光滑斜面,倾角为30°,小孩质量为m ,由静止开始沿滑梯下滑,滑行距离为x 时,重力的瞬时功率为( )A .mg gx B.12mg gxC .mg 2gx D.12mg 6gx6.[2020·浙江嘉兴高三下期末]仰卧起坐是体育课上常见的项目,一次测试中某位女同学质量为50 kg ,身高为1.6 m ,假设其上半身质量为其总质量的0.6 倍,她在1分钟内做了40个仰卧起坐,每次仰卧起坐时下半身重心位置不变,重力加速度g 取10 m/s 2,则她克服重力做功的平均功率约为( )A .20 WB .80 WC .200 WD .300 W 7.[2020·浙江慈溪高一下期中]某潜水器质量为5×103kg ,主要用于深海搜寻和打捞等.若在某次作业中,潜水器将4×103kg的高密度重物从3 000 m深的海底一起匀速提升到了海面,已知提升过程中潜水器的机械功率恒为180 kW,水对潜水器的浮力和阻力相互平衡,影响可以忽略不计,g取10 m/s2,则提升所用的时间约为( )A.0.5×103 s B.1.0×103 sC.1.5×103 s D.2.0×103 s8.汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶,发动机功率为P.快进入闹市区时,司机减小了油门,使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶.下面四个图像中,哪个图像正确表示了从司机减小油门开始,汽车的速度与时间的关系( )9.一辆跑车在行驶过程中的最大输出功率与速度大小的关系如图所示,已知该车质量为2×103kg,在某平直路面上行驶,阻力恒为3×103N.若汽车从静止开始以恒定加速度2 m/s2做匀加速运动,则此匀加速过程能持续的时间大约为( )A.8 s B.14 sC.26 s D.38 s二、多项选择题10.[2021·山东菏泽一模]在抢险救灾工作中常见到直升机的身影.如图为直升机抢救伤员的情景,直升机悬停在空中,用绳索将伤员由静止向上吊起,绳索对伤员做功的功率恒定,则在伤员加速上升的过程中(不计空气阻力)( )A.绳索对伤员的拉力越来越小B.伤员克服重力做功的功率恒定C.伤员运动的速度变化越来越慢D.合力对伤员做功的功率越来越大11.如图所示是倾斜角为45°的斜坡,在斜坡底端P点正上方某一位置Q处以速度v0水平向左抛出一个小球,小球落在斜坡上时速度方向与斜坡向上的方向成105°,不计空气阻力,则小球做平抛运动的过程( )A.速度变化量的大小为3v0B.运动时间为3v0 2gC.落在斜坡前瞬间重力的瞬时功率为2mgv0D.小球水平位移与竖直位移之比为2: 312.[2020·吉林长春二模]电动平衡车因为其炫酷的操作,被年轻人所喜欢,变成了日常通行的交通工具.平衡车依靠人体重心的改变,来实现车辆的启动、加速、减速、停止等动作.下表所示为某款电动平衡车的部分参数,若平衡车以最大速度行驶时,电机恰好达到额定功率,则下列说法中正确的是( )B.充满电的平衡车以额定功率行驶的最长时间为2 hC.该平衡车以最大速度行驶时牵引力为60 ND.该平衡车在标准情况下能骑行的最大里程为30 km三、非选择题13.一辆质量为2 t的汽车,发动机输出的功率为30 kW,在平直公路上能达到的最大速度为15 m/s,行驶中阻力不变.(1)求汽车所受阻力大小.(2)在同样的阻力下,当汽车的速度为10 m/s时,其加速度为多大?(3)若汽车发动机的额定功率为60 kW,在水平路面上行驶的阻力为3 000 N,求发动机在额定功率下汽车匀速行驶的速度大小.课时作业(十六)1.解析:加速过程中人受力和速度方向如图所示,由力与速度方向之间夹角的关系可判定:F N、F f对人做正功,G对人做负功,故A对,B、C均错.匀速运动时,F f=0,F N做正功,G做负功,故D错.答案:A2.解析:根据汽车做匀速直线运动可得此时汽车的牵引力等于阻力,即F=f=1.8×103 N,此时汽车发动机的实际输出功率即瞬时功率,根据P=Fv,代入数据解得此时汽车发动机的实际输出功率为36 kW,A、B、D项均错误,C项正确.