必修 第二册第八章 机械能守恒定律1 功与功率课后测评

这是一份必修 第二册第八章 机械能守恒定律1 功与功率课后测评，共22页。试卷主要包含了1功与功率 课时作业15，5s时刻F的功率是多大？，6×103N，8×103N等内容，欢迎下载使用。
2020-2021学年人教版（2019）必修第二册8.1功与功率 课时作业15（含解析）  1．质量为0.1kg的物体以水平速度抛出在空中做平抛运动，不计空气阻力，g取，则物体抛出后2s内重力的平均功率和物体抛出后2s末重力的瞬时功率分别为（　　）A．5W、10W B．10W、20WC．5W、20W D．因未知，无法确定2．水平桌面上放置一质量为m的物体，在该物体上作用一与水平方向成θ角的斜向上的、大小为F的恒力，在F的作用下物体移动了x距离，已知物体与桌面之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　）A．拉力F做功Fx B．重力做功mgxC．摩擦力做功－μ（mg－Fsinθ）x D．支持力做功（mg－Fsinθ）x3．从空中以5m/s的初速度平抛一重为10N的物体，物体在空中运动5s落地，不计空气阻力，g=10m/s2，则物体落地瞬间，重力的瞬时功率为（　　）A．300W B．400W C．500W D．600W4．2019年12月，京张高铁通车。从自主设计修建零的突破到世界最先进水平，从时速35公里到350公里，京张线见证了中国铁路的发展，也见证了中国综合国力的飞跃。假设一辆高速列车在机车牵引力和恒定阻力作用下，在水平轨道上由静止开始启动，其v－t图像如图所示，已知0~t1时间内为过原点的倾斜直线，t1时刻达到额定功率P，此后保持功率 P 不变，在t3时刻达到最大速度v3，以后匀速运动。下列判断正确的是（　　）A．从0至t1时间内，列车牵引力逐渐变小B．t1时刻的加速度大于t2时刻的加速度C．在t3时刻以后，机车的牵引力为零D．该列车所受的恒定阻力大小为5．质量为、功率为的汽车在平直公路上行驶，若汽车行驶时的功率恒为，匀速运动的速度为，当汽车以速度行驶时，它的加速度是（阻力恒定）（　　）A． B． C． D．6．下列各组物理量中，都是矢量的是（　　）A．位移、时间、速度 B．路程、速率、功C．加速度、速度的变化量、速度 D．速度、功率、加速度7．如图所示，一质量为的木块静止在光滑水平面上，在时，用一大小为、方向与水平面成的斜向右上方的力作用在该木块上，则在时力F的功率为（　　）A． B． C． D．8．手动挡汽车上坡时，司机一般都会将变速挡换到低速挡位上，这样做的主要目的是（　　）A．节省燃料 B．使汽车获得较大的功率C．避免因车速过大而发生危险 D．使汽车获得较大的牵引力9．如图物体A、B叠放在一起，A用绳系在固定的墙上，用力F将B拉着右移，用T、fAB、fBA分别表示绳中拉力、A对B的摩擦力和B对A的摩擦力，则下面叙述中正确的是（　　）A．F做正功，fAB做负功，fBA做正功，T不做功B．F做正功，fAB做负功，fBA和T不做功C．F、fBA做正功，fAB、T不做功D．F做正功，其他力都不做功10．如图所示，一轻杆一端固定一小球，绕另一端O点在竖直面内做匀速圆周运动，在小球运动过程中，轻杆对它的作用力A．方向始终沿杆指向O点B．一直不做功C．从最高点到最低点，一直做负功D．从最高点到最低点，先做负功再做正功11．关于功率，下列说法正确的是（　　）A．当汽车的功率一定时，牵引力一定与速度成反比B．由P=Fv可知，汽车的功率一定与它的速度成正比C．由P=Fv可知，牵引力一定与速度成反比D．由可知，只要知道W和t的值就可以计算出任意时刻的功率12．关于力对物体做功的说法正确的是（　　）A．滑动摩擦力阻碍物体的相对运动，所以一定做负功B．静摩擦力对物体一定不做功C．