机械和功(4.2)机械功练习题

第 1 页 共 17 页 机械和功机械和功 4 2 机械功练习题机械功练习题 一 选择题 共一 选择题 共 10 小题 小题 1 下列运动中的物体 没有力对它做功的是 A 在光滑水平面上做匀速滑动的物体 B 在水平轨道上匀速行驶的列车 C 从高处落下的雨滴 D 正在下坡行驶的汽车 2 甲 乙二人的体重相同 同时从一楼开始登楼 甲比乙先到三楼 则他们二人 A 做的功相同 但甲的功率较大 B 做的功相同 功率也相同 C 甲做的功较多 但功率相同 D 甲做的功率多 功率也较大 3 下列实例中 人对物体做功的是 A 学生背着书包在水平路面上前进一段路程 B 人推车 车未动 C 足球被踢出后 在草地上滚动一段距离 D 某同学用与水平方向成 45 度角的拉力拉动木箱在水平地面上移动一段距离 4 在自由下落过程中物体运动速度会越来越快 一个物体由 A 点自由下落 相继经过 B C 两点 已知 AB BC 如图所示 物体在 AB 段重力做功 W1 做功功率 P1 在 BC 段重力 做功 W2 做功功率 P2 则下列关系正确的是 A W1 W2 P1 P2B W1 W2 P1 P2 C W1 W2 P1 P2D W1 W2 P1 P2 5 下列关于功率的说法中 正确的是 A 物体做功越多 功率越大 B 物体做功越快 功率越大 C 物体做功时间越长 功率越大 D 物体做功时间越短 功率越大 6 如图所示的四幅图是小明同学将书包从学校大门提到楼上教室中的情景 将书包从地 面提起 提着书包沿水平方向行走 提着书包上楼 站在门口等候开门 其中 他对书包做 功的过程是 第 2 页 共 17 页 A B C D 7 下列估计测量中正确的是 A 一本初二物理书重约 5 牛 B 中学生走路上学的平均功率约为 50 瓦 C 八年级男生从一楼走到四楼的功率为 1 千瓦 D 将一本八年级物理课本拿到桌面需要做功 1 5 焦 8 如图所示 利用图 1 中甲 乙两种装置 用 F甲和 F乙将同一重物分别匀速提升同一高度 两个拉力自由端的 s t 图象如图 2 所示 不计滑轮重力及摩擦 则两拉力所做的功 W甲 W 乙以及功率 P甲 P乙的关系正确的是 A W甲 W乙 1 1 P甲 P乙 1 4B W甲 W乙 1 2 P甲 P乙 2 1 C W甲 W乙 1 1 P甲 P乙 1 1D W甲 W乙 1 2 P甲 P乙 4 1 9 某同学从底楼走到三楼 大约用了 20 秒 则该同学做功的功率最接近 A 10 瓦B 150 瓦C 500 瓦D 1000 瓦 10 为了能使甲的功率比乙的功率大 下面哪种条件是不可能实现的 A W甲 W乙 t甲 t乙B W甲 W乙 t甲 t乙 C W甲 W乙 t甲 t乙D W甲 W乙 t甲 t乙 二 填空题 共二 填空题 共 6 小题 小题 11 重力为 50 牛物体在大小为 10 牛水平拉力作用下 10 秒内在水平地面上沿拉力方向匀 速前进 3 米 则物体与地面之间的摩擦力为 牛 拉力做的功为 焦 功率为 瓦 12 如图所示 A B 滑轮的重力与摩擦忽略不计 当用拉力 F1在 5 秒内将重为 10 牛的物体 第 3 页 共 17 页 M 匀速提起 0 2 米时 拉力 F1的功率为 瓦 当用拉力 F2匀速提起物体 M 时 拉力 F2 F1 选填 大于 等于 或 小于 若分别用拉力 F3与拉力 F1将物体 M 匀速提起相同的高度 则拉力 F3所做的功 拉力 F1所做的功 选填 大于 等于 或 小于 12 题图 13 题图 14 题图 16 题图 13 如图所示 质量为 2 千克的物体 A 在力 F 的作用下以 0 4 米 秒的速度在水平面上做匀 速直线运动 此时弹簧秤的读数为 1 5 牛 则拉力 F 为 牛 物体与水平地面的摩擦力为 牛 在 5 秒钟内 F 做的功是 焦 其功率为 瓦 在此过程中重力做功 焦 14 如图所示 重力为 80N 的木块在大小为 10N 的水平拉力 F 的作用下 10s 内沿水平面匀 速前进了 5m 则木块受到的摩擦力为 N 拉力 F 的功率是 W 若水平拉力变为 12N 则木块在水平方向上所受的合力为 N 15 用 20 牛的水平拉力将质量为 20 千克的物体沿水平方向拉动 5 米所需要的时间为 0 5 秒 此过程中 重力做的功 焦 拉力所做的功是 焦 功率是 瓦 16 如图所示 滑轮重力及摩擦均不计 用大小 3 牛的力 F 拉滑轮使 A 物体匀速运动了 5 米 