5、1功和功率巩固练习
2015高三物理一轮:5-1功和功率
[限时训练][限时45分钟,满分100分] 一、选择题(每小题6分,共60分)1.(2014·梅州模拟)下列关于功率公式P=Wt和P=F v的说法正确的是A.由P=Wt知,只要知道W和t就可求出任意时刻的功率B.由P=F v只能求某一时刻的瞬时功率C.由P=F v知汽车的功率与它的速度成正比D.由P=F v知当汽车发动机功率一定时,牵引力与速度成反比解析P=Wt求的是平均功率,P=F v既可以求平均功率,也可以求瞬时功率,A、B错误;当F一定时,P与v成正比,当P一定时,F与v成反比,C错误,D正确.答案 D2.(2014·盐城模拟)如图所示,在加速向右运动的车厢中,一人用力向前推车厢(人与车厢始终保持相对静止),则下列说法中正确的是A.人对车厢的作用力做正功B.车厢对人做负功C.车厢对人做正功D.车厢对人不做功答案 C3.(2014·郑州模拟)如图所示,物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动.监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图5-1-15所示.取g=10 m/s2,则A.第1 s内推力做功为1 JB.第2 s内物体克服摩擦力做的功为W=2.0 JC.第1.5 s时推力F的功率为2 WD.第2 s内推力F做功的平均功率P=1.5 W答案 B4.(2014·广东六校联考)如图所示,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都为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μmgL B.等于μmgLC.小于μmgL D.以上三种情况都有可能解析设斜坡的倾角为θ,则滑雪者从A到B的运动过程中克服摩擦力做的功:W F f =μmgL AC cos θ+μmgL CB,由题图可知L AC cos θ+L CB=L,两式联立可得:W F f=μmgL,故B正确.答案 B5.(2014·大连统考)起重机以1 m/s2的加速度将质量为1 000 kg的货物由静止开始匀加速向上提升,若g取10 m/s2,则在1 s内起重机对货物所做的功是A.500 J B.4 500 J C.5 000 J D.5 500 J解析货物的加速度向上,由牛顿第二定律有F-mg=ma,起重机的拉力F=mg+ma=11 000 N,货物的位移是x=12at2=0.5 m,由W=Fx得做功为5 500 J.答案 D6.如图所示,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,物块克服重力做功为2 J.用F N表示物块受到的支持力,用F f表示物块受到的摩擦力.在此过程中,以下判断正确的是A.F N和F f对物块都不做功B.F N对物块做功为2 J,F f对物块不做功C .F N 对物块不做功,F f 对物块做功为2 JD .F N 和F f 对物块所做功的代数和为0解析 由做功的条件可知:只要有力,并且物块沿力的方向有位移,那么该力就对物块做功.由受力分析知,支持力F N 做正功,但摩擦力F f 方向始终和速度方向垂直,所以摩擦力不做功.由动能定理W -mgh =0,故支持力F N 做功为mgh ,B 正确.答案 B7.(2014·淄博模拟)质量为1 500 kg 的汽车在平直的公路上运动,v -t 图象如图所示.由此可求A .前25 s 内汽车的位移B .前10 s 内汽车所受的牵引力C .前10 s 内汽车的平均速度D .15~25 s 内合外力对汽车所做的功解析 汽车在前25 s 内的位移为v -t 图象与t 轴所围面积,x 总=450 m ,前10 s 内汽车的平均速度v =0+202 m/s =10 m/s ,汽车在15~25 s 内做匀加速直线运动,W 合=12m v 22-12m v 21=3.75×105 J ,而由F -f =ma ,因f 未知,故无法求前10 s 内汽车的牵引力,故本题应选A 、C 、D.答案 ACD8.(2014·济南检测)汽车从静止匀加速启动,最后做匀速运动,其速度随时间及加速度、牵引力和功率随速度变化的图象如图所示,其中正确的是解析汽车启动时由P=F v和F-F f=ma可知,匀加速启动过程中,牵引力F、加速度a恒定不变,速度和功率均匀增大,当功率增大到额定功率后保持不变,牵引力逐渐减小到与阻力相等,加速度逐渐减小到零,速度逐渐增大到最大速度,故A、C、D正确.答案ACD9.(2014·自贡一诊)如图所示,一直角斜面体固定在水平地面上,左侧斜面倾角为60°,右侧斜面倾角为30°,A、B两个物体分别系于一根跨过定滑轮的轻绳两端且分别置于斜面上,两物体下边缘位于同一高度且处于平衡状态,不考虑所有的摩擦,滑轮两边的轻绳都平行于斜面.若剪断轻绳,让物体从静止开始沿斜面滑下,下列叙述错误的是A.着地瞬间两物体的速度大小相等B.着地瞬间两物体的机械能相等C.着地瞬间两物体所受重力的功率相等D.两物体的质量之比为m A∶m B=1∶ 3解析根据初始时刻两物体处于平衡状态,由平衡条件可知,m A g sin 60°=m B g sin 30°,由此可得,两物体的质量之比为m A∶m B=1∶ 3.由机械能守恒定律可知,着地瞬间两物体的速度大小相等,选项A、D正确;着地瞬间,A物体重力的功率P A=m A g v sin 60°,B物体重力的功率P B=m B g v sin 30°,两物体所受重力的功率相等,选项C正确;由于两物体质量不等,初始状态两物体的机械能不等,所以着地瞬间两物体的机械能也不相等,选项B错误.答案 B10.(2014·苏州模拟)如图所示,一质量为M、长为L的木板,放在光滑的水平地面上,在木板的右端放一质量为m 的小木块,用一根不可伸长的轻绳通过光滑的定滑轮分别与m 、M 连接,木块与木板间的动摩擦因数为μ,开始时木块和木板静止,现用水平向右的拉力F 作用在M 上,在将m 拉向木板左端的过程中,拉力至少做功为A .2μmgL B.12μmgLC .μ(M +m )gLD .μmgL解析 在拉力F 的作用下,m 、M 缓慢匀速运动,使m 被拉到木板的左端的过程中,拉力做功最少,设此时绳的拉力为F T ,则F T =μmg ,F T +μmg =F ,当m 到达M 左端时,M 向右运动的位移为L 2,故拉力做功W =F ·L2=μmgL ,故D 正确.答案 D二、计算题(共40分)11.(20分)(2013·广西五校模拟)水平面上静止放置一质量为m =0.2 kg 的物块,固定在同一水平面上的小型电动机通过水平细线牵引物块,使物块由静止开始做匀加速直线运动,2秒末达到额定功率,其v -t 图线如图5-1-20所示,物块与水平面间的动摩擦因数为μ=0.1,g =10 m/s 2,电动机与物块间的距离足够远.求(1)物块做匀加速直线运动时受到的牵引力大小; (2)电动机的额定功率;(3)物块在电动机牵引下,最终能达到的最大速度.解析 (1)由图知物块在匀加速阶段加速度大小:a =ΔvΔt =0.4 m/s 2物块受到的摩擦力大小F f =μmg 设牵引力大小为F ,则有:F -F f =ma 得F =0.28 N(2)当v =0.8 m/s 时,电动机达到额定功率,则P =F v =0.224 W(3)物块达到最大速度v m 时,此时物块所受的牵引力大小等于摩擦力大小,有 F 1=μmg P =F 1v m解得v m =1.12 m/s.答案 (1)0.28 N (2)0.224 W (3)1.12 m/s12.(20分)(2014·四川省绵阳诊断)如图所示,长L =3.5 m 的木板B 静止在光滑水平面上,一个可视为质点的小物块A 质量m =1 kg ,以水平向右的初速度v 0=5 m/s 从左端开始在木板B 上向右滑动,经过时间t =1 s ,小物块从木板的右端滑落.小物块与木板之间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g =10 m/s 2.求:(1)木板B 的质量M 是多大?(2)小物块在木板上滑动的过程中,摩擦力对木板做功的平均功率P 是多大? 解析 (1)设小物块在木板上滑动的过程中,小物块的加速度是a 1,位移为s 1,木板的加速度是a 2,位移为s 2,则ma 1=μmg s 1=v 0t -12a 1t 2s 2=s 1-L s 2=12a 2t 2Ma 2=μmg解得a 1=2 m/s 2,s 1=4 m ,s 2=0.5 m ,a 2=1 m/s 2 M =2 kg(2)设摩擦力对木板所做的功为W ,则 W =μmgs 2 P =W t解得P =1 W. 答案 (1)2 kg (2)1 W。
