物理必修 第二册1 功与功率巩固练习

这是一份物理必修 第二册1 功与功率巩固练习，共15页。试卷主要包含了请注意保持试卷的整洁等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请注意保持试卷的整洁
一、单选题（共20分）
1．（本题2分）关于功率的概念，下面的说法中正确的是（ ）
A．功率是描述力对物体做功多少的物理量
B．由，可知，W越大，功率越大
C．由可知，力越大，速度越大，则功率越大
D．某个力对物体做功越快，它的功率就一定大
2．（本题2分）如图所示，B物体在拉力F的作用下向左运动，在运动过程中，A、B之间有相互作用的摩擦力，则这对摩擦力做功的情况，下列说法中正确的是
A．A、B都克服摩擦力做功
B．摩擦力对A做正功
C．摩擦力对B做负功
D．这对相互作用的摩擦力做功总和始终为零
3．（本题2分）已知动车组在水平轨道上运动时受到的阻力（k为阻力系数），其中和谐号动车组的阻力系数是复兴号动车组的1.2倍，和谐号动车组的了大速度约为270km/h，若复兴号动车组的额定功率约为和谐号动车组的1.44倍，则相同条件下，复兴号动车组在额功率下的最大速度约为（ ）
A．330 km/hB．300 km/hC．290 km/hD．260 km/h
4．（本题2分）某同学乘升降式电梯上楼，经历了先加速，后匀速，再减速的运动过程，关于电梯对该同学的支持力做功情况，下列说法正确的是（ ）
A．电梯加速运动时支持力对该同学做正功
B．电梯匀速运动时支持力对该同学不做功
C．电梯减速运动时支持力对该同学做负功
D．电梯对该同学的支持力在整个运动过程中都不做功
5．（本题2分）下列说法正确的是（ ）
A．做匀速圆周运动的物体速度保持不变
B．做圆周运动的物体加速度一定指向圆心
C．根据F=G可知，当r趋近于零时，万有引力趋近于无穷大
D．滑动摩擦力对物体可能做负功，可能做正功，也可能不做功
6．（本题2分）一悬绳吊着质量为m的物体以大小为a的加速度竖直向上减速运动了一段距离h，则拉力对m做的功为（ ）
A．mahB．m(a−g)hC．m(g+a)hD．m(g−a)h
7．（本题2分）质量为m的物体相对倾角为θ的斜面静止，当斜面与物体一起向左匀速直线运动了距离s时，斜面对物体的支持力做了多少功（ ）
A．0B．mgscsθC．mgssinθD．mgssinθcsθ
8．（本题2分）我国自主研制的绞吸挖泥船“天鲲号”达到世界先进水平。若某段工作时间内，“天鲲号”的泥泵输出功率恒为，排泥量为1.5m3/s，排泥管的横截面积为50dm2，则泥泵对排泥管内泥浆的推力为（ ）
A．B．C．D．
9．（本题2分）如图所示，一个物块在与水平方向成370、大小为10N的拉力F作用下，沿水平面向右运动一段距离1m，在此过程中，拉力对物块做的功为
A．16 JB．10 JC．8 JD．6 J
10．（本题2分）如图所示，在减速运动的车厢中，一个人用力沿车前进的方向推车厢，已知人与车厢始终保持相对静止，那么人对车厢做功的情况是（ ）
A．做正功B．做负功C．不做功D．无法确定
二、多选题（共15分）
11．（本题3分）测定运动员体能的一种装置如图所示，运动员质量为，绳拴在腰间沿水平方向跨过滑轮（不计滑轮质量及摩擦），下悬一个质量为的重物，人用力蹬传送带而人的重心不动，使传送带以速度v匀速向右运动。以下四种说法，其中不正确的是（ ）
A．人受到传送带施加的向左的滑动摩擦力B．传送带受到人施加的向右的静摩擦力
C．人对传送带做功的功率为D．人对传送带做功的功率为
12．（本题3分）在平直公路上汽车由静止开始做匀加速直线运动，当速度达到时，立即关闭发动机，汽车滑行直到停止，运动的图象如图所示，汽车牵引力大小为F，汽车受到的阻力恒为f，全过程中牵引力做的功为，克服阻力f所做的功为，则下列各项中正确的是（ ）
A．B．
C．D．