一对作用力和反作用力在相同时间内做的功一定大小相等，正负相反D．一对作用力和反作用力在相同时间内对物体可能一个做功，另一个不做功 13．放在粗糙水平地面上的物体受到水平拉力的作用，在0～6s内其速度与时间的图象和该拉力的功率与时间的图象分别如图所示．下列说法正确的是（　　）A．0～6s内物体的位移大小为30mB．0～6s内拉力做的功为70JC．合外力在0～6s内做的功与0～2s内做的功相等D．滑动摩擦力的大小为5N14．如图所示，斜面体放在光滑水平面上，一小物体从斜面体顶端无摩擦地自由滑下，则在下滑过程中，下列说法正确的是（　　）A．重力对滑块做正功B．斜面对滑块的支持力对滑块不做功C．斜面对滑块的支持力对滑块做负功D．滑块对斜面的压力对斜面做负功15．如图所示，甲、乙两位同学同时在等高处抛出手中的篮球A、B，篮球A以速度v1被斜向上抛出，篮球B以速度v2被竖直向上抛出，当篮球A到达最高点时恰与篮球B相遇。不计空气阻力，篮球A、B的质量相等且均可视为质点，则下列说法错误的是（　　）A．相遇时篮球A的速度不为零B．v1<v2C．相遇时篮球B克服重力做功的功率不一定为零D．从抛出到相遇的过程中，篮球A克服重力做功的功率等于篮球B克服重力做功的功率  16．如图所示，一质量m=2×103kg、额定功率P=72kW的汽车，当它行驶在倾角为（sin=0.08）的长直公路上时，所受摩擦阻力大小为车重的，不计空气阻力，重力加速度大小g=10m/s2。（1）求汽车在长直公路上行驶的最大速度vm；（2）若汽车从静止开始以大小a=0.6m/s2的加速度匀加速启动，求该匀加速过程的时间t。17．质量为m=1kg的滑块静止在光滑水平地面上，现受一水平向右拉力F作用，由静止开始运动，拉力F随时间t的变化规律如图所示。求：(1)第1s内F做的功是多大？(2)第3s内F做的功是多大？(3)2.5s时刻F的功率是多大？ 18．如图，质量均为m=1kg的小物块A和长木板B叠放在水平地面上，左边缘对齐，B上表面有长度分别为L1=6m、L2=3m的涂层，其与A之间的动摩擦因数分别为μ1=0.3，μ2=0.2，B与地面间的动摩擦因数μB=0.1。现使A获得水平向右的初速度v0=8m/s，A从B表面飞出后不会再次相遇。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g=10m/s2。求：(1)A在涂层Ⅰ上滑动时，A与B之间、B与地面之间的摩擦力大小fA、fB；(2)A离开涂层Ⅰ时，A、B的速度大小vA、vB；(3)B运动过程中克服地面摩擦力所做的功W。19．燃放烟花是人们庆祝节日的一种方式，如图为某一型号的礼花弹在进行技术指标测试时，将一质量m=0.5kg的礼花弹放入专用炮筒中，礼花弹以初速度v0离开炮口，竖直向上射出到达最高点后又落回地面，过程中礼花弹并未爆炸，测得从射出到落回地面的时间t=12s，假设整个过程中所受的空气阻力始终是重力的k倍(k=0.6)，忽略炮口与地面的高度差，取g=10m/s2，求：（1）礼花弹被炮简射出时的初速度v0的大小；（2）礼花弹上升的最大高度h；（3）礼花弹在整个过程中克服空气阻力做的功。20．一辆汽车质量为，最大功率为，在水平路面上由静止开始做直线运动，最大速度为，运动中汽车所受阻力恒定。发动机的最大牵引力为，其行驶过程中牵引力F与车速的倒数的关系如图所示。试求：(1)的大小；(2)整个运动过程中的最大加速度；(3)匀加速运动过程的最大速度是多大？（结果保留三位有效数字）
参考答案1．B【详解】物体在2s内下降的高度为则2s内重力的平均功率为2s末竖直分速度为则重力的瞬时功率为故选B。2．C【详解】A．根据功的公式可知，拉力F做功W=Fxcosθ故A错误；
B．物体在水平面上运动，重力方向与位移方向垂直，不做功，故B错误；