功、功率、机械效率巩固练习及答案
功、功率、机械效率巩固练习及答案一、填空题1、某同学用大小相等的水平推力推着小车在水平路上行走,路面一段是水泥的,一段上面铺满了粗糙的石子,两段路距离相等,则推力在这两段路上做的功_________(填“相等”或“不相等”)。
2、__________________叫做功率。
它是用来表示物体________________的物理量。
功率的计算公式是______________,它的国际单位制单位是______________,符号是______________。
3、羽毛球运动员用200 N的力将一个羽毛球打出50m,在羽毛球飞行过程中,运动员通过羽毛球拍对球所做的功是_______J。
二、选择题4、下列说法正确的是()A.做功越多,功率一定越大B.做功时间越短,功率一定越大C.功率是单位时间内完成的功D.省力的机械功率一定大5、如图所示,分别用甲、乙两个滑轮组在相等时间内将质量相等的重物匀速提升相同的高度,绳和轮之间的摩擦均不计,下列说法正确的是()A.甲滑轮组比乙滑轮组更省力B.甲滑轮组绳子移动的速度比乙的大C.甲、乙两个滑轮组对重物所做的功相等D.甲滑轮组的机械效率比乙的低6、如图所示,用相同的轮滑不同的绕法提起相同的重物,绳重、摩擦忽略不计,在物体匀速上升的过程中()A.甲图省力,机械效率甲图大 B.甲图省力,机械效率一样大C.乙图省力,机械效率乙图大 D.乙图省力,机械效率一样大7、小明用两个相同的滑轮,组成不同的滑轮组如图所示,分别将同一物体匀速提高到相同高度,绳子的自由端移动的距离为S1、S2,图中左、右滑轮组的机械效率分别为η1、η2,下列关系正确的是(忽略绳重及摩擦)()A.S1>S2,η1=η2B.S1>S2,η1>η2C.S1<S2,η1=η2D.S1<S2,η1>η28、要测量小明通过楼梯上楼时的功率,不需要测量的是()A.身体质量B.通过的楼梯高度C.通过的路程D.上楼所用的时间9、山区的公路多修成环绕山坡的盘山公路,这样车辆向上行驶时可以()A.提高功率B.提高机械效率C.减小所必需的牵引力D.减小所做的功10、用下列简单机械提升重力相等的物体时,不计摩擦和绳重,则机械效率最高的是()A.杠杆B.定滑轮C.动滑轮D.滑轮组11、有甲、乙两台机器,甲乙做功之比2:3,甲乙所用时间之比1:3,比较甲、乙两机器的功率,则P甲:P 乙是()A. 3:2B. 2:1C. 3:2D. 1:312、根据图像判断,下列说法正确的是()A、甲的功率大于乙的功率B、相同时间内,乙做功多C、甲做功比乙做功多D、无法判断13、如图所示,斜面光滑,推力分别为F1、F2,把物体从斜面底端推至斜面顶端,所做的功分别为W1、W2,那么()A. F1大于F2,W1等于W2B. F1小于F2,W1小于W2C. F1大于F2,W1大于W2D. F1小于F2,W1等于W2三、实验与作图题14、在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,某同学用如图所示的同一滑轮组分别做了三次实验,实验数据记录如下:实验次数钩码重/N 钩码上升的距离/cm 弹簧测力计的读数/N 弹簧测力计上升的距离/cm 机械效率1 2 8 0.8 24 83.3%2 4 5 1.5 15 ①3 6 10 ②③90.9% (1)写出表中标有编号①、②和③的空格处的数据?(2)在实验操作中应该怎样拉动弹簧测力计?(3)分析实验数据,同一滑轮组的机械效率主要与什么因素有关?为什么?(4)不同滑轮组的机械效率又与其它哪些因素有关呢?(列举一例)四、计算题15、在水平地面上的物体,受到15N的推力前进了4m;撤去推力后,物体又前进了1m后停止。
功与功率计算提高巩固-浙教版九年级上册科学
功与功率计算提高巩固班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________一、填空1.将一物块静置于斜面上A点,此时物块的机械能为12J。
放手后,物块沿斜面滑下,并在水平面上滑行至B点停下,如图所示,整个过程中有______力对物块做功。
(写出力的具体名称)若将物块沿原路刚好推回A点,则要对它做______J的功。
2.2021年5月,我国“天问一号”着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原(如图甲),实现了我国首次地外行星着陆。
图乙是其阶段Ⅲ着陆过程中的高度随时间的变化关系。
(1)图乙中t1~t2时段,着陆巡视器在竖直向上推力作用下,竖直下落的速度减小,该过程中火星车的机械能_________(选填“增大”、“不变”、“减小”)。
(2)一只“祝融号”火星车的质量为240kg,火星表面物体受到重力为地球上的1/6,求t2t4时段火星车重力做了多少功?__________________(3)小柯同学认为“祝融号”火星车着陆后,它的重力没做功,他的理由是__________________。
3.在水平地面上有一长方体木箱。
小林用水平推力F把木箱向前推,如图甲所示。
此过程中,推力F随时间t的变化情况如图乙所示,木块前进的速度v的大小随时间t的变化情况如图丙所示。
(1)0~1秒内,推力F对木箱是否做功___________(选填“是”或“否”);(2)3~5秒内,推力F对木箱做功___________焦。
4.(2023年温州各区二模)如图甲所示,重力为G的小球制成的摆锤由a处静止释放后摆动,记录不同时间小球的轨迹。
小球在不同位置离天花板的高度分别为H1、H2、H3,不计空气阻力。
(1)小球从b到c位置过程中,重力做功的是。
(用字母表示)(2)若小球运动到c点时失去所有外力作用(绳子也断开),图乙中能正确描述其后续运动轨迹的是。
5.(2022年绍兴中考)长度均为20厘米的相同均质木块A、B平放在水平桌面上,从图示位置开始推木块,当F为3牛时,木块静止;当F为6牛时,木块A、B开始沿桌面做匀速直线运动,2秒后木块A掉落;继续推木块B使其仍做勾速直线运动直到掉落。
初中物理功和功率典型题
初中物理功和功率典型题
以下是一些初中物理功和功率的典型题:
1. 一个物体从静止开始做匀加速直线运动,到达一定速度后,又经过一段时间后停下,已知物体的质量为 2 千克,加速度为 2 米/秒 2,求物体在运动过程中所做的总功和功率。
2. 一个重为 5 千克的物体,在水平方向上受到两个力的作用,一个力大小为 2 牛,另一个力大小为 5 牛,求这两个力的合力大小和方向。
3. 已知蜡烛在点的过程中,长度为 2 厘米,此时蜡烛燃烧的功率为 2 瓦,求蜡烛的燃烧速度。
4. 一个功率为 1 千瓦的电动机,正常工作 2 小时耗电 10 度,求电动机的工作效率。
5. 一个物体以5米/秒的速度行驶,需要7分钟才能行驶1000米,求物体的加速度和所做的总功。
以上是一些功和功率的典型题,希望可以帮助学生们更好地理解功和功率的概念和应用。
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。