答案:C3.解析:F cos θ=f,F N+F sin θ=mg,f =μF N ,得F =μmg cos θ+μsin θ=0.8×500.8+0.8×0.6N =31.25 N,10 s 内运动员对轮胎做功W F =F cos θ·vt =31.25×0.8×5×10 J=1 250 J ,选项C 正确.答案:C4.解析:该同学将篮球投出时的高度约为h 1=1.8 m ,根据动能定理有W -mg (h -h 1)=12mv 2,解得W =7.5 J ,B 项最接近,故选项B 正确.答案:B5.解析:小孩的加速度a =mg sin 30°m =12g ,由v 2=2ax 得小孩滑行距离x 时的速率v =gx ,故此时重力的瞬时功率P =mgv sin 30°=12mg gx ,选项B 正确.答案:B6.解析:该同学每次上半身重心上升的距离约为h =14×1.6 m=0.4 m ,则她每次仰卧起坐时克服重力做的功W =0.6mgh =120 J .1 min 内她克服重力所做的总功W 总=40W =4 800 J ,她克服重力做功的平均功率为P =W 总t=80 W .故B 正确. 答案:B7.解析:以潜水器和高密度重物整体为研究对象,由匀速上升可知整体处于平衡状态,且浮力与阻力平衡,可知潜水器的牵引力F 与整体重力平衡,即F =(m +M )g =(5×103+4×103)×10 N=9×104N ,潜水器和重物匀速上升时,由P =Fv 可得上升速度v =P F=2 m/s ,潜水器和重物上升的高度为h =3 000 m ,所以上升的时间为t =h v=1.5×103s ,C 正确.答案:C8.解析:功率减小一半后,汽车速度由于惯性来不及变化,根据功率和速度关系公式,P =Fv ,牵引力减小一半,小于阻力,汽车做减速运动,由公式P =Fv 可知,功率一定时,速度减小后,牵引力增大,合力减小,加速度减小,故汽车做加速度越来越小的减速运动,当牵引力增大到等于阻力时,汽车做匀速运动,C 正确.答案:C9.解析:由图可知,跑车的最大输出功率大约为200 kW ,根据牛顿第二定律得,牵引力F =F 阻+ma =3 000 N +2 000×2 N=7 000 N ,则跑车做匀加速运动时的实际功率与速度的关系为P 实=7 000v (W),作P 实 - v 图像如图所示,由两图线交点可看出跑车匀加速运动的最大速度约为v m =28 m/s ,则匀加速过程持续的时间约为t =v m a =282s =14 s ,故B 正确,A 、C 、D 错误.答案:B10.解析:绳索对伤员的拉力做功的功率不变,而伤员加速上升,速度增大,由P =Fv 可知,绳索对伤员的拉力F 越来越小,A 项正确;由P 1=mgv 可知,伤员克服重力做功的功率不断增大,B 项错误;由F -mg =ma 可知,伤员运动的加速度越来越小,速度变化得越来越慢,C 项正确;合力对伤员做功的功率(F -mg )v =P -mgv ,由于P 不变,速度越来越大,则合力对伤员做功的功率越来越小,D 项错误.答案:AC11.解析:落到斜面上时,对速度分解,则v 0=v cos 60°,v y =v sin 60°,联立解得v y =3v 0,由于水平方向匀速运动,竖直方向自由落体运动,故速度变化量为Δv =v y =3v 0,故A 正确;运动时间t =v yg=3v 0g,故B 错误;重力的瞬时功率P =mgv y =3mgv 0,故C 错误;水平位移为x =v 0t ,竖直方向的位移为y =12gt 2,解得x :y =2:3,故D 正确.答案:AD12.解析:由题表中所给电池的输出电压和容量,可算出电池最大输出的电能为W =qU =50 000×10-3×3 600×36 J=6.48×106J ,选项A 错误;充满电的平衡车以额定功率行驶时,行驶时间t =6.48×106900 s =7 200 s =2 h ,选项B 正确;平衡车以额定功率行驶时的最大速度v =15 km/h =256 m/s ,此时的牵引力F =Pv =216 N ,选项C 错误;平衡车的百公里标准耗电量为6 kW·h,在标准情况下能骑行的最大里程为x =36×50 000×10-3×10-36×100 km=30 km ,选项D 正确.