C．对物体受力分析，根据摩擦力公式可知f=μ（mg-Fsinθ）故摩擦力做功W=-μ（mg-Fsinθ）x故C正确；
D．因支持力与位移方向垂直，不做功，故D错误；
故选C。3．C【详解】物体做的是平抛运动，在竖直方向上是自由落体运动，所以在物体落地的瞬间竖直方向速度的大小为物体落地前瞬间，重力的瞬时功率为故选C。4．B【详解】A．v－t图象中倾斜的直线表示匀变速直线运动，从图中可知只有0－t1时段为倾斜直线，所以0－t1时段为匀加速直线运动，则从0至t1时间内，列车牵引力不变，故A错误；B．在t2时刻，列车功率已经达到额定功率，牵引力已经减小了，加速度也减小了，所以在t2时刻的加速度要小于t1时刻的加速度，故B正确；C．在t3时刻以后，列车匀速运动，是处于受力平衡状态，牵引力等于阻力，而不是零，故C错误；D．当汽车达到最大速度时，汽车的牵引力和阻力大小相等，由得故D错误。故选B。5．A【详解】当汽车速度为v1时，做匀速直线运动，有P=Fv1=fv1则阻力当汽车速度为v2时，汽车的牵引力根据牛顿第二定律得故A正确，BCD错误。故选A。【点睛】解决本题的关键掌握功率与牵引力的关系，以及知道牵引力等于阻力时，速度最大。6．C【详解】A．位移、速度是矢量，时间是标量，选项A错误；B．路程、速率、功都是标量，选项B错误；C．加速度、速度的变化量、速度都是矢量，选项 C正确；D．速度、加速度都是矢量，功率是标量，选项D错误。故选C。7．C【详解】对木块根据牛顿第二定律可知，木块的加速度为则t=3s时的瞬时速度为则力F的瞬时功率为故选C。8．D【详解】根据P=Fv可知，当功率一定时，速度越小，牵引力越大，则手动挡汽车上坡时，司机一般都会将变速挡换到低速挡位上，目的是使汽车获得较大的牵引力。故选D。9．B【详解】由题意可知，A不动，B向右运动，但均受到滑动摩擦力，由于B相对A向右运动，故其受到的摩擦力向左，与位移方向相反，做负功，拉力与位移同向，做正功，由于A没有位移，所以绳的拉力和不做功；故选B．10．C【详解】A．小球做匀速圆周运动，合力提供向心力，方向始终沿杆指向O点，小球受重力和杆的作用力，所以杆的作用力不一定沿杆指向O点，故A错误；BCD．小球做匀速圆周运动，合力做功为零，从最高点到最低点，重力做正功，所以杆一直做负功，故B错误，C正确，D错误．故选：C11．A【详解】AB．由P=Fv可知，当汽车的功率一定时，牵引力一定与速度成反比，故A正确B错误；C．由P=Fv可知，当功率一定时，牵引力一定与速度成反比，故C错误；D．由可知，只要知道W和t的值就可以计算平均功率而不是瞬时功率，故D错误。故选A。 12．D【详解】A．滑动摩擦力阻碍物体的相对运动，但是滑动摩擦力对物体可以做正功，也可以做负功，也可以不做功，A错误；B．静摩擦力对物体可以做正功，也可以做负功，也可以不做功，B错误；C．一对作用力和反作用力在相同时间内做的功不一定大小相等，正负相反，例如两个人坐在冰面上互推时，推力对两个人都做正功，C错误；D．一对作用力和反作用力在相同时间内对物体可能一个做功，另一个不做功，例如一个人用力推墙面时，人后退而墙不动，则墙对人的推力对人做正功，人对墙的推力对墙不做功，D正确。故选D。13．ABC【详解】A项：0～6s内物体的位移大小x= =30m．故A正确． B项：在0～2s内，物体的加速度a==3m/s2，由图，当P=30W时，v=6m/s，得到牵引力F==5N．在0～2s内物体的位移为x1=6m，则拉力做功为W1=Fx1=5×6J=30J．2～6s内拉力做的功W2=Pt=10×4J=40J．所以0～6s内拉力做的功为W=W1+W2=70J．故B正确． C项：在2～6s内，物体做匀速运动，合力做零，则合外力在0～6s内做的功与0～2s内做的功相等．故C正确． D项：在2～6s内，v=6m/s，P=10W，物体做匀速运动，摩擦力f=F，得到f=F==．