功、功率巩固练习
功和功率巩固练习(45分钟)编写人:于靖 于志辉 审核人:刘良建1、物体在两个互相垂直的力作用下运动,力F 1对物体做功6J ,物体克服力F 2做功8J ,则F 1、 F 2的合力对物体做功为( )A 、14JB 、10JC 、2JD 、 —2J2、一滑块在水平地面上沿直线滑行,t =0时其速度为1 m/s 。
从此刻开始滑块运动方向上再施加一水平面作用F ,力F 和滑块的速度v 随时间的变化规律分别如图a 和图b 所示。
设在第1秒内、第2秒内、第3秒内力F 对滑块做的功分别为123W W W 、、,则以下关系正确的是 A. 123W W W == B. 123W W W << C. 132W W W << D. 123W W W =<3、某人在h 高处抛出一质量为m 的小球,不计空气阻力,小球抛出时的速度为v 0,落地时速度为v ,则人对小球所做的功为( )A 、2021mvB 、221mv -2021mvC 、-mgh +221mv -2021mvD 、221mv -mgh4、如图所示,站在汽车上的人用手推车的力为F ,脚对车向后的摩擦力为f ,以下说法中正确是:A 、当车匀速运动时,F 和f 对车做功的代数和为零;B 、当车加速运动时,F 和f 对车做的总功为负功;C 、当车减速运动时,F 和f 对车做的总功为负功;D 、不管车做何种运动,F 和f 对车做功的总功率都为零。
5、竖直上抛一球,球又落回原处,已知空气阻力的大小正比于小球的速度( ) A 、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 、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 、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的平均功率D 、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的平均功率 6、工厂车间的流水线,常用传送带传送产品,如图所示,水平的传送带以速度v=6 m/s 顺时针运转,两传动轮M 、N 之间的距离为L=10 m,若在M 轮的正上方,将一质量为m=3 kg 的物体轻放在传送带上,已知物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.3,在物体由M 处传送到N 处的过程中,传送带对物体的摩擦力做功为(g 取10 m/s 2) ( ) A.54 J B.90 J C.45 J D.100 J7、如图所示,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。
2020人教版九年级物理中考功和功率专题复习巩固题
2020人教版九年级物理中考功和功率专题复习巩固题一、单选题1.下列事例中,人对物体做功的是()A. 用300N的力推石头,石头没动B. 举着杠铃原地不动C. 扛着米袋慢慢登上楼梯D. 提着水桶在水平地面上匀速前进2.甲、乙两物体在相同的水平推力作用下,由静止开始运动.甲在较光滑的水平面上运动,乙在较粗糙的水平面上运动.设两物体在移动相同的距离的过程中,推力所做的功分别为和,则()A. B. C. D. 无法确定3.甲、乙两台机器,甲的功率比乙的大,则()A. 甲做的功比乙做的功多B. 甲做功比乙做功快C. 甲做功所用的时间比乙的少D. 以上说法都不对4.下面关于功率的几种说法中正确的是()A. 做功所用的时间越多,功率越小B. 功率越大,做功就越多C. 在相同的时间里,做功越多,功率越大D. 做功所用的时间越少,功率越小5.关于机械效率的说法正确的是()A. 越省力的机械,其机械效率越高B. 越费力的机械,其机械效率越高C. 做的有用功越多,机械效率越高D. 有用功一定时,额外功越少,机械效率越高6.对物理概念的理解是学好物理的关键。
关于功、功率和机械效率,下列说法正确的是()A. 通过改进机械的性能可以使机械效率达到100%B. 功率大的机械,做功一定快C. 做功多的机械,功率一定大D. 做功快的机械,机械效率一定高7.如图所示,在水平桌面上放一个重300N的物体,物体与桌面的滑动摩擦力为60N,在水平拉力F的作用下物体以0.1m/s的速度匀速移动了2m,则水平拉力F所做的功及其功率的大小分别为()A. 120J 6WB. 600J 30WC. 720J 36WD. 480J 24W二、填空题8.如图所示,小明用一个滑轮组匀速提升重为200N的物体,物体在4s内上升2m的过程中,人所用的拉力为125N,此过程中,物体上升的速度为________ m/s,小明做的有用功是________ J,拉力的功率是________ W.9.除用单位时间内做功来表示机械做功的快慢(功率)的方案外,还可以用做单位功需要的时间来表示机械做功的快慢,此时做功快慢的单位是 ________,与功率相比,这种表示机械做功快慢方案的特点是做功本领强的机械, ________10.小明沿水平方向用力推一张静止在水平地面上的桌子,但没有推动,此过程中小明________(选填“有”或“没有”)做功.小明想将桌子的左端抬起来,如图中标出了三个不同方向的力,小明沿________(选“F1”、“F2”或“F3)的方向最为省力.此时,杠杆的轴在________点.11.如图所示,物体A重为100N,小明体重500N,挂重物的钩子上承受的拉力是________N;当小明以0.2m/s 的速度匀速拉下绳子,若动滑轮重、绳重和摩擦力不计,则地面对小明的支持力是________N.物体上升的速度为________m/s,拉力的功率为________W。
功和功率高考必备强化练习含答案
第五章 第一讲 功和功率课时强化作业(时间45分钟 满分100分)一、选择题(本大题共10小题,每小题6分,共60分,每小题给出的四个选项中,其中1、4、5、6、10小题只有一个选项符合题目要求,2、3、7、8、9小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得6分,漏选的得3分,错选的得0分)1.(2013·河南确山联考)汽车以额定功率在平直公路上匀速行驶,在t 1时刻司机减小了油门,使汽车的功率立即减小一半,并保持该功率继续行驶,到t 2时刻汽车又开始做匀速直线运动,整个过程中汽车所受的阻力不变.则在t 1~t 2的这段时间内:( )A .汽车的加速度逐渐减小B .汽车的加速度逐渐增大C .汽车的速度先减小后增大D .汽车的速度逐渐增大解析:当汽车的输出功率减小一半时,牵引力减小阻力大于牵引力,汽车做减速运动,由P =F ·v 可知,牵引力F 增大,由a =F f -F m 可知加速度a 减小,汽车做加速度减小的减速运动,最后做匀速直线运动,A 正确.答案:A2.(2013·湖北省黄冈中学试卷)如图所示,光滑斜面上有一固定挡板P ,质量为m 的物块被挡板挡住且与斜面始终保持相对静止.下列说法正确的是( )A .若斜面向上匀速运动距离h ,则斜面对物块做功为mghB.若斜面向右匀速运动距离s,则斜面对物体做功为mgsC.若斜面以加速度a向左匀加速运动距离s,则斜面对物体做功为mas D.若斜面以加速度a向下匀加速运动距离h,则斜面对物体做功为m(g+a)h解析:若斜面向上匀速运动,斜面对物块的作用力与滑块重力等大反向,所以运动距离为h时,斜面对物块做功为mgh,选项A正确;若斜面向右匀速运动,斜面对物块的作用力大小等于mg,方向竖直向上,即与运动方向垂直,所以斜面对物体不做功,选项B错误;若斜面以加速度a向左匀加速运动,则斜面对物体做的功等于合外力对物体做的功,即为mas,选项C正确;若斜面以加速度a向下匀加速运动,设斜面对物体的作用力为F,取竖直向下为正方向,则mg-F=ma,所以F=m(a-g),当运动距离为h时,斜面对物体做功应为m(a-g)h,选项D错误.