物理必修 第二册1.2 功与功率课后作业题

1.2功与功率基础巩固2021—2022学年高中物理沪教版（2019）必修第二册

一、选择题（共15题）

1．水平面上的物体，在水平恒力F的作用下由静止前进L，则（            ）

A．有摩擦力时，F做功多

B．无摩擦力时，F做功多

C．无论有无摩擦力，F做功一样多

D．有摩擦力时，合力做功多

2．—个质量为m的物体在几个与水平面平行的力的作用下静止在水平面上,在t=0时刻,将其中的一个力从F增大到4F，其他力不变,则在t=t1时刻，关于该力的功率为(       )

A． B． C． D．

3．质量为m的鸽子，沿着与水平方向成15°角斜向右上方的方向以大小为v的速度匀速飞行，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　）

A．鸽子处于失重状态 B．鸽子受到的重力的功率为mgv

C．空气对鸽子的作用力的方向与水平方向成15°角斜向下 D．空气对鸽子的作用力的大小为mg

4．关于力对物体做功下列说法中正确的是（ ）

A．只要有力作用在物体上，该力一定对物体做功

B．只要物体受到力的作用，而且物体又通过了一段位移，那么该力一定对物体做了功

C．物体做匀速直线运动，合力做功不一定等于零

D．一个力对物体做负功，则这个力一定阻碍物体的运动

5．设飞机飞行中所受阻力与其速度的平方成正比，若飞机以速度v匀速飞行，其发动机功率为P，则飞机以3v匀速飞行时，其发动机的功率为

A．3P B．9P C．27P D．无法确定

6．2017年5月4日，太原环境质量领导小组办公室发布紧急通知，要求全市进一步加强大气污染防治执法监管，以应对沙尘天气带来的不利影响．具体措施包括加大道路洒水、冲洗，假设某一洒水车喷水口截面积为6cm2，喷出水的速度为20m/s(水的密度为1×103kg/m3)．当它工作时，估计该车喷水时的功率约为(　　)

A．2500W B．3000W C．3500W D．4000W

7．货车通过光滑轻质定滑轮提升一箱货物，货箱质量M，货物质量m，货车以速度v向左匀速运动，将货物提升高度h，下列说法中正确的是（       ）

A．货物向上匀速运动

B．箱中物体对箱底压力大于mg

C．此过程中货车拉力做功等于(M+m)gh

D．图示位置时货车拉力功率小于(M+m)gvcosθ

8．如图所示是动力滚筒输送机示意图，水平框架上安装了许多同样的转筒，由电动机带动转筒转动。当物体放到转筒上，依靠转筒摩擦带动运送货物。动力滚筒输送机适用于各类 箱、包、托盘等货件的输送。滚筒输送机具有结构简单，可靠性高，使用维护方便等优点。某快递公司用动力滚筒输送机分拣快递，动力滚筒输送机水平方向放置，转筒半径为r=4cm，转动角速度=50rad/s，现将一个质量m=2kg的快递箱无初速放在A点，将快递箱从A点传送到B点运动的距离为16m。快递箱与转筒间的动摩擦因数=0.2，整个过程转筒始终保持匀速转动，快递箱大小可忽略不计，重力加速度g取10m/s2，快递箱从A点传到B点的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．所需要的时间为8s B．平均速度为4m/s

C．输送机对快递箱做的功为64J D．运送快递箱电动机多做的功为8J

9．在新疆旅游时，最刺激的莫过于滑沙运动．如图所示，某人坐在滑沙板上从沙坡斜面的顶端由静止沿直线下滑到斜面底端时，速度为2v0，设人下滑时所受阻力恒定不变，沙坡长度为L，斜面倾角为α，人的质量为m，滑沙板质量不计，重力加速度为g，则（       ）

A．若人在斜面顶端被其他人推了一把，沿斜面以v0的初速度下滑，则人到达斜面底端时的速度大小为3v0

B．若人在斜面顶端被其他人推了一把，沿斜面以v0的初速度下滑，则人到达斜面底端时的速度大小为5v0

C．人沿沙坡下滑时所受阻力Ff＝mgsinα－/L

D．人在下滑过程中重力功率的最大值为2mgv0

10．图甲所示，用一个动滑轮匀速竖直提升重为800N的物体A，在卷扬机拉力F的作用下，物体A移动的距离随时间变化的关系如图乙中图线a所示；用该装置匀速竖直提升物体B时，物体B移动的距离随时间变化的关系如图乙中图线b所示。物体A或B匀速上升时，卷扬机的功率均为200W，不计绳重和滑轮与轴间的摩擦。下列说法正确的是（　　）