答案:BD13.解析:(1)当汽车达到最大速度v max =15 m/s 时,牵引力F 大小与阻力F f 大小相等 由P =Fv max =F f v max 可得F f =F =P v max =30×10315N =2×103N.(2)当汽车的速度为10 m/s 时,牵引力F ′=P v =30×10310N =3×103N由牛顿第二定律得:F ′-F f =ma 即a =F ′-F f m =1×1032×103 m/s 2=0.5 m/s 2.(3)汽车在水平路面上匀速行驶时,受到的牵引力F ″=F ′f =3 000 N所以额定功率下的速度v ′=P 额F ″=60 0003 000m/s =20 m/s.答案:(1)2×103N (2)0.5 m/s 2(3)20 m/s。
粤教版高中物理必修第二册课时跟踪检测(十六)功含答案
课时跟踪检测(十六)功A组—重基础·体现综合1.汽车沿上坡路匀速向上行驶,下列说法正确的是()A.汽车受的牵引力不做功B.汽车受的阻力不做功C.汽车受的重力不做功D.汽车受的支持力不做功解析:选D四个选项中,只有汽车受到的支持力与汽车运动方向垂直,所以只有汽车受的支持力不做功,故D正确,A、B、C错误。
2.用40 N的水平力,在水平地面上拉车行走5 m,那么,拉力对车做的功是() A.2 000 J B.100 JC.1 000 J D.200 J解析:选D力对车做的功W=Fs=40×5 J=200 J,选项D正确,A、B、C错误。
3.如图所示,小华用力拉着木箱水平向右匀速前进,下列说法正确的是()A.木箱所受的重力做正功B.小华对木箱的拉力不做功C.木箱所受的合力做正功D.地面对木箱的摩擦力做负功解析:选D木箱所受的重力与速度方向垂直,说明重力不做功,故A错误;小华对木箱的拉力在速度方向上有分力,拉力对木箱做正功,故B错误;木箱做匀速运动,所受的合力为零,说明合力不做功,故C错误;地面对木箱的摩擦力与木箱速度方向相反,说明摩擦力对木箱做负功,故D正确。
4.[多选]一物体在两个力F1、F2的共同作用下发生了一段位移,做功分别为W1=6 J,W2=-6 J,下列说法正确的是()A.这两个力一定大小相等、方向相反B.F1是动力,F2是阻力C.这两个力做的总功为0D.F1比F2做的功多解析:选BC根据恒力做功公式W=Fs cos α可知,做功一正一负,不能说明两个力的方向相反,还跟角度有关,故A错误;功是标量,功的正负表示是动力做功还是阻力做功,所以F1是动力,F2是阻力,故B正确;W合=W1+W2=6 J-6 J=0,故C正确;F1比F2做的功一样多,故D错误。
故选B、C。
5.(2022·广东1月学考)在体能测试跳绳时,质量为50 kg的某同学一分钟跳了150次,若他每次跳起时,重心上升的高度约为5 cm,则他一分钟内克服重力做功的大小约为() A.2 500 J B.3 750 JC.7 500 J D.375 000 J解析:选B因为该同学每次起跳时,重心上升5 cm,则每一次克服重力做功为W=mgh=50×10×0.05 J=25 J,则一分钟内克服重力做功为W′=150W=3 750 J,B正确。
功和功率测试题_有答案
功和功率测试题A卷(总计60分)一、填空题(每空2分,共30分)1.力学里所说的“功”和日常生活中的“做工”的含义是不同的。
在力学里,做功的两个必要因素是:(1)___________________;(2)_______________________________。
功的计算公式是_______.2.功率是表示_____________的物理量,它的计算公式是______。
我们可以用两种方法来判断物体做功的功率。
如图所示,表示用挖掘机挖土与人力挖土做功的功率不同,它所用的判断方法是:做功时间相同,比较________________,另一种判断方法是__________相同,比较____________________。
