20192020学年高中物理同步学典14功与功率习题含解析新人教版必修第二册

-1-同步学典（14）功与功率1、关于功、功率以下说法正确的是()A.滑动摩擦力对物体只能做负功B.静摩擦力不可能对物体做功C.作用力和反作用力可能对物体都不做功D.功率反应的是力对物体做功的快慢,功率大,做功一定多2、下列几种情况下力F都对物体做了功:①水平推力F推着质量为m的物体在光滑水平面上前进了s②水平推力F推着质量为2m的物体在粗糙水平面上前进了s③沿倾角为θ的光滑斜面的推力F将质量为m的物体向上推了s下列说法中正确的()A.③做功最多B.②做功最多C.①②③做功都相等D.不能确定3、以一定的初速度竖直向上抛出一个小球,小球上升的最大高度为h,空气阻力的大小恒为f,则从抛出至回到原出发点的过程中,空气阻力对小球做的功为()A.0B.-fhC.-2fhD.2fh4、如阁所示,用一与水平方向成α角的力F拉一质量为m的物体,使它沿水平方向匀速移动距离x,若物体和地面间的动摩擦因数为μ,则下列说法中不正确的是()A.力F对物体做的功为cosFxB.物体克服摩擦力做的功为mgxC.力F对物体做的功为(sin)mgFxD.物体克服摩擦力做的功为coscossinmgx5、运动员在110米栏比赛中，主要有起跑加速、途中匀速跨栏和加速冲刺三个阶段，运动员的脚与地面间不会发生相对滑动，以下说法正确的是()A．匀速阶段地面对运动员的摩擦力做负功-2-B．加速阶段地面对运动员的摩擦力做正功C．由于运动员的脚与地面间不发生相对滑动，所以不论加速还是匀速，地面对运动员的摩擦力始终不对运动员做功D．无论加速还是匀速阶段，地面对运动员的摩擦力始终做负功6、如图所示,用轻绳拴一物体,以加速度a向下做减速运动。关于物体受力的做功情况,下列说法正确的是()A.重力做正功,拉力做负功,合外力做正功B.重力做正功,拉力做负功,合外力做负功C.重力做正功,拉力做正功,合外力做正功D.重力做负功,拉力做负功,合外力做负功7、两个互相垂直的力1F与2F作用在同一物体上,使物体运动,如图所示.物体通过一段位移时,力1F对物体做功4J,力2F对物体做功3J,则力1F与2F的合力对物体做的功为()A.7JB.2JC.5JD.3.5J8、一物体在相互垂直的两个共点力12,FF作用下运动，运动过程中物体克服1F做功3J，2F对物体做功4J，则1F与2F的合力对物体做功等于A.1JB.5JC.7JD.无法计算9、“双摇跳绳“是指每次在双脚跳起后，绳连续绕身体两周的跳绳方法。在比赛中，高三某同学1min摇轻绳240圈，跳绳过程脚与地面接触的时间约为总时间的2/5，则他在整个跳绳过程中的平均功率约为()-3-A.15WB.60WC.120WD.300W10、如图所示,三个相同的小球A、B、C位于同一高度h处,A做自由落体运动,B沿光滑斜面由静止滑下,C做平抛运动,在每个小球落地的瞬间,其重力的功率分别为PA、PB、PC。下列关系式正确的是()A.PA=PCPBB.PA=PBPCC.PA=PB=PCD.PAPCPB11、质量为m的汽车，额定功率为P，与水平地面间的摩擦数为μ，以额定功率匀速前进一段时间后驶过一圆弧形半径为R的凹桥，汽车在凹桥最低点的速度与匀速行驶时相同，则汽车对桥面的压力N的大小为（）A.NmgB.2()pmNRmgC.21(())pNmgRmgD.21(())pNmgRmg12、我国自行研制、具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机C919首飞成功后,拉开了全面试验试飞的新征程,假设飞机在水平跑道上的滑跑是初速度为零的匀加速直线运动,当位移x=1.6×103m时才能达到起飞所要求的速度v=80m/s,已知飞机质量m=7.0×104kg,滑跑时受到的阻力为自身重力的0.1倍,重力加速度取g=10m/s2,求飞机滑跑过程中（1）加速度a的大小;（2）牵引力的平均功率P.13、某兴趣小组让一辆自制小遥控车在水平的直轨道上由静止开始运动,小车先做匀加速运动而后以恒定的功率运动,其运动的vt图象如下图所示（除4s-8s时间段内的图象为曲线外,其余时间段图象均为直线）。