2012高中物理 7.3 功率每课一练2 新人教版必修2

用心 爱心 专心1 7 37 3 功率功率 每课一练每课一练 2 2 人教版必修 人教版必修 2 2 基础练 1 图 1 如图 1 所示 重物 P 放在粗糙的水平板 OM 上 将水平板绕 O 端缓慢抬高 在重物 P 没有滑动之前 下列说法中正确的是 A P 受到的支持力不做功 B P 受到的支持力做正功 C P 受到的摩擦力不做功 D P 受到的摩擦力做负功 2 汽车匀速驶上山坡 下列说法中错误的是 A 汽车所受合外力对汽车所做的功为零 B 如发动机输出功率为 P 汽车上坡所受的摩擦力为 Ff 则汽车上坡的最大速度 vm P Ff C 摩擦力与重力对汽车做负功 支持力对汽车不做功 D 当发动机输出功率为恒定时 车速越大 牵引力越小 3 自由下落的物体 在第 1 秒内 第 2 秒内 第 3 秒内重力的平均功率之比为 A 1 1 1 B 1 2 3 C 1 3 5 D 1 4 9 4 如图 2 所示 图 2 在光滑的水平面上放着一个质量为 10 kg的木箱 拉力 F 与水平方向成 60 角 F 2 N 木 箱从静止开始运动 4 s末拉力的瞬时功率为 A 0 2 W B 0 4 W C 0 8 W D 1 6 W 5 如图 3 所示 图 3 木块 A 放在木块 B 的左上端 用恒力 F 将 A 拉至 B 的右端 第一次将 B 固定在地面上 F 做功为 W1 第二次让 B 可以在光滑的地面上自由滑动 F 做功为 W2 比较两次做功 应有 A W1W2 D 无法比较 6 如图 4 所示 两个物体与水平地面间的动摩擦因数相等 它们的质量也相等 在甲 图 用心 爱心 专心2 用力 F1拉物体 在乙图用力 F2推物体 夹角均为 两个物体都做匀速直线运动 通过 相同的位移 设 F1和 F2对物体所做的功分别为 W1和 W2 物体克服摩擦力做的功分别 为 W3和 W4 下列表达式正确的是 图 4 A W1 W2 W3 W4 B W1 W2 W3W2 W3 W4 D W1W4 提升练 7 质量为 m 的汽车 启动后沿平直路面行驶 如果发动机的功率恒为 P 且行驶过程 中受到的摩擦阻力大小一定 汽车速度能够达到的最大值为 v 那么 当汽车的速度 为 v 4 时 汽车的瞬时加速度的大小为 A B C D P mv 2P mv 3P mv 4P mv 8 一滑块在水平地面上沿直线滑行 t 0 时其速度为 1 m s 从此刻开始在滑块运动 方向 上再施加一水平作用力 F 力 F 和滑块的速度 v 随时间 t 的变化规律分别如图 5 a 和 b 所示 设在第 1 秒内 第 2 秒内 第 3 秒内力 F 对滑块做的功分别为 W1 W2 W3 则 以下关系式正确的是 图 5 A W1 W2 W3 B W1 W2 W3 C W1 W3 W2 D W1 W2W2 P1 P2 B W1 W2 P1 P2 C W1 W2 P1 P2 D W1 W2 P1 P2 题 号 123456789101112 答 案 13 有一艘质量为 1 0 107 kg的轮船 发动机的额定功率是 1 8 108 W 假设轮船所 受的 阻力为 1 2 107 N 且始终保持不变 求 1 当发动机以额定功率工作 航行速度为 9 m s时 轮船的加速度 2 这艘轮船长时间能保持的最大航行速度 用心 爱心 专心4 图 8 14 如图 8 所示 水平传送带以速度 v 顺时针运转 两传动轮 M N 之间的距离为l 10 m 若在 M 轮的正上方 将一质量为 m 3 kg的物体轻放在传送带上 已知物体与 传 送带之间的动摩擦因数 0 3 在以下两种情况下物体由 M 处传送到 N 处的过程中 传送带对物体的摩擦力做了多少功 g 取 10 m s2 1 传送带速度 v 6 m s 2 传送带速度 v 9 m s 参考答案参考答案 1 BC 摩擦力时刻都与运动方向垂直 不做功 支持力时刻都与运动方向相同 做正 功 2 B 对汽车受力分析如图所示 因为汽车匀速运动 所受合外力为零 