《 研究功与功率 》同步练习2-1

3 23 2 研究功与功率研究功与功率 1 2011 江苏高考 如图3 2 7所示 演员正在进行杂技表演 由图可估算出他将 一只鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于 图3 2 7 A 0 3 J B 3 J C 30 J D 300 J 解析 由生活常识及题图知 一只鸡蛋的质量接近0 05 kg 上抛高度在0 6 m左 右 则人对鸡蛋做的功W mgh 0 3 J 故A对 B C D错 故选A 答案 A 2 多选 2013 汉中高一检测 下列说法中正确的是 A 只要物体受力的同时又有位移发生 则一定有力对物体做功 B 力很大 位移很大 这个力所做的功一定很多 C 机械做功越多 其功率不一定越大 D 汽车上坡的时候 司机必须换挡 其目的是减小速度 得到更大的牵引力 解析 有力且在力的方向上有位移 力才做功 A错 由W Flcos 知 F大 l 大 若 90 W 0 B错 做功多 用时间长 功率不一定大 C对 由P Fv 可知P 一定时 v减小 F增大 D对 答案 CD 3 多选 如图3 2 8所示 一个物体放在水平面上 在跟竖直方向成 角的斜向下 的推力F的作用下沿平面移动了距离s 若物体的质量为m 物体与地面之间的摩擦力大小为f 则在此过程中 图3 2 8 A 摩擦力做的功为 fs B 力F做的功为Fscos C 力F做的功为Fssin D 重力做的功为Mgs 解析 摩擦力做功Wf fs A正确 力F做功W Fscos Fssin B错 2 误 C正确 重力做功WG 0 D错误 答案 AC 4 多选 2013 宁德高一检测 在加速运动的车厢中 一个人用力向前推车厢 如 图3 2 9所示 人相对车厢未移动则下列说法正确的是 图3 2 9 A 人对车不做功 B 人对车做负功 C 推力对车做正功 D 车对人做正功 解析 对人进行受力分析如图 由于人与车一起向左加速 因此f F 因此车对人的作用 力f 与F 的合力做正功 即车对人做正功 选项D正确 根据牛顿第三定律知 F 的反 作用力就是人对车的推力F 方向与车的运动方向相同 做正功 选项C正确 车对人的作 用力的合力向左 则人对车的作用力的合力向右 故人对车做负功 选项B正确 而选项A 错误 答案 BCD 5 图3 2 10 一根质量为M的直木棒 悬挂在O点 有一只质量为m的猴子 抓着木棒 如图3 2 10 所示 剪断悬挂木棒的细绳 木棒开始下落 同时猴子开始沿棒向上爬 设在一段时间内 木棒沿竖直方向下落 猴子对地的高度保持不变 忽略空气阻力 则下面的四个图像中能 定性反映在这段时间内猴子做功的功率随时间变化关系的是 解析 由于猴子静止 它对木棒的作用力等于它的重力 对木棒有 m M g Ma a g 它的速度为v at gt 猴子做功的功率为P mgv g2t M m M M m M m M m M 答案 B 6 2013 惠安高一检测 一质量为m的木块静止在光滑的水平面上 从t 0开始 将 一个大小为F的水平恒力作用在该木块上 在t t1时刻F的功率是 A B F2t1 2m F2t2 1 2m C D F2t1 m F2t2 1 m 解析 木块运动的加速度a t1时刻木块的速度v at1 F的功率P Fv F m Ft1 m C正确 F2t1 m 答案 C 7 静止在光滑水平面上坐标原点处的小物块 在水平拉力F的作用下 沿x轴方向运动 拉力F随物块所在位置坐标x的变化关系如图3 2 11所示 图线为半圆弧 则小物块运 动到x0处拉力做的功为 图3 2 11 A 0 B F0 x0 1 2 C F0 x0 D x 6 8 2 0 解析 图像与位移轴 x轴 围成的面积即为F做的功 由图线可知 半圆的半径为 R F0 x0 2 则W S F0 F0 x0 又F0 R2 2 2 x0 2 4 x0 2 解得 W x 所以选项D正确 其他选项不对 8 2 0 答案 D 8 多选 2013 陕西师大附中 在同一高度将质量相等的三个小球以大小相等的速度 分别竖直上抛 竖直下抛 水平抛出 不计空气阻力 