13．（本题3分）如图所示，在足够大的光滑水平桌面上，一个质量为m=1kg的小球，以初速度v0=10m/s向正北方向运动，从某时刻起受到向东的恒力F=10N的作用，经过1s后将F的方向改为向西、大小不变。下列说法正确的是（ ）
A．第1s内小球的速度变化了10m/sB．第1s内F做功为100J
C．2s内小球的位移为20mD．2s末F做功的功率为0
14．（本题3分）如图所示，斜面的倾角为α，人以速度v跨过定滑轮匀速拉动绳子，当拉小车的绳子与斜面斜边的夹角为β时，小车沿斜面上升的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小车的速度
B．小车的速度为
C．小车的动能增大
D．绳子对小车拉力的功率减小
15．（本题3分）在加速向右行驶的车厢里一个人用力向前推车厢，如图所示，人相对车厢未移动，则（ ）
A．人对车做正功B．人对车做负功
C．推力对车做正功D．车对人静摩擦力做正功
三、填空题（共15分）
16．（本题3分）质量m=3kg的物体，在水平力F=6N的作用下，在光滑水平面上从静止开始运动，运动时间t=2s，力F在t=2s内对物体所做的功 ，力F在t=2s内对物体所做功的平均功率 ，在2s末力F对物体做功的瞬时功率 。
17．（本题3分）质量为M千克的汽车在平直公路上以速度v米/秒匀速行驶，汽车所受阻力是车重的K倍，这时汽车发动机的输出功率为 ；若汽车的额定功率为P瓦，则汽车行驶的最大速度为 。
18．（本题3分）在高为20m的阳台上，用20m/s的初速度水平抛出一质量为1kg的物体，不计空气阻力，g取10m/s2，则物体在空中运动的时间是 s，落地时的速度大小 m/s，重力的瞬时功率为 W，重力的平均功率为 W
19．（本题3分）质量为的物体做自由落体运动。从开始到下落的过程中重力做的功为 ，末重力的功率为 。（取）
20．（本题3分）质量为1kg的物体由静止开始自由下落，经3s落地。不计空气阻力，，则开始下落2s末重力的瞬时功率为 W，第2s内重力的平均功率为 W。
四、解答题（共50分）
21．（本题10分）额定功率为80kW的汽车在平直公路上行驶，若汽车总质量为2×103kg，在水平面上行驶时所受的阻力恒为4×103N。求：
(1)汽车所能达到的最大速度；
(2)若汽车以2m/s2的加速度由静止开始做匀加速直线运动，则匀加速阶段能维持多长时间？
22．（本题10分）如图所示，一条不可伸缩的轻绳长为l，一端用手握着，另一端系一个小球，今使手握的一端在水平桌面上做半径为R、角速度为ω的匀速圆周运动，且使绳始终与半径为R的圆相切，小球也将在同一水平面内做匀速圆周运动．若人手提供的功率恒为P，求：
（1）小球做圆周运动的线速度大小；
（2）小球在运动过程中所受到的摩擦阻力的大小
23．（本题10分）如图所示，足够长的倾角的粗糙斜面固定在水平面上，一质量m=10kg的物体在平行于斜面向上的推力F=180N作用下，由底端从静止开始向上运动，已知物体与斜面间的动摩擦因数，，，。
（1）求物体从底端向上运动4m时推力F的瞬时功率；
（2）若物体向上运动4m后撤去推力F，则物体从底端沿斜面运动到最高点过程中克服摩擦力做多少功？
24．（本题10分）如图所示，木板A长L=6 m，质量为M=8kg，在水平面上向右做直线运动．某时刻木板A速度v0=6m／s，在此时刻对木板A施加一个方向水平向左的恒力F=32N，与此同时，将一个质量m=2kg的小物块B轻放在木板A上的P点(小物块可视为质点，放在P点时相对于地面的速度为零)，P点到木板A右端距离为lm，木板A与地面间的动摩擦因数为0.16，其他摩擦均不计．取g=10m/s2．求：
(1)小物块B从轻放到木板A上开始，经多长时间两者同速?
(2)小物块B从轻放到木板A上开始至离开木板A的过程，恒力F对木板A所做的功及小物块B离开木板A时木板A的速度?