对汽车做功为零 A 正确 由题设可知 汽车上坡的最大速度vm 故 B 错 因为摩擦力和重 P Ff mgsin 力沿斜面向下的分力与汽车运动的方向相反 故做负功 支持力的方向与速度方向垂直 不做功 C 项正确 由P Fv可知 在输出功率恒定时车速与牵引力成反比 D 选项正确 答案选 B 3 C 根据初速度为零的匀变速直线运动的规律可知 自由下落的物体在第 1 s 内 第 2 秒内 第 3 秒内的位移之比为x1 x2 x3 1 3 5 重力在这三段时间内所做的功之 比为W1 W2 W3 mgx1 mgx2 mgx3 1 3 5 所以在这相等的三段时间内重力的平均功 率之比P1 P2 P3 1 3 5 4 B 木箱的加速度a 0 1 m s2 4 s 末的速度v at 0 4 m s 则瞬 F cos m 时功率P F v cos 0 4 W B 正确 5 A 两次做功 力F相同 但第二次的位移大于第一次的位移 由功的定义式可知 W1 W2 A 正确 6 B 因匀速运动 故F1cos mg F1sin F2cos mg F2sin 由以上两式可以看出 F1 F2 Ff 甲 Ff 乙 由公式W Flcos 得W1 W2 W3 W4 用心 爱心 专心5 7 C 功率恒定 阻力不变 则F阻 当车速为 时 F 又F F阻 P v v 4 P v 4 ma a 所以 C 正确 3P mv 8 B 由于v t图象与坐标轴所围面积大小等于滑块在该阶段的位移 由图 b 可计算 第 1 秒内 第 2 秒内 第 3 秒内滑块的位移分别是x1 0 5 m x2 0 5 m x3 1 m 所以 W1 F1x1 0 5 J W2 F2x2 1 5 J W3 F3x3 2 J 所以W1 W2mg A 错 匀速运动时升降机有最大速度 P v2 v2 B 正确 加速上升时由于F mg 所以钢丝绳的拉力对升降机所做的功大于升降机 P mg 克服重力所做的功 升降机速度由v1增大至v2的过程中 钢丝绳的拉力不断减小 最终等 于重力 故 C 错 D 对 11 BD 本题考查功率的计算以及利用图象解题的能力 解题的关键是分析得出物体 的运动情况和速度大小 0 2t0时间内物体做匀加速直线运动 可求得 2t0时刻物块速度为 2t0 2t0 3t0时间内物体也做匀加速直线运动 可求得 3t0时刻物块速度为 F0 m 2t0 t0 F0t0 所以 3t0时刻的瞬时功率为 3F0 故 B 正确 0 2t0时 F0 m 3F0 m 5 m 5F0t0 m 15F2 0t0 m 间内水平力做功为F02t0 2t0 3t0时间内水平力做功为 F0 m 2t0 2 2F2 0t2 0 m 3F0t0 所以总功为W 平均功率为 所以 F0 m 2t0 5F0t0 m 2 21F2 0t2 0 2m 25F2 0t2 0 2mP W 3t0 25F2 0t0 6m D 正确 12 C 小孩所做的功在第一种情况中是指对自身 包括所站的船A 做的功 在第二种 情况中除对自身做功外 还包括对另外一艘船所做的功 由于两种情况下人对自身所做的 功相等 所以W1 W2 设t时刻小孩所站的船的速率为v1 两种情况下都是v1 空船速率为 v2 则P1 Fv1 P2 F v1 v2 即P1 P2 所以 C 选项正确 13 1 0 8 m s2 2 15 m s 解析 由P Fv可知 当轮船发动机的功率一定时 v越大 牵引力F越小 又因为在 轮船前进的方向上 F F阻 ma 所以当轮船以恒定功率启动时 随着v的增大 F减小 a减小 即轮船做加速度逐渐减小的变加速运动 当F F阻时 a 0 轮船速度达到最大 此后轮船将保持这一速度做匀速运动 1 由P Fv可知 当v 9 m s 时 F N 2 0 107 N 又F F阻 P v 1 8 108 9 ma 故a m s2 0 8 m s2 F F阻 m 2 0 107 1 2 107 1 0 107 2 轮船以最大速度航行时 F F阻 1 2 107 N 故vm P F P F阻 1 8 108