小车的质量为2kgm,小车在整个过程中所受的阻力大小不变恒为6Nf。求：-4-(1)小车匀速行驶阶段的功率；(2)小车的速度为18m/sv时的加速度1a大小；(3)小车在加速运动过程中总位移s的大小。答案以及解析1答案及解析：答案：C解析：AB,滑动摩擦力可能做正功,比如由静止放到传动带上的物体,在开始的一段时间内滑动摩擦力做正功,也可能做负功,做负功的例子比较多见,也可以不做功,静摩擦力的方向可以与-5-物体运动的方向相同也可以相反还可以垂直,故静摩擦力可以做正功,可以做负功,也可以不做功,故AB错误;C.因反作用力的位移不确定,故作用力做正功时,反作用力可能做正功、负功或不做功,故C正确;D.功率反应的是力对物体做功的快慢,功率大,做功一定快,但是,功率大,不一定做功多,故D错误。故选C。2答案及解析：答案：C解析：由题意可知,三种情况下力与位移的方向均在同一直线上,故功W均等于WFs;故做功相等;故选C.3答案及解析：答案：C解析：上升过程:空气阻力对小球做功1Wfh;下落过程:空气阻力对小球做功2Wfh。则从抛出到落回到抛出点的过程中,空气阻力对小球做的功为122。4答案及解析：答案：BD解析：力F对物体做的功为cosWFx,故A正确;物体匀速运动,则(sin)fmgF,故克服摩擦力做功(sin)WfxmgFx,故B、D不正确;物体句速运动,拉力做功等于克服摩擦力做功,故拉力做功为(sin)WfxmgFx,故C正确。5答案及解析：答案：C解析：不论加速还是匀速，脚与地面未发生相对滑动，在有摩擦力时，在力的方向上没有位移，所以摩擦力不做功。故C正确，ABD错误。故选：C。-6-6答案及解析：答案：B解析：物体向下运动,重力与位移方向夹角为0°,故重力做正功;拉力方向向上,与位移方向夹角为180°,故拉力做负功;物体做减速运动,加速度方向与速度方向相反,即合外力方向与速度方向相反,故合外力做负功,故B正确,A、C、D错误。7答案及解析：答案：A解析：在某一过程,作用在物体各力做的总功等于它们的代数和,即12n3J4J7J。8答案及解析：答案：A解析：求合力的功有两种方法，此处可选择：先求出各个力做功，之后各个功之和．一个力对物体做功4J，物体克服力做功3J，即虽然两力相互垂直，但两力的合力功却是它们之和4(3)1JJJ故选：A9答案及解析：答案：C解析：高三某同学的质量约为50kg,每次跳跃的时间：160/1200.5tss腾空时间：23/50.50.3tss上升时间0.15s腾空高度：2/212100.02250.1125hgtmm，上升过程中克服重力做功：50100.112556.25WmghJJ则跳绳的平均功率：1/56.250.5112.5PWtWW，最接近120W.10答案及解析：答案：A-7-解析：A做自由落体运动,C做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,故AC落地时竖直方向的速度大小相同,故落地时的功率Pmgv相同,B做沿斜面下滑,下滑到斜面底端的速度跟A落地时的速度相同,但速度方向与重力方向成一定的夹角,故功率小于A的功率,故A正确,B、C、D错误;11答案及解析：答案：C解析：机车以恒定功率启动行驶，满足：Pfvmgv，所以pvmg，在凹形桥最低点时，根据牛顿第二定律得，2vFmgmR，则汽车对桥面的压力等于支持力，21(())pNFmgRmg，故C正确，ABD错误。12答案及解析：答案：（1）2m/s2（2）8.4×106W解析：（1）飞机滑跑过程中做初速度为零的匀加速直线运动,有v2=2ax①,代入数据解得a=2m/s2②.（2）设飞机滑跑受到的阻力为,依题意可得=0.1mg③设发动机的牵引力为F,根据牛顿第二定律有④;设飞机滑跑过程中的平均速度为,有⑤在滑跑阶段,牵引力的平均功率⑥,联立②③④⑤⑥得P=8.4×106W.13答案及解析：答案：(1)由图可知：机车的最大速度9m/smvmPfv∴54Pw。-8-(2)当机车的速度为1v时,其牵引力11PFv11Ffma∴210.375m/sa。(3)由图可知：1t时机车匀加速结束速度6m/sv112vst机车变加速时：2221211()22mPttfsmvmv12sss∴40.5ms。解析：