3.5月16日是“助残日”,某校初三(1)班的“学雷锋”小组为残疾张大妈购买了一袋重300N的大米,由小红从一楼地面背送到她家。
已知张大妈家离一楼地面的高度为6m,那么小红背大米的过程中,对大米做的功是J。
4.两台机器功率之比为3∶2,则做相同的功时所用时间之比为___________。
若用相同时间,则所做功之比为___________。
5.小云想粗略地测算自己在单杠上做引体向上运动的功率,如图所示,他使用尺量出握拳时手臂的长度,并测出自己连续拉上去的次数和时间填入下表,请在空格处补上相应的数据。
6.根据右图所示情景,请你提出一个与功和功率有关的物理问题,并作简答。
问题:简答:二、选择题(每个3分,共15分)7.在国际单位制中,功的单位是()A.牛顿B.千克C.瓦特D.焦耳8.如图所示的四幅图是小新提包回家的情景,小新提包的力不做功的是( )9.放学后,某同学背着重40N的书包沿水平路面走了200m,又登上大约10m高的四楼才回到家,则他在回家的过程中对书包所做的功约为()A 0JB 400JC 2000JD 2400J10.关于力、距离、功与功率的关系,下列说法正确的是()A.力越大,功率越大 B.距离越长,功率越大C.做功越多,功率越大 D.做功越快,功率越大11.一个人先后用同样大小的力沿水平方向拉木箱,使木箱分别在光滑和粗糙两种不同的水平地面上前进相同的距离。
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课时跟踪检测(十六) 功和功率对点训练:功的理解与计算1.(多选)如图所示,轻绳一端受到大小为F 的水平恒力作用,另一端通过定滑轮与质量为m 、可视为质点的小物块相连。
开始时绳与水平方向的夹角为θ。
当小物块从水平面上的A 点被拖动到水平面上的B 点时,位移为L ,随后从B 点沿斜面被拖动到定滑轮O 处,BO 间距离也为L 。
小物块与水平面及斜面间的动摩擦因数均为μ,若小物块从A 点运动到O 点的过程中,F 对小物块做的功为W F ,小物块在BO 段运动过程中克服摩擦力做的功为W f ,则以下结果正确的是( )A .W F =FL (cos θ+1)B .W F =2FL cos θC .W f =μmgL cos 2θD .W f =FL -mgL sin 2θ解析:选BC 小物块从A 点运动到O 点,拉力F 的作用点移动的距离x =2L cos θ,所以拉力F 做的功W F =Fx =2FL cos θ,A 错误,B 正确;由几何关系知斜面的倾角为2θ,所以小物块在BO 段受到的摩擦力f =μmg cos 2θ,则W f =fL =μmgL cos 2θ,C 正确,D 错误。
2.(2015·海南高考)如图,一半径为R 的半圆形轨道竖直固定放置,轨道两端等高;质量为m 的质点自轨道端点P 由静止开始滑下,滑到最低点Q 时,对轨道的正压力为2mg ,重力加速度大小为g 。
质点自P 滑到Q 的过程中,克服摩擦力所做的功为( )A.14mgR B.13mgR C.12mgR D.π4mgR 解析:选C 在Q 点质点受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,两力的合力充当向心力,所以有F N -mg =m v 2R ,F N =2mg ,联立解得v =gR ,质点下落过程中重力做正功,摩擦力做负功,根据动能定理可得mgR -W f =12m v 2,解得W f =12mgR ,所以克服摩擦力所做功为12mgR ,C 正确。