25．（本题10分）“辽宁号”航空母舰的质量为m，以速度v沿直线匀速驶向某训练海域，此时多台蒸汽轮机发动机的输出总功率为P。若因需要临时关闭其中一半的发动机，则
(1)求发动机刚刚关闭时“辽宁号”航空母舰的加速度大小；
(2)描述发动机关闭后一段时间内航空母舰的运动速度和加速度的变化情况。
题号
一
二
三
四
总分
得分
参考答案：
1．D
【详解】A项：功率是描述力对物体做功快慢的物理量，故A错误；
B项：由可知，越大，功率不一定越大，还与做功的时间有关，故B错误；
C项：公式的条件为力与速度方向在同一直线上，若当力与速度方向不在一直线上时，功率还取决于力与速度方向的夹角，故C错误；
D项：功率是描述力对物体做功快慢的物理量，所以力对物体做功越快，功率一定越大，故D正确．
2．C
【详解】做功的两个必要因素是力和在力的方向上通过一段位移，当B向左移动时，A没有动，故AB之间的摩擦力对A没有做功；B物体受到的摩擦力方向与运动方向相反，故摩擦力对B做负功，即B克服摩擦力做功，故C正确，ABD错误．
3．A
【详解】两列车的阻力分别为：

根据 可得
联立解得
故选A。
4．A
【详解】A．电梯加速运动时支持力向上，则对该同学做正功，选项A正确；
B．电梯匀速运动时支持力向上，对该同学做正功，选项B错误；
C．电梯减速运动时支持力也向上，对该同学也做正功，选项C错误；
D．电梯对该同学的支持力在整个运动过程中都做正功，选项D错误。
故选A。
5．D
【详解】A．做匀速圆周运动的物体速度大小保持不变，但方向不断变化，则速度不断变化，选项A错误；
B．只有做匀速圆周运动的物体加速度才一定指向圆心，选项B错误；
C．根据F=G可知，当r趋近于零时，万有引力定律不再适用，选项C错误；
D．滑动摩擦力对物体可能做负功，可能做正功，也可能不做功，选项D正确。
故选D。
6．D
【详解】对物体进行受力分析有
解得
方向竖直向上，故拉力对m做的功为
故D正确，ABC错误。
故选D。
7．D
【详解】斜面对物体的支持力做功：，故选D.
8．A
【详解】根据排泥管每秒钟排出体积为
V=Sv
解得
根据泥泵输出功率大小为
P=Fv
可知
BCD错误，A正确。
故选A。
9．C
【详解】物体的位移是在水平方向上的，把拉力F分解为水平的Fcsθ，和竖直的Fsinθ，由于竖直的分力不做功，所以拉力F对物块所做的功即为水平分力对物体做的功，所以有：
W=Fcsθ•x=Fxcsθ=10×1×0.8J=8J，故应选C．
点晴：分析题目中给出的已知量； 根据功的定义，力与力方向上的位移的乘积，直接计算即可．
10．A
【详解】由于人向左减速运动，故可知车厢对人的合力做负功，可知车厢对人的合力向右，由牛顿第三定律可知，人对车厢的合力向左，故人做车厢做正功。
故选A。
11．AD
【详解】AB．人与传送带不产生相对滑动，且相对传送带有向右运动的趋势，则人受到传送带施加的向左的静摩擦力，传送带受到人施加的向右的静摩擦力，选项A错误，B正确；
CD．人受到的静摩擦力为
f=m2g
则人对传送带做功的功率为
选项C正确，D错误。
此题选择不正确的，故选AD。
12．BC
【详解】上汽车由静止开始做匀加速直线运动，由牛顿第二定理可知
闭发动机后，汽车滑行直到停止，做匀减速直线运动，由牛顿第二定理可知
由图像可知，斜率表示加速度，所以
联合可解
由图像可知，面积表示位移，匀加速直线运动的位移x1，匀减速直线运动的位移x2，所以
全过程中牵引力做的功为
阻力f所做的功为
联立可解
故选BC。
13．AD
【详解】A．第1s内小球的加速度为
第1s内小球的速度变化了
故A正确；
B．第1s内小球向东的位移为
第1s内F做功为
故B错误；
C．第2s内小球的加速度为
第2s内小球向东的位移为
第2s内小球向北的位移为
所以合位移为
故C错误；
D．在东西方向，质点先向东做匀加速直线运动，后向东做匀减速直线运动，加速度相等，2s末东西方向的速度刚好为零，质点的速度方向向北，力的方向与速度方向垂直，功率为零。故D正确。
故选AD。
14．BC