则弹簧测力计的示数为 牛 物体 A 受到的拉力为 牛 拉力 F 所做的功为 焦 三 计算题 共三 计算题 共 2 小题 小题 17 小杨同学用 100 牛的水平推力推动重 500 牛的木箱 使木箱沿推力方向做匀速直线运动 10 秒内前进了 6 米 试求 1 小杨同学对木箱所做的功 2 小杨同学对木箱所做功的功率 18 把重为 20 牛的物体匀速提升到 5 米高处 用时 40 秒 求 第 4 页 共 17 页 拉力所做的功 W 拉力所做功的功率 P 四 解答题 共四 解答题 共 1 小题 小题 19 甲 乙 丙三位同学分别将重力不同的物体匀速竖直向上提升 所得实验数据如表 同学重力 牛 升高高度 m 时间 s 甲401 52 乙 8014 丙1000 55 1 根据上表可知 做功最多的是 同学 做功最快的是 同学 2 为了表示做功的快慢 他们在表中增加了最后一栏项目 这个项目的含义是 并 将此栏有关数据补充完整 为此引入物理学量叫做 第 5 页 共 17 页 机械和功机械和功 机械功练习题机械功练习题 参考答案与试题解析参考答案与试题解析 一 选择题 共一 选择题 共 10 小题 小题 1 2017 枣阳市校级模拟 下列运动中的物体 没有力对它做功的是 A 在光滑水平面上做匀速滑动的物体 B 在水平轨道上匀速行驶的列车 C 从高处落下的雨滴 D 正在下坡行驶的汽车 考点 力是否做功的判断 菁优网版权所有 分析 本题要抓住做功的两个必要因素 作用在物体上的力 物体在力的方向上通过的距 离 二者缺一不可 解答 解 A 物体沿光滑的水平面运动 即此时没有摩擦力 所以其运动是靠惯性 故 没有力做功 故 A 正确 B 在水平轨道上匀速行驶的列车 此时牵引力和摩擦力都做了功 故 B 错误 C 高处落下的雨滴 重力做了功 故 C 错误 D 下坡行驶的汽车 重力和摩擦力都做了功 故 D 错误 故选 A 2 2017 枣阳市校级模拟 甲 乙二人的体重相同 同时从一楼开始登楼 甲比乙先到三 楼 则他们二人 A 做的功相同 但甲的功率较大 B 做的功相同 功率也相同 C 甲做的功较多 但功率相同 D 甲做的功率多 功率也较大 考点 功的计算 菁优网版权所有 分析 由功的计算公式可得出二人做功的关系 由功率公式可求得二人的功率关系 解答 解 因二人的体重相同 上升的高度相同 故由 W FS 可知 二人做功一样多 而功率 P 甲所用的时间短 故甲的功率要大 第 6 页 共 17 页 故选 A 3 2016 春 百色期末 下列实例中 人对物体做功的是 A 学生背着书包在水平路面上前进一段路程 B 人推车 车未动 C 足球被踢出后 在草地上滚动一段距离 D 某同学用与水平方向成 45 度角的拉力拉动木箱在水平地面上移动了一段距离 考点 力是否做功的判断 菁优网版权所有 分析 本题要抓住做功的两个必要因素 1 作用在物体上的力 2 物体在力的方向上通过的距离 二者缺一不可 解答 解 A 学生背着书包在水平路面上前进 人给书包一个向上的力 书包向上没有 移动距离 人对书包没有做功 故 A 错误 B 人推车车未动 人对车施加了一个力的作用 车在推力的作用下没有通过距离 没有做 功 故 B 错误 C 足球被踢出后 作用力力消失 足球由于惯性而向前运动 故没有对足球做功 故 C 错 误 D 某同学用与水平方向成 45 度角的拉力拉动木箱 对木箱有一个向前的分力的作用 木箱 在力的方向上移动了距离 对木箱做了功 故 D 正确 故选 D 4 2016 春 上海校级期末 在自由下落过程中物体运动速度会越来越快 一个物体由 A 点 自由下落 相继经过 B C 两点 已知 AB BC 如图所示 物体在 AB 段重力做功 W1 做功 功率 P1 在 BC 段重力做功 W2 做功功率 P2 则下列关系正确的是 A W1 W2 P1 P2B W1 W2 P1 P2C W1 W2 P1 P2D W1 W2 P1 P2 第 7 页 共 17 页 考点 功的大小比较 功率大小的比较 菁优网版权所有 分析 1 已知 AB BC 根据 W Gh 可知这两段物体做的功相等 2 因为小球在自由下落时做加速下落运动 所以根据速度公式可知经过相同路程的时间 关系 再根据功率公式得出它们的功率关系 解答 解 由题 AB BC 根据 W Gh 可知 物体在 AB 段和 BC 段做的功相等 即 W1 W2 由于小球在自由下落时做加速运动 根据 t 可知 小球在 BC 段运动的时间短 根据公式 