人教版 (2019)必修 第二册1 功与功率当堂达标检测题

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课时跟踪检测（十六）  功与功率组—重基础·体现综合1．(多选)下列说法中正确的是        (　　)A．功是矢量，正、负表示方向B．功是标量，正、负表示外力对物体做功还是物体克服外力做功C．力对物体做正功还是做负功，取决于力和位移的方向关系D．力做功总是在某过程中完成的，所以功是一个过程量解析：选BCD　功有正、负之分，但功是标量，故A错误，B正确；由W＝Flcos α可知力对物体做正功还是负功主要取决于力和位移的方向关系，故C正确；力做功总是在某过程中完成的，所以功是一个过程量，故D正确。2．功率的定义式为P＝，由此可知             (　　)A．功率的大小由功和做功的时间共同决定B．做的功越少，功率就越小C．做功的时间越长，功率就越小D．物体做功的功率越大，则物体做的功一定越多解析：选A　功率是描述做功快慢的物理量，功率大说明物体做功快，功率小说明物体做功慢。对物体做的功多，如果用的时间很长，那么功率也不一定大。做功少，功率也不一定就小，由功和做功的时间共同决定，反之功率大，做功也不一定多。故A正确，B、C、D错误。3．如图1所示，质量为m的小车在与竖直方向成α角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向左运动一段距离l。在此过程中，小车受到的阻力大小恒为Ff，则                                                                      (　　)         图1A．拉力对小车做功为Flcos αB．支持力对小车做功为Flsin αC．阻力对小车做功为－FflD．重力对小车做功为mgl解析：选C　根据力做功的公式W＝Flcos θ，其中θ为力、位移的夹角，所以拉力做功为W＝Flsin α，故A错误；支持力、重力不做功，故B、D错误；阻力做功Wf＝－Ffl，故C正确。4．力F大小相等，物体沿水平面运动的位移l也相同，下列情况F做功最多的是(　　)图2解析：选A　四种情况下，F、l都相同，由公式W＝Flcos α可知，A中F做功最多，D中F做功最少，故选A。5．(2020·江苏高考)质量为1.5×103 kg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 kW解析：选C　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，故A、B、D错误，C正确。6．高二某同学参加引体向上体能测试，如图3所示，在20 s内完成10   次标准动作，每次引体向上的高度约为50 cm，则此过程中该同学克服重力做功的平均功率最接近于(g取10 m/s2)             (　　)A．0　　　　　　　　　 B．150 W     图3C．450 W   D．750 W解析：选B　该同学的质量约为60 kg，引体向上的高度为50 cm，该同学做功的平均功率为P＝＝n＝150 W，故B正确。7．(多选)质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t＝0时刻开始受到水平力的作用。力的大小F与时间t的关系如图4所示，力的方向保持不变，则                                             (　　)A．3t0时刻的瞬时功率为       图4B．3t0时刻的瞬时功率为C．在t＝0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为D．在t＝0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为解析：选AC　由于物体在光滑水平面上只受力F作用，故物体做匀加速直线运动；在0～2t0，其加速度大小a1＝，根据匀加速直线运动的速度公式可得2t0时刻的速度大小v1＝a1(2t0)＝；在2t0～3t0，其加速度大小为a2＝，由匀加速直线运动的速度公式可得3t0时刻的速度大小v2＝v1＋a2t0＝；利用瞬时功率的公式求出3t0时刻的力的瞬时功率P1＝2F0×v2＝，故A正确，B错误。根据动能定理有W＝mv22－0，得出全过程外力做功为W＝；由功率的定义式可求出这一段时间内水平力的平均功率＝＝，故C正确，D错误。8．