本题答案为AC.答案:AC3.如图所示,小物体A沿高为h、倾角为θ的光滑斜面以初速度v0从顶端滑到底端,而相同的物体B以同样大小的初速度从等高处竖直上抛,则()A.两物体落地时速度的大小相同B.两物体落地时,重力的瞬时功率相同C.从开始运动至落地过程中,重力对它们做功相同D.从开始运动至落地过程中,重力对它们做功的平均功率相同解析:由于竖直高度的变化是相同的,所以相同质量的物体重力做功是一样的,整个过程中只有重力做功,故末速度的大小相等,选项A、C 正确.根据功率的定义,由两物体落地时竖直方向上的速度不同,可知选项B错误.由于两物体在落地过程中的运动时间不一定相同,所以选项D 错误.答案:AC4.把动力装置分散安装在每节车厢上,使其既具有牵引动力,又可以载客,这样的客车车辆叫做动车.几节自带动力的车辆(动车)加几节不带动力的车辆(也叫拖车)编成一组,就是动车组,假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比,每节动车与拖车的质量都相等,每节动车的额定功率都相等.若1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为120 km/h ;则6节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为( )A .120 km/hB .240 km/hC .320 km/hD .480 km/h解析:若1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为v 1=P 4kmg =120 km/h ;则6节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为v 2=6P 9kmg =23×4v 1=83×120 km/h =320 km/h ,故选项C 正确.答案:C5.(2013·唐山联考)质量为m 的物体静止在粗糙的水平地面上,现用一水平拉力使物体从静止开始运动,其运动的v -t 图象如图所示.下列关于物体的运动过程分析正确的是( )A .0~t 1内拉力逐渐减小B .0~t 1内拉力对物体做负功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12m v 2解析:由运动的v -t 图象可知,物体运动的加速度越来越小,水平拉力越来越小,所以0~t 1内拉力逐渐减小,选项A 正确;由于拉力与运动方向相同,所以0~t1内拉力对物体做正功,选项B错误;由P=F v可知,在t1~t2时间内拉力等于摩擦力,速度不为零,所以拉力的功率大于零,选项C错误;由于在t1~t2时间内物体速度不变,合外力做功为零,选项D错误.答案:A6.如图,用与水平方向成θ角的力F,拉着质量为m的物体沿水平地面匀速前进位移x,已知物体和地面间的动摩擦因数为μ.则在此过程中F做的功为()A.mgx B.μmgxC.μmgxcosθ+μsinθD.μmgx 1+μtanθ解析:物体受力平衡:F sinθ+F N=mg,F cosθ-μF N=0.在此过程中F做的功W=Fx cosθ=μmgx1+μm tanθ,所以D正确.答案:D7.(2013·临沂联考)质量为1 kg的物体,放在动摩擦因数为0.2的水平面上,在水平拉力的作用下由静止开始运动,水平拉力做的功W和物体发生的位移x之间的关系如图所示,重力加速度取10 m/s2,则下列说法正确的是()A.x=3 m时速度大小为3 2 m/sB.x=9 m时速度大小为3 2 m/sC.OA段加速度大小为3 m/s2D.AB段加速度大小为3 m/s2解析:由W=Fx可知,水平拉力F大小等于W-x图线的斜率,故F OA=153 N =5 N ,F AB =27-159-3N =2 N ,由FOA -μmg =ma OA 得:a OA =3 m/s 2,F AB =μmg ,故a AB =0,C 正确,D 错误;由v 2=2ax 可得:v A =2a OA x OA =2×3×3 m/s =3 2 m/s ,因物体由A 到B 做匀速直线运动,故v B =v A =3 2 m/s ,故A 、B 、C 均正确.答案:ABC8.低碳、环保是未来汽车的发展方向.某汽车研发机构在汽车的车轮上安装了小型发电机,将减速时的部分动能转化并储存在蓄电池中,以达到节能的目的.某次测试中,汽车以额定功率行驶一段距离后关闭发动机,测出了汽车动能E k 与位移x 的关系图象如图,其中①是关闭储能装置时的关系图线,②是开启储能装置时的关系图线.已知汽车的质量为1 000 kg ,设汽车运动过程中所受地面阻力恒定,空气阻力不计.根据图象所给的信息可求出( )A .汽车行驶过程中所受地面的阻力为1 000 NB .汽车的额定功率为80 kWC .汽车加速运动的时间为22.5 sD .汽车开启储能装置后向蓄电池提供的电能为5×105 J解析:汽车行驶过程中,所受地面的阻力对应图线①的斜率大小,故阻力为8×105(11-7)×102N =2 000 N ,A 错误;汽车匀速行驶的速度v m 可由12m v 2m =8×105 J 求得v m =40 m/s ,故P 额=F ·v =F f ·v m =80 kW ,B 正确;由P 额t-F f ·x =12m v 2m -12m v 2,x =500 m 可求得:t =16.25 s ,C 错误;开启储能装置后,汽车向前减速的位移减小(11-8.5)×102 m =2.5×102 m ,对应的能量为2.5×102×2 000 J =5×105 J ,故D 正确.答案:BD9.(2011·高考海南卷)一质量为1 kg 的质点静止于光滑水平面上,从t =0时起,第1秒内受到2 N 的水平外力作用,第2秒内受到同方向的1 N 的外力作用.下列判断正确的是( )A .0~2 s 内外力的平均功率是94 WB .第2秒内外力所做的功是54 JC .第2秒末外力的瞬时功率最大D .第1秒内与第2秒内质点动能增加量的比值是45解析:根据牛顿第二定律得,物体在第1 s 内的加速度a 1=F 1m =2 m/s 2,在第2 s 内的加速度a 2=F 2m =11 m/s 2=1 m/s 2;第1 s 末的速度v 1=a 1t =2 m/s ,第2 s 末的速度v 2=v 1+a 2t =3 m/s ;0~2 s 内外力做的功W =12m v 22=92 J ,功率P =W t =94 W ,故A 正确.第2 s 内外力所做的功W 2=12m v 22-12m v 21=⎝ ⎛⎭⎪⎫12×1×32-12×1×22 J =52 J ,故B 错误.第1 s 末的瞬时功率P 1=F 1v 1=4 W .第2 s 末的瞬时功率P 2=F 2v 2=3 W ,故C 错误.第1 s 内动能的增加量ΔE k1=12m v 21=2 J ,第2 s 内动能的增加量ΔE k2=W 2=52 J ,所以ΔE k1ΔE k2=45,故D 正确.答案:AD10.如图所示,水平抛出的物体抵达斜面上端P 处时,其速度方向恰好沿着斜面向下,然后沿斜面无摩擦滑下,在下面所示的图象中正确描述物体重力的功率P G随时间t变化的图象是()解析:小球在达到斜面前做平抛运动,重力瞬时功率P G=mg v y=mg2t,P G与t成正比.抵达斜面后,其功率P G=mg(v+at)sinθ,其中v为刚达到斜面时的速度,θ为斜面的倾角,a为小球在斜面上运动时的加速度,此过程中P G为t的一次函数,故整个过程中重力的功率P G随时间t变化的图象为C.答案:C二、论述、计算题(本大题共3小题,共40分,要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)11.如图所示,一质量为m=2.0 kg的物体从半径为R=5.0 m的圆弧轨道的A端,在拉力作用下沿圆弧缓慢运动到B端(圆弧AB在竖直平面内).