A．物体A竖直移动的速度为0.1m/s

B．动滑轮的重力大小为500N

C．2秒内滑轮对物体B做的有用功为400J

D．提升物体B时动滑轮的机械效率为90%

11．中国已成为世界上高铁运营里程最长、在建规模最大的国家。假设一列高铁从蚌埠到合肥运行路程为150km，该高速列车正常持续运行时的速度为300km/h，牵引功率为9000kW，则（　　）

A．列车从蚌埠到合肥在动力上消耗的电能约为9000kWh

B．当列车运行的瞬时速度为150km/h时，牵引功率为4500kW

C．列车正常持续运行时受到的阻力大小为1.08×105N

D．假设列车所受阻力大小不变，则列车从蚌埠到合肥克服阻力做的功等于阻力与位移的乘积

12．气垫登陆艇，主要用于投送登陆部队，为滩头部队提供火力支援，另外也可以执行布雷任务，拥有强悍的运力。如图所示，某重型气垫船，自重达，最高时速为，装有额定输出功率为的燃气轮机。假设该重型气垫船在海面直线航行过程所受的阻力不变，下列说法正确的是（　　）

A．该重型气垫船在海面直线航行过程加速度一定保持不变

B．该重型气垫船在海面直线航行过程所受的阻力为

C．以最高时速一半的速度匀速航行时，气垫船所受的牵引力为

D．以最高时速一半的速度匀速航行时，气垫船发动机的输出功率为

13．如图所示，用恒力F拉着物体沿水平面从A移动到B的过程中，下列说法正确的是( )

A．水平面粗糙时力F做的功比水平面光滑时力F做的功多

B．水平面粗糙时和水平面光滑时相比力F做的功一样多

C．加速运动时力F做的功比减速运动时力F做的功多

D．加速运动时力F做的功比匀速运动时力F做的功多

14．如图所示，排球比赛中运动员将排球从M点水平击出，排球飞到P点时，被对方运动员击出，球又斜向上飞出后落到M点正下方的N点，N点与P点等高，轨迹的最高点Q与M等高，不计空气阻力，下列说法正确的有（　　）

A．排球从P点沿圆周经Q点运动到N点

B．在排球两次飞行过程中重力对排球做的功相等

C．排球离开M点的速率跟经过Q点的速率相等

D．排球到达P点和N点时重力的瞬时功率相等

15．火车由北京开往拉萨，列车在水平轨道上以恒定功率启动达到最大速度之前的过程中，列车对小明（　　）

A．做正功，且做功的功率不变 B．做正功，且做功的功率减小

C．做负功，且做功的功率不变 D．做负功，且做功的功率减小

二、填空题（共4题）

16．一艘轮船以 15m/s 的速度匀速运动，它所受到的阻力为 1.2×107N，发动机的实际功率是_____ 。

17．质量为1kg的物体沿倾角为37°、长为3m的光滑斜面，从斜面顶端由静止下滑到斜面底端，该过程中物体重力的平均功率为______W，到达斜面底端时物体的重力的瞬时功率为_______W（取）。

18．水平恒力F作用在一个物体上，使该物体沿光滑水平面在力的方向上移动距离l，恒力F做的功为W1，功率为P1；再用同样的水平力F作用在该物体上，使该物体在粗糙的水平面上在力的方向上移动距离l，恒力F做的功为W2，功率为P2，则W1________(填“大于”、“等于”或“小于”)W2，P1________(填“大于”、“等于”或“小于”)P2.