如图5所示为某新型电动汽车在阻力一定的水平路面上进行性能测试  时的v­t图像。Oa为过原点的倾斜直线，bc段是与ab段相切的水平直线，ab段电动汽车以额定功率P行驶，下列说法正确的是(　　)A．0～t1时间内电动汽车的功率减小       图5B．t1～t2时间内电动汽车的牵引力不变C．t2～t3时间内牵引力不做功D．电动汽车行驶时受到的阻力大小为解析：选D　0～t1，电动汽车做匀加速直线运动，牵引力不变，速度逐渐增大，由P＝Fv知，电动汽车的功率逐渐增大，故A错误；在v­t图像中，斜率代表加速度，故在t1～t2，加速度减小，牵引力减小，故B错误；t2～t3，电动汽车做匀速直线运动，牵引力等于阻力，牵引力做正功，故C错误；电动汽车匀速行驶时，牵引力等于阻力，根据P＝Fv＝Ffv2，得Ff＝，故D正确。9．拖把由拖杆和拖把头构成，如图6所示。设拖把的质量为m，拖把头与地板之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，某同学用这种拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向施加一力来推拖把。若拖杆与竖直方向的夹角为θ，拖把头在地板上沿直线匀速向前移动距离s，求：(1)推拖把的力做的功。        图6(2)摩擦力对拖把头做的功。解析：(1)对拖把进行受力分析，如图所示水平方向Fsin θ＝f，竖直方向N＝Fcos θ＋mg，且f＝μN，根据功的定义，推拖把的力F做的功WF＝Fssin θ＝。(2)摩擦力f对拖把头做功Wf＝fs·cos 180°＝－Fsin θ·s＝－。答案：(1)　(2)－组—重应用·体现创新10．一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7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   (　　)图7图8解析：选A　由P­t图像知：0～t1，汽车以恒定功率P1行驶，t1～t2，汽车以恒定功率P2行驶。设汽车所受牵引力为F，则由P＝Fv得，当v增加时，F减小，由a＝知，a减小，而速度不可能突变，故B、C、D错误，A正确。11．如图9甲所示，滑轮质量、摩擦均不计，质量为2 kg的物体在恒力F作用下由静止开始向上做匀加速运动，其速度随时间的变化关系如图9乙所示，由此可知(g取10 m/s2)                                                                         (　　)图9A．物体加速度大小为2 m/s2B．F的大小为21 NC．2 s末F的功率大小为42 WD．2 s内F做功的平均功率为42 W解析：选A　速度—时间图线的斜率表示加速度，则物体的加速度a＝ m/s2＝2 m/s2， 故A正确；根据牛顿第二定律得2F－mg＝ma，则F＝＝ N＝12 N，故B错误；2 s末物体的速度为4 m/s，则拉力作用点的速度为8 m/s，拉力的功率P＝Fv＝12×8 W＝96 W，故C错误；2 s内物体的位移x＝×2×22 m＝4 m，则拉力作用点的位移s＝8 m，拉力平均功率P＝＝ W＝48 W，故D错误。12．城市交通中有一种超级电容车，运行中无须连接电缆，只需在乘客上车间隙充电30秒到1分钟，就能行驶3到5千米。假设有一辆超级电容车，质量m＝2×103 kg，额定功率P＝60 kW。当超级电容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取10 m/s2，求：(1)超级电容车在此路面上行驶所能达到的最大速度；(2)若超级电容车从静止开始，保持以0.5 m/s2的加速度做匀加速直线运动，则这一过程能维持的时间；(3)若超级电容车从静止开始，保持额定功率做加速运动，则经50 s达到最大速度，此过程中超级电容车的位移。解析：(1)当超级电容车速度达到最大时其所受牵引力与阻力平衡，即F＝f＝kmg，由P＝Fvm，解得vm＝30 m/s。(2)超级电容车做匀加速运动，F1－f＝ma，解得F1＝3 000 N，设超级电容车刚达到额定功率时的速度为v1：P＝F1v1，则v1＝20 m/s，设超级电容车匀加速运动的时间为t：v1＝at，解得t＝40 s。(3)从静止到达到最大速度，整个过程牵引力与阻力做功，由动能定理得Pt1－fs＝mvm2，代入数据解得s＝1 050 m。答案：(1)30 m/s　(2)40 s　(3)1 050 m