【详解】AB．小车在绳子的作用下，沿着斜面向上运动，则可将此运动分解成沿着绳子的方向与垂直绳子的方向，如图所示
因此有
v车csβ=v
解得
故A错误，B正确；
C．随着小车向上运动，β变大，则减小，则车的速度增加，所以小车的动能增大，故C正确；
D．因为小车做加速度增大的加速运动，根据牛顿第二定律可知，拉力F不断增大，所以拉力的功率
P=Fv
也不断增大，故D错误。
故选BC。
15．BCD
【详解】AB.由于人向右加速运动，故车厢对人的力向右，由牛顿第三定律可知，人对车的作用力向左，力与位移方向相反，人对车做负功，故选项A不符合题意，B符合题意；
C.人的推力向右，而车和人又是向右运动的，推力和位移的方向相同，故推力做正功，故选项C符合题意；
D.由于车厢对人静摩擦力向右，力与位移方向相同，故可知车厢对人的静摩擦力做正功，故选项D符合题意．
16． 24J 12W 24W
【详解】[1]由牛顿第二定律得
则2s内的位移为
故力F在t=2s内对物体所做的功为
[2] 力F在t=2s内对物体所做功的平均功率为
[3]由题意得，物体在2s末的速度为
故在2s末力F对物体做功的瞬时功率为
17． 瓦 米/秒
【详解】[1]汽车发动机的输出功率为
[2]若汽车的额定功率为P瓦，则当汽车行驶的速度最大时
F=KMg
则
18． 2 200 100
【详解】[1]根据
解得
[2]小球在竖直方向上的分速度
则小球落地时的速度
[3]重力的瞬时功率
[4]重力的平均功率
19． 20 20
【详解】[1]由位移公式可得，2s内物体下落的高度为
重力做的功为
[2]由速度公式可得，末物体的速度为
末重力的功率为
20． 200 150
【详解】[1]开始下落2s末重力的瞬时功率为
[2]第2s内物体下落的距离为
则第2s内重力的平均功率为
21．(1)20m/s；(2)5s
【详解】(1)当牵引力与阻力相等时，汽车的速度最大，根据P=fvm得

(2)根据牛顿第二定律得
F-f=ma
解得
F=f+ma=4000+2000×2N=8000N
则匀加速运动的末速度为
得
22．（1）；（2）
【详解】（1）小球的角速度与手转动的角速度必定相等均为ω．设小球做圆周运动的半径为r，线速度为v．由几何关系得
解得
（2）设手对绳的拉力为Ｆ，手的线速度为v，由功率公式得
即有
小球的受力情况如图所示，因为小球做匀速圆周运动，所以切向合力为零，即
其中
解得
23．（1）；（2）
【详解】（1）根据牛顿第二定律
根据运动学公式，有
又推力F的瞬时功率为
联立代入数据，得
（2）撤去力F后，对物体受力分析，利用牛顿第二定律，有
根据运动学公式，有
根据功的公式，有
整理代入数据，得
24．(1)1s (2)4m/s
【详解】(1)由于小物块B与木板A间无摩擦则小物块B离开木板A前始终对地静止，木板A在恒力和摩擦力共同作用下先向右匀减速后向左匀加速，当木板A向右速度减为零时两者同速，设此过程用时t1，研究木板A向右匀减速过程，对木板A应用牛顿第二定律：
解得：a1=6m/s2
木板A向右匀减速时间：s
木板A向右匀减速位移
则小物块B还在木板A上此时两者同速
(2)木板A向左匀加速位移时小物块B离开
小物块B从轻放到木板A上开始至离开木板A过程，恒力F对木板A所做的功：
研究木板A向左匀加速过程，对木板A应用牛顿第二定律：
解得：a2=2m/s2
此时木板A速度：
25．(1)；(2)见解析
【详解】(1)在临时关闭一半的发动机之前，有
解得
刚关闭一半的发动机时，航空母舰的速度和所受的阻力均未变，则
解得
航空母舰所受合力为
方向与速度方向相反，航空母舰的加速度大小为
(2)由第(1)题中的分析可知，关闭一半的发动机后，航空母舰开始做减速运动，由于输出功率为保持不变，所以由
可知，随着速度的逐渐减小，逐渐增大，当增大到与等大时，航空母舰的速度不再减小，开始做匀速直线运动。即发动机关闭后的一段时间内，航空母舰的运动速度开始减小，当速度减小到某一值时不再减小，而是保持该时刻的速度做匀速直线运动；加速度的方向与速度方向相反，加速度的大小在发动机刚关闭时最大，最后逐渐减小到零。