19．在一次物理探究活动中同学们用如图所示的装置来测定一微型电动机在稳定状态下的输出功率．实验器材：微型电动机带有两个固定铁夹的铁架台，电磁打点计时器，低压交流电源，垂锤，细线，米尺，纸带，复写纸，天平等．实验步骤如下：

①如图所示，将微型电动机和电磁打点计时器固定在铁架台上，并与电源连接．把一根细线固定在电动机的转轮上，细线下端连接在重锤上端，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后，固定在重锤上．

②接通打点计时器的电源，计时器开始打点，同时启动微型电动机带动重锤上升．

③经过一段时间，关闭打点计时器和微型电动机，取下纸带，进行测量．

④用天平测出重锤的质量．

已知交流电源周期T=0.02s，当地的重力加速度g=9.80m/s2，某次实验测得重锤的质量为0.40kg，得到纸带的一段如图所示．试回答下列问题：

（1）由纸带上打下的点，可以判断重锤做 _________运动．

（2）由已知量和测得量求得微型电动机的输出功率P=___．（计算结果保留3位有效数字）

（3）你认为微型电动机的实际输出功率____（填“大于”或“等于”或“小于”）计算值．原因是______________．                      ．

三、综合题（共4题）

20．2021年6月25日，复兴号智能动车组集中上线运行，新亮相的CR400AF和CR400BF两个系列车体外观分别采用“瑞龙智行”和“龙凤呈祥”方案，寓意科技创新引领中华民族伟大复兴、中国高铁领先世界造福人类，表达了对祖国繁荣昌盛、人民幸福安康的美好祝福。其中CR400AF列车定员为578人，运营时速为350公里、最高时速为380公里。某一列满载乘客的动车组共有8辆标准车厢，4号车厢专门设置无障碍车厢，沿列车前进方向看，第二、三 节车厢为自带动力的车厢（动车），其余为不带动力的车厢（拖车）。每节车厢的质量均为1.25×104kg，动车车厢的额定功率都为9680kW（只有在第三节车厢达到额定功率但仍不够用时才启动第二节车厢动力系统）。每节车厢在高速行使过程中所受阻力正比于其速率的二次方，比例系数为2.42，重力加速度大小10m/s2。

（1）若动力系统均启用时，求该动车组能达到的最大行驶速度。

（2）若该动车组以最大速度正常行驶时，由于故障，第二节车厢突然失去动力，求失去动力的瞬间第二三节之间的作用力。

21．国家十三五规划中提出实施新能源汽车推广计划，提高电动车产业化水平。假设有一辆新型电动车，质量，额定功率P=60kW，当该电动车在平直水平路面上行驶时，受到的阻力f是车重的0.1倍，g=10m/s2。

（1）求新型电动车在此路面上行驶所能达到的最大速度；

（2）新型电动车从静止开始，以加速度a=0.5m/s2做匀加速直线运动，求这一过程能维持的时间。

22．质量为m的汽车，启动后沿平直路面行驶，发动机的额定功率为P，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v。

(1)求行驶过程中汽车受到的阻力大小；

(2)若汽车保持额定功率启动，汽车的车速为时，求汽车的瞬时加速度的大小。

(3)若汽车从静止开始以恒定加速度启动，牵引力大小为阻力大小的2倍，求汽车匀加速运动的时间。

23．某同学骑自行车沿一倾角为θ的斜坡匀速向下行驶时，恰好可以不踩踏板；现在他从斜坡坡底匀速向上行驶，在其蹬踩踏板N圈时回到坡顶（设不间断地匀速蹬），所用的时间为t，已知自行车和人的总质量为m，轮盘的半径为R1，飞轮的半径为R2，车后轮的半径为R3，重力加速度为g，在上坡、下坡过程中，斜坡及空气作用于自行车与人的阻力大小相等，车轮与坡面接触处都无滑动，不计自行车各部件的热损耗等。求：

（1）斜坡及空气作用于自行车与人的阻力大小f；

（2）斜坡的长度L；

（3）该同学沿斜坡向上匀速行驶过程中消耗的功率P。

参考答案：

1．C

2．D

3．D

4．D

5．C

6．A

7．B

8．D

9．C

10．D

11．C

12．B

13．B

14．D

15．B

16．1.8×108

17．     18     36

18．     等于　     大于

19．     匀速运动     1.76W     大于     纸带运动过程中受到摩擦阻力的作用，重锤匀速上升时，电动机的牵引力大于重锤的重力

20．（1）100m/s；（2）2.42×104N

21．（1）30m/s；（2）40s

22．(1)；(2)；(3)

23．（1）mgsinθ；（2） ； （3）