拉力F大小不变始终为15 N,方向始终与物体在该点的切线成37°角.圆弧所对应的圆心角为45°,BO边为竖直方向.求这一过程中:(g取10 m/s2)(1)拉力F做的功;(2)重力G做的功;(3)圆弧面对物体的支持力F N做的功;(4)圆弧面对物体的摩擦力F f做的功.解析:(1)将圆弧AB分成很多小段l1,l2,…,l n,拉力在每小段上做的功为W1,W2,…,W n,因拉力F大小不变,方向始终与物体在该点的切线成37°角,所以:W1=Fl1cos37°,W2=Fl2cos37°,…,W n=Fl n cos37°,所以W F =W 1+W 2+…+W n=F cos37°(l 1+l 2+…+l n )=F cos37°·π4R =15 π J =47.1 J.(2)重力G 做的功W G =-mgR (1-cos45°)=-29.3 J.(3)物体受的支持力F N 始终与物体的运动方向垂直,所以WF N =0.(4)因物体在拉力F 作用下缓慢移动,动能不变,由动能定理知:W F +W G +W f =0.所以W f =-W F -W G =(-47.1+29.3) J =-17.8 J.答案:(1)47.1 J (2)-29.3 J (3)0 (4)-17.8 J12.如图所示,一质量为0.1 kg 的小滑块以v0=4 m/s 的初速度滑上一个固定在地面上的足够长的斜面,经过t =0.6s 恰好经过斜面上的某点B ,已知斜面的倾角α=37°,小滑块与斜面的动摩擦因数为μ=0.5,求小滑块在t =0.6 s 经过B 点时重力的功率.(g =10 m/s 2,sin37°=0.6 cos37°=0.8)解析:上滑时,由受力分析得:mg sin α+μmg cos α=ma设滑到最高点用时t 1,由运动学公式:0-v 0=-at 1联立代入数据得t 1=0.4 st =0.6 s>t 1=0.4 s所以0.6 s 时滑块下滑0.2 s下滑时,由牛顿第二定律得:mg sin α-μmg cos α=ma ′由运动学公式:v ′=a ′t ′由功率公式:P=mg·v′sinα代入解之得:P=0.24 W答案:0.24 W13.修建高层建筑时常用到塔式起重机.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/s2,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/s2,不计额外功.求:(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P0,重物达到最大速度时,拉力F0等于重力P0=F0v m①F0=mg②代入数据:有P0=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v1,匀加速运动经历时间为t1,有:P0=F v1④F-mg=ma⑤v1=at1⑥由③④⑤⑥,代入数据,得:t1=5 s⑦t=2 s时,重物处于匀加速运动阶段,设此时速度为v2,输出功率为P,则v2=at⑧P=F v2⑨由⑤⑧⑨,代入数据,得P=2.04×104 W.答案:(1)5.1×104 W(2)5 s 2.04×104 W。
2021届高考物理一轮复习5第1讲功和功率练习及答案
第1讲功和功率考点一功和恒力做功对功的理解【典例1】(2017·全国卷Ⅱ)如图,一光滑大圆环固定在桌面上,环面位于竖直平面内,在大圆环上套着一个小环,小环由大圆环的最高点从静止开始下滑,在小环下滑的过程中,大圆环对它的作用力( )A.一直不做功B.一直做正功C.始终指向大圆环圆心D.始终背离大圆环圆心【解析】选A。
因为大圆环对小环的作用力始终与速度垂直不做功,因此A正确、B错误;从静止开始在小环下滑的过程中,大圆环对它的作用力先背离大圆环圆心,后指向大圆环圆心,故C、D项错误。
恒力做功【典例2】(多选)质量为m=2 kg的物体沿水平面向右做直线运动,t=0时刻受到一个水平向左的恒力F,如图甲所示,取水平向右为正方向,此物体的v-t图象如图乙所示,g取10 m/s2,则( )A.物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.5B.10 s内恒力F对物体做功102 JC.10 s末物体在计时起点位置左侧2 m处D.10 s内物体克服摩擦力做功34 J【解析】选C、D。
设物体向右做匀减速直线运动的加速度为a1,则由v-t图象得加速度大小a1=2 m/s2,方向与初速度方向相反,设物体向左做匀加速直线运动的加速度为a2,则由v-t图象得加速度大小a2=1 m/s2,方向与初速度方向相反,根据牛顿第二定律得,F+μmg=ma1,F-μmg=ma2,解得F=3 N,μ=0.05,故A错误;根据v-t图象与横轴所围成的面积表示位移得,x=×4×8 m-×6×6 m=-2 m,负号表示物体在起点的左侧,则10 s内恒力F对物体做功W=Fx=3×2 J=6 J,故B错误,C正确;10 s内物体克服摩擦力做功W f=F f s=0.05×20×(×4×8+×6×6) J=34 J,故D正确。
【多维训练】(2019·长沙模拟)一物块放在水平地面上,受到水平推力F的作用,力F与时间t的关系如图甲所示,物块的运动速度v与时间t的关系如图乙所示。
2021届物理一轮总复习40分钟巩固提升训练 功和功率
2021届物理一轮总复习40分钟巩固提升训练训练:*功和功率*一、选择题1.用铁锤把小铁钉钉入木板,设木板对钉子的阻力与钉进木板的深度成正比,已知铁锤第一次将钉子钉进d,如果铁锤第二次敲钉子时对钉子做的功与第一次相同,那么,第二次钉子进入木板的深度是()A.(3-1)d B.(2-1)dC.5-12d D.22d2.一个高中生骑电动车以20 km/h的速度匀速行驶,电动车所受阻力是人和车总重力的1 10.已知人和车的总质量约为80 kg,重力加速度大小g取10 m/s2,则此时电动车电机的输出功率约为() A.50 W B.100 WC.450 W D.800 W3.一轻绳一端固定在O点,另一端拴一小球,拉起小球使轻绳水平,然后无初速度释放小球.如图所示,小球从开始运动至轻绳到达竖直位置的过程中,小球重力的瞬时功率的变化情况是()A.一直增大B.一直减小C.先增大,后减小D.先减小,后增大4.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/s2)()A.75 W B.25 WC.12.5 W D.37.5 W5.如图所示,一架自动扶梯以恒定的速度v1运送乘客上同一楼层,某乘客第一次站在扶梯上不动,第二次以相对扶梯v2的速度匀速往上走.扶梯两次运送乘客所做的功分别为W1、W2,牵引力的功率分别为P1、P2,则()A.W1<W2,P1<P2B.W1<W2,P1=P2C.W1=W2,P1<P2D.W1>W2,P1=P26.如图,物块A、B在外力F的作用下一起沿水平地面做匀速直线运动的过程中,下列关于A 对地面的滑动摩擦力做功和B对A的静摩擦力做功的说法正确的是()A.静摩擦力做正功,滑动摩擦力做负功B.静摩擦力不做功,滑动摩擦力做负功C.静摩擦力做正功,滑动摩擦力不做功D.静摩擦力做负功,滑动摩擦力做正功7.一摩托车在竖直的圆轨道内侧做匀速圆周运动,人和车的总质量为m,轨道半径为R,车经最高点时发动机功率为P0、车对轨道的压力为mg.设轨道对摩托车的阻力与车对轨道的压力成正比,则()A.车经最低点时对轨道的压力为mgB.车运动过程中发动机的功率一直不变C.车经最低点时发动机功率为3P0D.车从最高点到最低点的过程中,人和车重力做功的功率不变8.如图所示,用跨过光滑定滑轮的缆绳将海面上一艘失去动力的小船沿直线拖向岸边.