2016-2017学年高中物理第1章功和功率单元综合评估鲁科版必修2资料

第1章功和功率

一、选择题

1．将相同质量的砖块搬到高处和用吊车吊到同一高处的不同过程中，肯定相同的物理量是( )

A．总功B．有用功

C．额外功D．机械效率

解析：有用功都是克服相同质量的砖的重力所做的功．

答案： B

2．斜面是一种简单的机械，生活中经常用到它．工人师傅小波和小新分别用如图所示的甲、乙两种方法，将同样的物体搬上车，下列说法正确的是( )

A．甲方法不省力，但能省功

B．甲方法可以省力，也能省功

C．乙方法可以省力，但不能省功

D．乙方法可以省力，也能省功

答案： C

3．有下列几种运动情况

a．用水平推力F推一质量为m的物体在光滑水平面上前进位移s

b．用水平推力F推一质量为2m的物体在粗糙水平面上前进位移s

c．用与水平方向成60°角斜向上的拉力F拉一质量为m的物体在光滑水平地面上前进位移2s

d．用与斜面平行的力F拉一质量为3m的物体在光滑斜面上前进位移s

关于以上四种情况下拉力F做功多少的判断正确的是( )

A．b情况做功最多B．a情况做功最多

C．d情况做功最少D．四种情况做功一样多

解析：根据功的计算公式找出每一具体的物理情景中计算功的各个量，然后代入W＝Fl cos α中计算，可得到正确的判断．

答案： D

4．水平地面上放一个重4 N的足球，一个小孩用10 N的力踢球，使球向前运动了2 m．关于小孩对球做功的下列说法中，正确的是( )

A ．小孩对球做功20 J

B ．小孩对球做功8 J

C ．小孩对球做功28 J

D ．题中条件不足，无法算出小孩对球做了多少功

解析： 做功的两个必要因素是力和在力的方向上发生的位移．解答本题关键要抓住做功的两个必要因素．小孩用10 N 的力踢球，对球施加了一个作用力(踢力)，但在本题中并没有告诉球在踢力的作用下发生了多大的位移，在球向前运动 2 m 的位移时踢力已经不存在．所以小孩对球做的功没有充足的条件，无法算出．

答案： D

5．某机械的效率是80%，它对外做了1 000 J 的有用功，这台机械消耗的能量是( ) A ．1 000 J B ．800 J C ．1 200 J D ．1 250 J

解析： 由η＝W 有用W 总可得，该机械消耗的总能量W 总＝W 有用η＝1 000

0.80

J ＝1 250 J ，故D 正确．

答案： D 6.

建筑工地上，工人用动滑轮来提升货物，如图所示．其目的是为了( ) A ．减少拉力的大小 B ．减少做功的多少 C ．改变拉力的方向 D ．减少物体移动的距离 答案： A

7．假设汽车以额定功率在水平路面上行驶，所受阻力大小不变，则它不可能做( ) A ．匀加速直线运动 B ．匀减速直线运动 C ．匀速直线运动

D ．变加速直线运动

解析： 汽车以额定功率行驶，P 不变，若汽车做匀加速直线运动，则F ＝f ＋ma 不变，但v 变大，则要求P ＝Fv 变大，这与P 不变矛盾，故A 不可能，同理B 项也不可能；只要F ＝f ，则汽车即可做匀速直线运动且P 不变，C 可能；由P ＝Fv 知，汽车以额定功率起动时，

随着v 的变大，F 变小，加速度变小，汽车做变加速直线运动，D 可能．

答案： AB

8．在2008年北京奥运会的举重比赛中，一名运动员在抓举比赛时，将质量为127.5 kg 的杠铃举起历时约0.5 s ，再停留3 s 后放下杠铃，那么，该运动员在举起杠铃过程中的平均功率约为( )

A ．几百瓦

B ．几千瓦

C ．几十千瓦

D ．几百千瓦

解析： 运动员举起杠铃的高度大约是h ＝2 m ，平均功率为P ＝W t ＝mgh t ＝127.5×10×2

0.5

W ＝5 100 W ，所以其平均功率为几千瓦，故B 正确．

答案： B

9．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，在t ＝t 1时刻F 的功率是( )

A ．F 2

t 1/2m B ．F 2t 2

1/2m C ．F 2t 1/m

D ．F 2t 2

1/m

解析： 木块的加速度a ＝F /m ；t 1时刻的速度v ＝at 1＝F m t 1；P F ＝Fv ＝F 2

m

t 1.

答案： C 10.

如图所示，质量为m 的物体P 放在光滑的倾角为 θ的直角劈上，同时用力F 向右推劈，使P 与劈保持相对静止，当前进的水平位移为l 时，劈对P 做的功为( )

A ．Fl

B ．mg sin 2θ·l /2

C ．mg cos θ·l

D ．mg tan θ·l

解析： 由于物体P 和劈相对静止，故P 和劈均在水平方向发生位移，位移为l ，P 受力情况如图所示，根据牛顿第二定律：

在竖直方向：N cos θ＝mg 在水平方向：N sin θ＝ma 所以N ＝mg

cos θ

劈对P 所做的功即为劈对P 的支持力N 所做的功，力N 对P 所做的功为W ＝N ·l cos(90°

－ θ)＝mg

cos θ

·l ·sin θ＝mgl tan θ.

答案： D 二、非选择题 11.

如图所示是一学生骑车爬坡的情形．假如他骑车时的最大功率是1 200 W ，车和学生的总质量是75 kg ，斜坡倾角为20°，运动过程中受到的摩擦等阻力恒为60 N ，则此学生骑车上坡的最大速度是多少？假如他在水平路面上骑车，最大速度可达到多少？(g 取10 m/s 2

)

解析： v 1＝P F ＝P

mg si n 20°＋f

＝

1 200

75×10×sin 20°＋60

m/s ＝3.79 m/s

v 2＝P f ＝1 20060

m/s ＝20 m/s.

答案： 3.79 m/s 20 m/s

12．由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组，把一重为40 N 的物体匀速提升1 m 时，人站在地面上所用的向下的拉力为25 N.

(1)若绳重及摩擦不计，则滑轮机械效率为多大？滑轮多重？ (2)若提升的重物变为90 N ，则滑轮组的机械效率又为多大？ 解析： 有2段绳子承受物体和动滑轮的重力．

(1)W 总＝Fs ＝F ×2h ＝25×2×1 J＝50 J ，W 有用＝Gh ＝40×1 J＝40 J 所以机械效率η＝

W 有用

W 总

×100%＝80%； W 额外＝W 总－W 有用＝10 J ，G 动滑轮＝W 额外

h

＝10 N.

(2)W ′有用＝G ′h ＝90 J ，W ′总＝W ′额外＋W ′有用＝100 J η＝

W ′有用

W ′总

×100%＝90%. 答案： (1)80% 10 N (2)90%

13．如图所示，在光滑的水平面上，质量m ＝3 kg 的物体，在水平拉力F ＝6 N 的作用下，从静止开始运动，运动时间t ＝3 s ．求：

(1)力F 在3 s 内对物体所做的功；