故D错误．【点晴】速度图象的“面积”表示位移．0～2s内物体做匀加速运动，由速度图象的斜率求出加速度，2～6s内物体做匀速运动，拉力等于摩擦力，由P=Fv求出摩擦力，再由图读出P=30W时，v=6m/s，由F=求出0～2s内的拉力，由W=Fx求出0～2s内的拉力做的功，由W=Pt求出2～6s内拉力做的功．14．AC【详解】A．滑块下滑，高度降低，重力做正功，故A正确；BC．滑块下滑且跟着斜面向右运动，斜面对滑块的支持力与滑块的位移成钝角，故对滑块做负功，故B错误，C正确；D．因为滑块对斜面的压力使得斜面向右运动，斜面的位移向右，故滑块对斜面的压力对斜面做正功，D错误。故选AC。15．BC【详解】A．篮球A的运动分解为竖直方向的匀减速直线运动与水平方向的匀速直线运动，相遇时篮球A达到最高点则其竖直方向的速度为0，水平方向速度不变，合速度不为0，故A正确；B．篮球A在竖直方向的分速度为则相遇时解得篮球B到达最高点时，速度也为0，且故B错误；C．相遇时，篮球B的速度为零，则相遇时篮球B克服重力做功的功率一定为零，故C错误；D．从抛出到相遇的过程中，篮球A和篮球B的运动时间相同，重力做功相同，则篮球A克服重力做功的功率等于篮球B克服重力做功的功率，故D正确。本题选不正确的，故选BC。16．（1）20m/s；（2）25s【详解】（1）汽车在长直公路上行驶时所受阻力Ff=kmg+mgsinα代入相关已知数据解得：Ff=3.6×103N当汽车达到最大速度时，加速度为零，此时有F=Ff由功率P=Fvm联立解得：vm=20m/s（2）汽车从静止开始以a=0.6m/s2匀加速行驶，根据牛顿第二定律，有F′-Ff=ma解得：F′=4.8×103N当汽车的实际功率等于额定功率时，匀加速运动的速度达到最大，设匀加速行驶的最大速度为vm′，有P=F′vm′由速度公式有vm′=at故代入已知相关数据，可求得匀加速行驶的时间t=25s。17．（1）0.5J；(2)4J；（3）4W【详解】(1)在第1s内，根据牛顿第二定律可得在第1s内通过的位移为，拉力F做的功联立解得第1s内F做的功是(2)在第3s内根据牛顿第二定律可得1s末的速度为，第3s内通过的位移为拉力F做的功为联立解得第3s内F做的功是(3)2.5s时刻F的功率是18．(1)3N；2N；(2)5m/s；1m/s； (3)3.5J【详解】(1)物块A在涂层I上滑动时N木板B与地面的最大静摩擦力N因为木板B受到A给的摩擦力N>fm=2N所以木板B与地面间的摩擦力N(2)物块A在涂层I上滑动时，根据牛顿第二定律，解得m/s2物块A在涂层I上滑动时，对B，根据牛顿第二定律，解得m/s2假设A离开涂层I时走过的位移为xA，此时B的位移为xB，则有：此时A相对于B的位移为L1，即联立解得则A的速度m/sm/s(3)①物块A在涂层I上滑动时，木板B相对地面的位移，m②物块A在涂层II上滑动时，根据牛顿第二定律，解得m/s2木板B的受到A给的摩擦力N，所以B受到的合力N所以A在涂层II上滑动时，B做匀速运动A在涂层II上滑动时此时A相对于B的位移为L2，即联立解得t2=1s则m③A离开涂层II后，对B，根据牛顿第二定律N解得m/s2B最终匀减速至停下，即解得mB运动过程中克服地面摩擦力所做的功解得W=3. 5J19．（1）；（2）；（3）【详解】（1）礼花弹上升和下降过程中的加速度分别为由题意可知，上升过程的位移与下降过程的位移大小相等，即（2）由匀变速直线运动的速度位移公式可得（3）礼花弹在整个过程中克服空气阻力做的功J即克服空气阻力做功J。20．(1)20m/s；(2)2m/s2；(3)【详解】(1)当汽车的速度为时，牵引力为(2)汽车做匀加速直线运动时的加速度最大，阻力根据牛顿第二定律解得加速度为(3)与B点对应的速度为