已知拖动缆绳的电动机功率恒为P,小船的质量为m,小船受到的阻力大小恒为f,经过A点时缆绳与水平方向的夹角为θ,小船的速度大小为v0,则此时小船加速度大小a和缆绳对船的拉力F为(缆绳质量忽略不计)()A .a =1m ⎝ ⎛⎭⎪⎫P v 0cos θ-f ,F =P v 0cos θB .a =1m ⎝ ⎛⎭⎪⎫P v 0-f ,F =Pv 0cos θC .a =1m ⎝ ⎛⎭⎪⎫P v 0cos θ-f ,F =P v 0D .a =1m ⎝ ⎛⎭⎪⎫P v 0-f ,F =Pv 09.质量为m 的汽车在平直的路面上启动,启动过程的速度-时间图象如图所示,其中OA 段为直线,AB 段为曲线,B 点后为平行于横轴的直线.已知从t 1时刻开始汽车的功率保持不变,整个运动过程中汽车所受阻力的大小恒为F f ,以下说法正确的是( )A .0~t 1时间内,汽车牵引力为m v 1t 1B .t 1~t 2时间内,汽车的功率等于⎝ ⎛⎭⎪⎫m v 1t 1+F f v 2C .t 1~t 2时间内,汽车的平均速度小于v 1+v 22D .汽车运动的最大速率为⎝ ⎛⎭⎪⎫mv 1F f t 1+1v 110.(多选)如图所示,两根轻质细线的一端拴在O 点、另一端分别固定在楼道内的倾斜天花板上的a 点和b 点,一质量为m 的重物P 通过长度为L 的轻质细线固定在O 点,系统静止,Oa 水平、Ob 与竖直方向成一定夹角.现在对重物施加一个水平向右的拉力F ,使重物以较小速率绕O 点做匀速圆周运动,至O 、P 间细线转动60°,此过程中拉力F 做功为W ,则下列判断正确的是( )A .Oa 上的拉力F 1不断增大,Ob 上的拉力F 2一定不变B .Oa 上的拉力F 1可能不变,Ob 上的拉力F 2可能增大C.W=12mgL,拉力F做功的瞬时功率一直增大D.W=32FL,拉力F做功的瞬时功率先增大后减小11.(多选)一物体置于升降机中,t=0时刻升降机由静止开始运动,规定竖直向上为运动的正方向,其加速度a随时间t变化的图象如图所示,下列说法正确的是()A.在2~6 s内升降机对物体不做功B.在6~8 s内升降机对物体做正功C.在6~8 s内物体处于失重状态D.在0~8 s内物体的平均速度大小为4 m/s12.(多选)放在粗糙水平地面上的物体受到水平拉力的作用,在0~6 s内其速度随时间变化的图象和该拉力的功率随时间变化的图象分别如图甲、乙所示.下列说法正确的是()A.0~6 s内物体的位移大小为30 mB.2~6 s内拉力做的功为40 JC.合外力在0~6 s内做的功与0~2 s内做的功相等D.滑动摩擦力的大小为5 N13.(多选)如图所示,位于水平面上的同一物体在恒力F1的作用下,做速度为v1的匀速直线运动;在恒力F2的作用下,做速度为v2的匀速直线运动,已知F1与F2的功率相同.则可能有()A.F1=F2,v1<v2B.F1=F2,v1>v2C.F1<F2,v1<v2D.F1>F2,v1>v214.(多选)一质量为m的木块静止在光滑的水平面上.从t=0开始,将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上,下列说法正确的是()A .木块在经历时间t 1的过程中,水平恒力F 做的功为F 2t 212mB .木块在经历时间t 1的过程中,在t 1时刻力F 的瞬时功率为F 2t 12mC .木块在经历时间t 1的过程中,在t 1时刻力F 的瞬时功率为F 2t 1mD .木块在经历时间t 1的过程中,水平恒力F 做功的平均功率为F 2t 21m15.(多选)如图所示,一质量为m 的小球固定在长为2L 的轻杆上端,轻杆下端用光滑铰链连接于地面上的A 点,杆可绕A 点在竖直平面内自由转动,杆的中点系一细绳,电机与自动装置控制绳子,使得杆可以从虚线位置绕A 点逆时针倒向地面,且整个倒下去的过程中,杆做匀速转动.那么在此过程中( )A .小球重力做功为2mgLB .绳子拉力做功大于2mgLC .重力做功功率逐渐增大D .绳子拉力做功功率先增大后减小16.(多选)一质量为800 kg 的电动汽车由静止开始沿平直公路行驶,达到的最大速度为18 m/s ,利用传感器测得此过程中不同时刻电动汽车的牵引力F 与对应的速度v ,并描绘出F -1v 图象,图中AB 、BC 均为直线.若电动汽车行驶过程中所受的阻力恒定,由图象可知下列说法正确的是( )A .电动汽车由静止开始一直做变加速直线运动B .电动汽车的额定功率为10.8 kWC .电动汽车由静止开始经过2 s ,速度达到6 m/sD .电动汽车行驶中所受的阻力为600 N17.(多选)如图所示,有三个相同的小球A 、B 、C ,其中小球A 沿高为h 、倾角为θ的光滑斜面以初速度v 0从顶端滑到底端,小球B 以同样大小的初速度从同等高度处竖直上抛,小球C 在同等高度处以初速度v0水平抛出,则()A.小球A到达地面时的速度最大B.从开始至落地,重力对它们做功相同C.从开始运动至落地过程中,重力对它们做功的平均功率一定相同D.三个小球到达地面时,小球B重力的瞬时功率最大18.(多选)在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B,它们的质量分别为m1、m2,弹簧劲度系数为k,C为一固定挡板,系统处于静止状态.现开始用一恒力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动,当物块B刚要离开C时,物块A运动的距离为d,速度为v,重力加速度大小为g,则此时()A.m2g sinθ=kdB.物块A的加速度大小为F-kd m1C.重力对物块A做功的功率为(kd-m2g sinθ)vD.弹簧的弹力对物块A做功的功率为(kd-m2g sinθ)v二、非选择题19.如图是一架小型四旋翼无人机,它是一种能够垂直起降的遥控飞行器,具有体积小、使用灵活、飞行高度低、机动性强等优点.现进行试验:无人机从地面由静止开始以额定功率竖直向上起飞,经t=20 s上升到h=47 m,速度达到v=6 m/s之后,不断调整功率继续上升,最终悬停在高H=108 m处.已知无人机的质量m=4 kg,无论动力是否启动,无人机上升、下降过程中均受空气阻力,且大小恒为f=4 N,取g=10 m/s2.(1)求无人机的额定功率;(2)当悬停在H高处时,突然关闭动力设备,无人机由静止开始竖直坠落,2 s末启动动力设备,无人机立即获得向上的恒力F ,使其到达地面时速度恰好为0,则F 是多大?20.汽车发动机的额定功率为60 kW ,汽车质量为5 t .汽车在运动中所受阻力的大小恒为车重的0.1倍.(g 取10 m/s 2)(1)若汽车以额定功率启动,则汽车所能达到的最大速度是多少?当汽车速度达到5 m/s 时,其加速度是多少?(2)若汽车以恒定加速度0.5 m/s 2启动,则这一过程能维持多长时间?参考答案Pt -(mg +f )h =12mv 2解得P =107 W(2)关闭动力设备后,无人机加速下落,设下落的加速度为a 1,由牛顿第二定律可得mg -f =ma 1 经过2 s 后,由运动学规律可得,速度v 1=a 1t 1 下落高度h 1=12a 1t 21启动动力设备后,无人机减速下降,设加速度为a 2,由运动学规律和牛顿运动定律可得0-v 21=2a 2(H -h 1)mg -F -f =ma 2 联立解得F =43.2 N20.(1)汽车前进的过程中阻力不变 F 阻=0.1mg =0.1×5×103×10 N =5×103 N牵引力等于阻力时,汽车达到最大速度:v m =P 0F 阻=6×1045×103 m/s =12 m/s当v =5 m/s 时,F 牵=P 0v =6×1045N =1.2×104 N所以此刻加速度a =F 牵-F 阻m =1.2×104-5×1035×103m/s 2=1.4 m/s 2. (2)当汽车以恒定加速度a ′=0.5 m/s 2启动时所需恒定的牵引力F′牵=ma+F阻=5×103×0.5 N+5×103 N=7.5×103 N当功率达到汽车额定功率时v′=P0F′牵=6×1047.5×103m/s=8 m/s匀加速运动持续时间t′=v′a′=80.5s=16 s.。