3.(多选)如图所示,光滑水平地面上固定一带有光滑定滑轮的竖直杆,用轻绳一端系着小滑块,另一端绕过定滑轮,现用恒力F 1水平向左拉滑块的同时,用恒力F 2拉右侧绳端,使滑块从A 点由静止开始向右运动,经过B 点后到达C 点,若AB =BC ,则滑块( )A .从A 点至B 点F 2做的功等于从B 点至C 点F 2做的功B .从A 点至B 点F 2做的功小于从B 点至C 点F 2做的功C .从A 点至C 点F 2做的功可能等于滑块克服F 1做的功D .从A 点至C 点F 2做的功可能大于滑块克服F 1做的功解析:选CD 由题意知,滑块从A 点至B 点时右侧绳端的位移大于滑块从B 点至C 点时右侧绳端的位移,F 2是恒力,则滑块从A 点至B 点F 2做的功大于从B 点至C 点F 2做的功,A 、B 错误;滑块从A 点至C 点过程中,可能先加速后减速,滑块在C 点速率大于或等于零,根据动能定理得知,滑块从A 点运动到C 点过程中动能的变化量大于或等于零,总功大于或等于零,则从A 点至C 点F 2做的功大于或等于滑块克服F 1做的功,C 、D 正确。
对点训练:功率的分析与计算4.(2017·洛阳模拟)把A 、B 两相同小球在离地面同一高度处以相同大小的初速度v 0分别沿水平方向和竖直方向抛出,不计空气阻力,如图所示,则下列说法正确的是( )A .两小球落地时速度相同B .两小球落地时,重力的瞬时功率相同C .从开始运动至落地,重力对两小球做的功相同D .从开始运动至落地,重力对两小球做功的平均功率相同解析:选C A 、B 两球落地的速度大小相同,方向不同,A 错误;由P =mg ·v 竖可知,因B 球落地时竖直速度较大,故P B >P A ,B 错误;重力做功与路径无关,均为mgh ,C 正确;因B 球从抛出到落地所用时间较长,故P A >P B ,D 错误。
5.如图所示,质量为m 的小球以初速度v 0水平抛出,恰好垂直打在倾角为θ的斜面上,则小球落在斜面上时重力的瞬时功率为(不计空气阻力)( )A .mg v 0tan θB.mg v 0tan θC.mg v 0sin θ D .mg v 0cos θ解析:选B 小球落在斜面上时重力的瞬时功率为P =mg v y ,而v y tan θ=v 0,所以P=mg v 0tan θ,B 正确。
6.(多选)(2017·昆明七校调研)物体受到水平推力F 的作用在粗糙水平面上做直线运动。
通过力和速度传感器监测到推力F 、物体速度v 随时间t 变化的规律分别如图甲、乙所示。
取g =10 m/s 2,则下列说法正确的是( )A .物体的质量m =0.5 kgB .物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.4C .第2 s 内物体克服摩擦力做的功W =2 JD .前2 s 内推力F 做功的平均功率 P =3 W解析:选ABC 由题图甲、乙可知,在1~2 s ,推力F 2=3 N ,物体做匀加速直线运动,其加速度a =2 m/s 2,由牛顿运动定律可得,F 2-μmg =ma ;在2~3 s ,推力F 3=2 N ,物体做匀速直线运动,由平衡条件可知,μmg =F 3;联立解得物体的质量m =0.5 kg ,物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.4,选项A 、B 正确;由速度—时间图像所围的面积表示位移可得,第2 s 内物体位移x =1 m ,克服摩擦力做的功W f =μmgx =2 J ,选项C 正确;第1 s 内,由于物体静止,推力不做功;第2 s 内,推力做功W =F 2x =3 J ,即前2 s 内推力F做功为W ′=3 J ,前2 s 内推力F 做功的平均功率P =W ′t =32W =1.5 W ,选项D 错误。
对点训练:机车启动问题7.(2017·广州联考)汽车以恒定功率P 、初速度v 0冲上倾角一定的斜坡时,汽车受到的阻力恒定不变,则汽车上坡过程的v -t 图像不可能是选项图中的( )解析:选A 由瞬时功率P =F v 可知,汽车功率恒定,汽车开始所受牵引力F =P v 0,若牵引力与汽车所受阻力相等,则汽车做匀速运动,B 项中v -t 图像是可能的;若牵引力大于阻力,则汽车做加速运动,则随速度增大,牵引力减小,而汽车所受阻力不变,由牛顿第二定律可知,汽车的加速度减小,直至减小到零,C 项中v -t 图像是可能的,A 项中v -t 图像是不可能的;若牵引力小于阻力,则汽车做减速运动,牵引力增大,汽车所受阻力不变,由牛顿第二定律可知,汽车的加速度减小,直至减小到零,D 项中v -t 图像是可能的。