从抛出到落地过程中三球 A 重力做功相同 B 落地时速度相同 C 重力的平均功率不相同 D 落地时动能相同 解析 水平抛出的小球 落地时速度斜向下 与前两者方向不一样 B错 但重力 做功一样 A正确 由动能定理可分析知D也正确 但三者落地时间不等 由P 知落地时 W t 重力的平均功率不同 C对 答案 ACD 9 多选 健身用的 跑步机 如图3 2 12所示 质量为m的运动员踩在与水平面成 角的静止皮带上 运动员用力向后蹬皮带 皮带运动过程中受到的阻力恒为f 使皮带以 速度v匀速向后运动 则在此运动过程中 下列说法正确的是 图3 2 12 A 人对皮带的摩擦力是皮带运动的动力 B 人对皮带不做功 C 人对皮带做功的功率为mgv D 人对皮带做功的功率为fv 解析 运动员踩在与水平方向成 角的静止皮带上用力向后蹬皮带时 运动员的 鞋与皮带间有静摩擦力的作用 人受的静摩擦力沿皮带斜向上 而皮带受到的摩擦力的方 向沿着皮带斜向下 对皮带的运动起推动作用 对皮带做功的功率为 P Fv fv 所以A D正确 B C错误 答案 AD 10 图3 2 13 2013 铜川高一考试 如图3 2 13所示是中国第一辆使用燃料电池驱动的 氢气型 电动汽车 它利用氢气和氧气直接反应生成水 对环境没有污染 其发动机的额定功率 为48 kW 汽车连同驾乘人员总质量m 2 t 在水平路面上行驶时受到的阻力是1600 N 求 1 汽车在额定功率下匀速行驶的速度 2 汽车在额定功率下行驶时 速度为20 m s时的加速度 解析 1 汽车匀速行驶时 机车牵引力等于阻力 F f 又P Fv 代入数据得v 30 m s 2 设v1 20 m s时机车牵引力为F1 则 P F1v1 根据牛顿第二定律 F1 f ma 代入数据得a 0 4 m s2 答案 1 30 m s 2 0 4 m s2 11 2013 秦皇岛高一检测 表中列出了某种型号轿车的部分数据 试根据表中数据 回答下列问题 长 mm 宽 mm 高 mm 4 871 1 835 1 4 60 净重 kg 1 500 传动系统前轮驱动5挡变速 发动机形式直列4缸 发动机排量 L 2 2 最高时速 km h 1 252 0 108 km h的加速时间 s 15 额定功率 kW 140 1 如图所示3 2 14为轿车中用于改变车速的排挡 手推变速杆到达不同挡位 可获 得不同的运行速度 从1 5逐挡增大速度 R是倒车挡 试问轿车要以最大动力上坡 变速 杆应推至哪一挡 并说明理由 图3 2 14 2 该车以额定功率和180 km h运行时 轿车的牵引力为多大 3 如果把0 108 km h的加速过程看做匀加速直线运动 则此过程中汽车的加速度为 多大 解析 1 轿车要以最大动力上坡 变速杆应推至1挡 由P Fv可知 当P一定时 要想获得较大的牵引力 就需要减小速度 2 v1 180 km h 50 m s P额 140 kW 1 40 105 W 由P额 F1v1得F1 P额 v1 代入数据计算可得F1 2 800 N 3 v2 108 km h 30 m s 由a 代入数据计算可得a 2 m s2 v2 t 答案 1 见解析 2 2 800 N 2 2 m s2 12 图3 2 15 2013 延安高一检测 如图3 2 15所示 质量为m的物体静止在倾角为 的斜面上 物体与斜面的动摩擦因数为 现使斜面水平向左匀速移动l 物体与斜面相对静止 试求 1 摩擦力对物体做的功 2 斜面的弹力对物体做的功 3 斜面对物体做的功是多少 各力对物体所做的总功是多少 解析 物体受力情况如图所示 物体受重力mg 静摩擦力f和支持力N的作用 这 些力均是恒力 物体对地面匀速向左运动的位移为l 故可用W Fscos 计算各力做的功 由平衡条件得f mgsin N mgcos 1 Wf f lcos 180 mglsin cos 2 WN N lcos 90 mglsin cos 3 解法一 斜面对物体做的功为斜面对物体施加的各力做功的代数和 W斜 Wf WN mglsin cos mglsin cos 0 重力做功WG mg lcos 90 0 各力对物体所做的总功等于各力做功的