1 专题五 功和功率 动能定理和机械能守恒定律
专题五功和功率动能定理和机械能守恒定律[专题复习定位]1.本专题主要是复习功和功率的分析与计算、动能定理以及力学中的功能关系应用。
2.应用动能定理和力学中的功能关系分析和解决问题。
[学生用书P24]命题点1功和功率1.(2023·高考北京卷,T11)如图所示,一物体在力F作用下沿水平桌面做匀加速直线运动。
已知物体质量为m,加速度大小为a,物体和桌面之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,在物体移动距离为x的过程中()A.摩擦力做功大小与F的方向无关B.合力做功大小与F的方向有关C.F为水平方向时,F做功为μmgxD.F做功的最小值为max解析:选D。
设力F与水平方向的夹角为θ,则摩擦力f=μ(mg-F sin θ),摩擦力的功W f=μ(mg-F sin θ)x,即摩擦力的功与F的方向有关,A错误;合力做的功W=F合x=max,可知合力做的功与力F方向无关,B错误;当力F水平时,F=ma+μmg,力F做的功W F=Fx=(ma+μmg)x,C错误;因合外力做的功max大小一定,而合外力做的功等于力F与摩擦力f做的功的代数和,而当F sin θ=mg时,摩擦力f=0,则此时摩擦力做的功为零,此时力F做的功最小,最小值为max,D正确。
命题视角题目以“在力F作用下物体沿水平桌面做匀加速直线运动”为命题情境,主要考查了功的概念和计算、恒力做功的求解等知识。
方法技巧首先应用牛顿第二定律求力,然后利用功的定义式求功。
2.(2023·高考辽宁卷,T3)如图(a)所示,从高处M点到地面N点有Ⅰ、Ⅱ两条光滑轨道。
两相同小物块甲、乙同时从M点由静止释放,沿不同轨道滑到N点,其速率v与时间t的关系如图(b)所示。
由图可知,两物块在离开M点后、到达N点前的下滑过程中()A.甲沿Ⅰ下滑且同一时刻甲的动能比乙的大B.甲沿Ⅱ下滑且同一时刻甲的动能比乙的小C.乙沿Ⅰ下滑且乙的重力功率一直不变D.乙沿Ⅱ下滑且乙的重力功率一直增大解析:选B。
《电功和电功率》全章复习与巩固(基础)巩固练习-2024-2025学年初中物理九年级全一册(北师版)
【巩固练习】一、选择1、下列家用电器中,功率最接近1kW的是()A.台灯 B.液晶电视 C.笔记本电脑 D.空调2、(•荣成市校级模拟)下列关于电功、电功率的一些说法中正确的是()A.通过用电器的电流做功越多,则用电器功率就越大B.用电器消耗的电功率越小,则电流做的功就越少C.千瓦和千瓦时都是电功率的单位D.用电器消耗的功率越大,则电流做功越快3、可调节台灯的电路是由一只灯泡和一个电位器(滑动变阻器)串联组成的。
调节电位器的旋钮使灯由亮变暗的过程中,电路的总功率将()A.变小 B.变大 C.不变 D.无法确定4、如图所示电路中,电源电压不变,开关S由断开到闭合,下列说法正确的是()A. 电路总电阻变大B. 电路总功率变小C. 电压表示数变小D. 电流表示数变大5、(多选)灯L1和L2分别标有“4V 8W”和“8V 32W”,把它们与“4A 10Ω”的滑动变阻器串联后接在12伏的电源上,如图所示,当滑片P由b向a滑动时,若电阻不随温度变化,则()A.两灯都变亮,且一样亮B.两灯都变亮,因为L2的额定功率大,所以比L1更亮C.两灯都变亮,且L1首先正常发光D.两灯都变亮,且L1可能先烧毁6、(•黔东南州中考)将灯L接到电压为U的电路上时,灯的电功率为36W,若将灯L与一个电阻R串联后仍接在原电路上时,灯L消耗的电功率为25W,设灯丝电阻不变,则此电阻消耗的电功率是()A.3W B.4W C.5W D.11W7、甲、乙两盏白炽灯并联在电路中,两灯都正常发光,且甲灯比乙灯亮,下列说法不正确的是()A.甲灯两端的电压比乙灯的大B.甲灯的电阻比乙灯的小C.通过甲灯的电流比乙灯的大D.相同时间内,甲灯消耗的电能比乙灯多8、有两个分别标有“6V 3W”和“6V 6W”的灯泡,若将它们串联在电路中,使其中一个灯泡能正常发光,则加在串联电路两端的电压是()A.9V B.12V C.18V D.6V9、一个电热器的电阻为R,当它两端电压为U,通电时间t消耗电能为W,若使它消耗的电能为4W,下列方法正确的是()A.电阻R不变,电压U不变,通电时间t变为原来的2倍B.电阻R减半,电压U增大1倍,通电时间t不变C.电阻R不变,电压U增大1倍,通过时间t不变D.电阻R减半,电压U不变,通电时间t不变10、电炉丝通电后热得发红,而跟电炉丝连接着的铜导线却不怎么热,原因是()A.铜导线比电炉丝传热快,所以不怎么热B.铜导线有绝缘层,所以不怎么热C.铜导线的电阻小,消耗电能小,炉丝的电阻大,消耗电能多,所以热得发红D.通过电炉丝的电流比通过电线的电流小11、关于安全用电,下列说法中正确的是()A、人体只要接触火线就一定会触电B、只要站在绝缘板上就不会触电C、通电导体起火时,应立即用水泼灭D、检查电路时,人体不能同时接触火线和零线二、填空12、小明家买来的洗衣机上带的是三脚插头,由于家中没有三孔插座,于是他把三脚插头换成两脚插头安在两孔插座上,洗衣机照样工作,但这样做在_____时,会造成触电事故。
高中物理复习之巩固练习 功和功率(提高).
【巩固练习】 一、选择题1、如图所示,重物P 放在粗糙的水平板OM 上,当水平板绕O 端缓慢抬高,在重物P 没有滑动之前,下列说法中正确的是( ) A .P 受到的支持力不做功 B .P 受到的支持力做正功 C .P 受到的摩擦力不做功 D .P 受到的摩擦力做负功2、如图所示是一个物体的运动轨迹。
下面关于该物体的说法中正确的是( ) A .物体受到的合外力沿+x 方向,大小恒定 B .在任何相等的时间内合外力做的功都相等C .任何两段相邻的相等时间间隔内的速度的增量都相等D .任何两段相邻的相等时间间隔丙的动能的增量都相等3、如图所示为测定运动员体能的一种装置,运动员质量为1m ,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2m 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 .人对传送带做功 B .人对传送带不做功C .人对传送带做功的功率为2m gvD .人对传送带做功的功率为12()m m gv4、用水平力拉一物体在水平地面上从静止开始做匀加速运动,到1t 秒末撤去拉力F ,物体做匀减速运动,到2t 秒末静止。
其速度图象如图所示,且αβ<。
若拉力F 做的功为W ,平均功率为P ;物体在加速和减速过程中克服摩擦阻力做的功分别为1W 和2W ,它们的平均功率分别为1P 和2P ,则下列选项正确的是( ) A .12W W W =+ B .12W W = C .12P P P =+ D .12P P =5、(2016 上海崇明一模)一汽车在平直公路上行驶。
从某时刻开始计时,发动机的功率P 随时间t 的变化如图所示:假定汽车所受阻力的大小f 恒定不变。
下列描述该汽车的速度v 随时间t 变化的图线中,可能正确的是( )6、光滑水平面上静止的物体,受到一个水平拉力作用开始运动,拉力F 随时间t 变化如图所示,用k E 、v 、s 、P 分别表示物体的动能、速度、位移和拉力F 的功率,下列四个图象分别定性描述了这些物理量随时间变化的情况,其中正确的是( )7、一质量为m 的小球,用长为L 的轻绳悬挂在 O 点,小球在水平恒力F 作用下,从静止开始由平衡位置P 点移动到Q 点,此时绳与竖直方向的偏角为θ如图所示,则力F 所做的功为( )A .mgLcosθB .mgL(1-cosθ)C .FLsinθD .cos FL θ8、如图所示,质量为m 的小球A 沿高度为h 倾角为θ的光滑斜面以初速0v 滑下。
总复习:功 功率 机械效率(提高)巩固练习