8.(多选)(2017·南昌模拟)某汽车在平直公路上以功率 P 、速度v 0匀速行驶时,牵引力为 F 0。
在 t 1时刻,司机减小油门,使汽车的功率减为P 2,此后保持该功率继续行驶,t 2时刻,汽车又恢复到匀速运动状态。
有关汽车牵引力 F 、速度 v 的几种说法,其中正确的是( )A .t 2后的牵引力仍为 F 0B .t 2后的牵引力小于 F 0C .t 2后的速度仍为 v 0D .t 2后的速度小于 v 0解析:选AD 由 P =F 0v 0可知,当汽车的功率突然减小为P 2时,瞬时速度还没来得及变化,则牵引力突然变为F 02,汽车将做减速运动,随着速度的减小,牵引力逐渐增大,汽车做加速度逐渐减小的减速运动,当速度减小到使牵引力又等于阻力时,汽车再做匀速运动,由P 2=F 0·v 2可知,此时v 2=v 02,故A 、D 正确。
9.(2017·徐州模拟)一辆汽车在平直的公路上以某一初速度运动,运动过程中保持恒定的牵引功率,其加速度a 和速度的倒数1v 的关系图像如图所示。
若已知汽车的质量,则根据图像所给的信息,不能求出的物理量是( )A .汽车的功率B .汽车行驶的最大速度C .汽车所受到的阻力D .汽车运动到最大速度所需的时间解析:选D 由F -F f =ma ,P =F v 可得:a =P m ·1v -F f m ,对应图线可知,P m=k =40,可求出汽车的功率P ,由a =0时,1v m =0.05可得:v m =20 m/s ,再由v m =P F f,可求出汽车受到的阻力F f ,但无法求出汽车运动到最大速度所需的时间。
考点综合训练10.列车在空载情况下以恒定功率P 经过一平直的路段,通过某点时速率为v ,加速度大小为a 1;当列车满载货物再次经过同一点时,功率和速率均与原来相同,但加速度大小变为a 2。
重力加速度大小为g 。
设阻力是列车重力的k 倍,则列车满载与空载时的质量之比为( )A.kg +a 1kg +a 2B.kg +a 2kg +a 1C.P (kg +a 2)v (kg +a 1)D.P (kg +a 1)v (kg +a 2)解析:选A 由P =F v 、F -f =ma 及f =kmg 得m =P v (kg +a ),由题干知空载与满载货物时通过同一点时功率和速率均相同,即P 、v 不变,所以m 2m 1=kg +a 1kg +a 2,A 正确。
11.(2015·四川高考)严重的雾霾天气,对国计民生已造成了严重的影响。
汽车尾气是形成雾霾的重要污染源,“铁腕治污”已成为国家的工作重点。
地铁列车可实现零排放,大力发展地铁,可以大大减少燃油公交车的使用,减少汽车尾气排放。
若一地铁列车从甲站由静止启动后做直线运动,先匀加速运动20 s 达最高速度72 km/h ,再匀速运动80 s ,接着匀减速运动15 s 到达乙站停住。
设列车在匀加速运动阶段牵引力为1×106 N ,匀速运动阶段牵引力的功率为6×103 kW ,忽略匀减速运动阶段牵引力所做的功。
(1)求甲站到乙站的距离;(2)如果燃油公交车运行中做的功与该列车从甲站到乙站牵引力做的功相同,求公交车排放气态污染物的质量。
(燃油公交车每做1焦耳功排放气态污染物3×10-6克)解析:(1)设列车匀加速直线运动阶段所用的时间为t 1,距离为s 1;在匀速直线运动阶段所用的时间为t 2,距离为s 2,速度为v ;在匀减速直线运动阶段所用的时间为t 3,距离为s 3;甲站到乙站的距离为s 。
则s 1=12v t 1① s 2=v t 2②s 3=12v t 3③ s =s 1+s 2+s 3④联立①②③④式并代入数据得s =1 950 m 。
⑤(2)设列车在匀加速直线运动阶段的牵引力为F ,所做的功为W 1;在匀速直线运动阶段的牵引力的功率为P ,所做的功为W 2。
设燃油公交车与该列车从甲站到乙站做相同的功W ,将排放气态污染物的质量为M 。