【巩固练习】一、填空题1、(2019•聊城)如图所示,在“测量滑轮组机械效率”的实验中,物体重6N.沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计,物体上升高度为10cm,此时弹簧测力计的示数为 2.4N,滑轮组的机械效率是83.3%.[来源:1ZXXK]2、如图所示(忽略滑轮重和摩擦),在水平拉力F=10N作用下,物体以2m/s的速度匀速前进5s,拉力F所做功_____J,功率____W,物体在匀速运动时,所受摩擦力_____N。
3、两个体重相同的人甲和乙一起从一楼上到三楼,甲是跑步上楼,乙是慢步上楼。
甲、乙两人所做的功______,他们的功率_____。
(填“大于”“小于”或“等于”)二、选择题[来源:Z+xx+]4、下列说法中正确的是()A、做功越多,功率一定越大B、做功的时间越短,功率一定越大C、做功多,需要的时间也多D、功率大说明机器做功也越快5、(2019•滨州)如图,用滑轮组提升重物时,重800N的物体在10s内匀速上升了1m.已知拉绳子的力F为500N,则提升重物的过程中()A.绳子自由端被拉下3m B.做的有用功是800JC.拉力F的功率是80W D.滑轮组的机械效率是60%6、如图所示,工人师傅用250N的力将重400N的物体匀速提升1m,在此过程中滑轮组的机械效率是()[来源:1]A.80% B.62.5% C.125% D.20%7、航模小组的某位同学在操场上利用如图所示的电动遥控飞机进行训练,他操作遥控器,使重为3N的飞机从水平地面由静止开始竖直上升,飞机先后经历加速、匀速、减速三个阶段,然后悬停在距离地面10m的高度处。
飞机竖直上升的总时间为12s匀速上升阶段的速度为1m/s。
假设飞机在空中的受力情况可以简化为仅受重力和竖直向上的升力,则下列说法正确的是()[来源:Z,xx,][来源:Z*xx*]A.在离开地面的过程中飞机对地面的压力先增大后减小B.在上升的阶段受到的升力大于重力C.在上升阶段飞机的功率为2.5WD.在悬停阶段飞机升力的功率为3W8、如图所示是一个两面光滑的斜面,。
(完整版)功和功率练习题(答案)
功和功率一、单项选择题( 本题包含 39小题 )1.(05宜昌市)以下事例中,重力做功的是()A. 冰球在水平的冰面上转动B . 皮划艇在宁静水面快速滑行C. 跳水运动员下落D. 举重运动员把杠铃举起停在空中静止不动2.以下列图,四幅图是小新提着包回家的状况,小新提书包的力不做功的是哪幅图( )3.(05柳州、北海)在图中的几个状况中所提到的力没有做功的是( )4.以下各种状况中做功的是()A. 用竖直向上的力提水桶在水平面行走B . 用水平力推重物在水平川面上行走C. 运动员举高 1800牛的杠铃坚持 10秒钟D. 水球重 50牛,沿圆滑水平面运动10米5.用三种方法来提升同一个重物: a. 用不计摩擦的定滑轮将重物提升 h ; b. 沿圆滑斜面将重物提升h;c. 用手直接将重物提升 h. 其中做功大小是: ()A.a 方式做功最少B .b 方式做功最少C .c 方式做功最少D. 三种方式做功同样多6.(04湖北宜昌)汽车在平直道路上做匀速直线运动,以下说法中正确的选项是()A.汽车的牵引力为零B.汽车所受的摩擦力为零C.汽车牵引力所做的功为零D.汽车所受的合力为零7.(04山西)以下估测中,基本吻合实质状况的是()A. 人正常步行的速度约5m/s,B. 某同学走路时对地面的压强约 1.5 ×103PaC.中学生的体重约 50ND.把一个鸡蛋举高1m做的功约 0.5J8.某学生用 40牛的力将重 60牛的铅球抛出 5米远,则铅球在空中运动过程中,人对铅球所做的功是:( )A. 200焦B. 300焦C. 0焦D. 500焦9.重50N的重物,在 10N水平力的作用下,沿水平方向搬动了5m,那么重力对重物做的功是( )A.50JB.250JC.0D.上述都不对10.(05大连)在2000年9月22日悉尼奥运会上,我国运动员丁美媛获得女子75kg 以上级举重金牌,她的挺举成绩是165kg 。
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功和功率巩固练习
1、关于功率公式P=W/t和P=Fv说法正确的是()
A.由P=W/t可知,只要知道W和t就能求出任意时刻的功率
B.由P=Fv只能求出某一时刻的瞬时功率
C.由P=Fv可知汽车的功率与它的速度成正比
D.由P=Fv可知当汽车发动机功率一定时,牵引力与速度成反比
2、如图所示,在加速向右运动的车厢中,一人用力向前推车厢(人与车厢始终保持相对静止),则下列说法中
正确的是()
A.人对车厢的作用力做正功
B.车厢对人做负功
C.车厢对人做正功
D.车厢对人不做功
3、下列各图能正确反映汽车从静止匀加速启动,最后做匀速运动的速度随时间,加速度、功率和牵引力随速度变化的图象是()
A B C D
4、如图所示,一质量为M,长为L的木板,放在光滑的水平地面上,在木板的右端放一质量为m的小木块,用一根不可伸长的轻绳通过光滑的定滑轮分别与m、M连接,木块与木板间的动摩擦因数为μ.开始时木块和木板静止,现用水平向右的拉力F作用在M上,将m拉向木板左端的过程中,拉力至少做功为
()
A.2μmgL B.μmgL/2
C.μ(M+m)gL D.μmgL
5、如图,分别用力F1、F2、F3将质量为m的物体由静止沿同一光滑斜面以相同的加速度从斜面底端拉到斜面的顶端,在此过程中,F1、F2、F3做功的功率大小关系是()
A.P1=P2=P3
B.P1>P2=P3
C.P3>P2>P1
D.P1>P2>P3
6、如图甲所示,物体受水平推力的作用在粗糙的水平面上做直线运动.通过力的传感器和速度传感器监测到推力F,物体速度V随时间t的变化规律如图乙所示,取g=10m/s2,则()
A.物体的质量m=1.0kg
B.物体与水平面间的摩擦因数为0.20
C.第2s内物体克服摩擦力做的功为2.0J
D.前2s内推力F做功的平均功率为1.5W
7、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 图象如图所示。
已知汽车行驶过程中所受的阻力是汽车重量的k 倍,则( )
A .加速过程与减速过程的平均速度比为1:2
B .加速过程与减速过程的位移大小之比为1:2
C .汽车牵引力F 与所受阻力大小比为3:1
D .汽车牵引力F 做的功为3kmgv 0t 0/2
8、某兴趣小组的同学研究一辆电动小车的性能.他们让这辆小车在平直的水平轨道上由静止开始运动,并将小车运动的全过程记录下来,得到了如图所示的v-t 图象(除2s ~6s 时间段内的图线为曲线外,其余时间段的图线均为直线).已知在2s ~8s 时间段内小车的功率保持不变,在8s 末让小车无动力自由滑行.小车质量为1.5kg ,设整个过程中车所受阻力大小不变.
则下列判断正确的有( )
A .小车在运动过程中所受的阻力大小为3N
B .小车的牵引力做的总功为54J
C .小车在2s ~6s 的过程中发动机的功率为3.0W
D .小车在整个过程中运动的位移为21m
9、如图所示,水平传送带正以2m/s 的速度运行,两端水平距离l =8m ,把一个质量m =2kg 的物体轻轻放到传送带A 端,物块在传送带作用下向右运动,若物块与传送带间的动摩擦因数为0.1, 则这个物体从A 到B 的过程中,(不计物块的大小,g 取10m/s 2)
求:(1)摩擦力对物块做功的平均功率;
(2)整个过程中,摩擦力做功的最大功率.
10、质量为1.0×103kg 的汽车,沿倾角为30°的斜坡由静止开始向上运动,汽车在运动过程中受到的摩擦力阻力恒定,大小为2000N ,汽车发动机的额定输出功率为5.6×104W ,开始以a =1m/s 2的加速度做匀加速运动, g 取10m/s 2.求:
(1)汽车做匀加速运动的时间t 1
(2)汽车所能达到的最大速率
(3)若斜坡长143.5m ,且认为汽车达到坡顶之前,已达到最大速率,则汽车从坡底到坡顶需多少时间?
v 0。