P 可知 物体在 AB 段重力做功功率小于 BC 段重力做功功率 即 P1 P2 故选 D 5 2016 春 山亭区期末 下列关于功率的说法中 正确的是 A 物体做功越多 功率越大 B 物体做功越快 功率越大 C 物体做功时间越长 功率越大 D 物体做功时间越短 功率越大 考点 功率的概念 菁优网版权所有 分析 功率指物体在单位时间内完成的功 由所做功的多少和所用的时间决定 它反映了物体做功的快慢 功率越大 做功越快 解答 解 功率的大小同时取决于做功多少和所用时间 A 没有涉及到做功时间 不符合题意 C D 没有涉及到做功多少 不符合题意 故选 B 6 2016 春 浦东新区期中 如图所示的四幅图是小明同学将书包从学校大门提到楼上教室 中的情景 将书包从地面提起 提着书包沿水平方向行走 提着书包上楼 站在门口等候 开门 其中 他对书包做功的过程是 第 8 页 共 17 页 A B C D 考点 力是否做功的判断 菁优网版权所有 分析 本题要抓住做功的两个必要因素 作用在物体上的力 物体在力的方向上通过的距 离 二者缺一不可 解答 解 将书包从地面提起 有力 有距离 人对书包做功 提着书包沿水平方向行走 力的方向与运动方向垂直 人对书包没有做功 提着书包上楼 有力 有距离 人对书包做功 站在门口等候开门 有力 无距离 人对书包没有做功 故选 A 7 2016 秋 黄浦区期中 下列估计测量中正确的是 A 一本初二物理书重约 5 牛 B 中学生走路上学的平均功率约为 50 瓦 C 八年级男生从一楼走到四楼的功率为 1 千瓦 D 将一本八年级物理课本拿到桌面需要做功 1 5 焦 考点 功的计算 重力大小的估测 功率的计算 菁优网版权所有 分析 此题考查对生活中常见物体质量 重力的估测 结合对生活的了解和对质量 重力 单位的认识 选出符合实际的选项即可 解答 解 A 初二物理书的质量在 200g 0 2kg 左右 受到的重力大约为 0 2kg 10N kg 2N 故 A 错误 B 人骑自行车的功率约为 50W 左右 走路要比骑自行车慢得多 所以功率达不到 50W 故 B 错误 C 中学生质量约为 50kg 每层楼高约为 3m 中学生从一楼走到四楼做的功约为 W mgh 50kg 10N kg 3 3m 4500J 所用时间大约是 第 9 页 共 17 页 20s 其功率为 P 225W 故 C 错误 D 一本物理课本的重力在 2N 左右 课桌的高度在 0 7m 左右 将一本八年级物理课本从地 面拿到桌面需要做功为 W Gh 2N 0 7m 1 4J 接近 1 5J 故 D 正确 故选 D 8 2016 春 杨浦区期中 如图所示 利用图 1 中甲 乙两种装置 用 F甲和 F乙将同一重物 分别匀速提升同一高度 两个拉力自由端的 s t 图象如图 2 所示 不计滑轮重力及摩擦 则 两拉力所做的功 W甲 W乙以及功率 P甲 P乙的关系正确的是 A W甲 W乙 1 1 P甲 P乙 1 4B W甲 W乙 1 2 P甲 P乙 2 1 C W甲 W乙 1 1 P甲 P乙 1 1D W甲 W乙 1 2 P甲 P乙 4 1 考点 功率的计算 功的计算 菁优网版权所有 分析 1 利用两个装置将同一重物分别匀速提升同一高度 根据 W Gh 可知对物体做的 功相同 不计滑轮重力及摩擦 利用甲 乙两种装置做的额外功都等于 0 拉力做功等于对 物体做的功 可以比较拉力做功大小关系 2 不计滑轮重力及摩擦 定滑轮不省力 F G 动滑轮省力一半 F G 可得拉力大小关 系 由图 2 得出拉力端移动速度的关系 利用 P Fv 得出功率大小关系 解答 解 1 由题知 利用两个装置将同一重物分别匀速提升同一高度 由 W Gh 可知对物体做的 功相同 不计滑轮重力及摩擦 两种装置做的额外功都等于 0 拉力做功等于对物体做的功 所以拉力做功大小相等 即 W甲 W乙 1 1 2 不计滑轮重力及摩擦 定滑轮不省力 F G 动滑轮省力一半 F G 所以拉力 F甲 F 乙 1 2 第 10 页 共 17 页 由图 2 知 t 8s 时 得出 S甲 0 4m S乙 0 8m S甲 S乙 1 2 由 v 得 v甲 v乙 1 2 由 P Fv 得 P甲 P乙 1 4 可见 BCD 错 A 正确 故选 A 9 2016 春 杨浦区期中 某同学从底楼走到三楼 大约用了 20 秒 则该同学做功的功率 最接近 A 10 瓦B 150 瓦C 500 瓦D 1000 瓦 考点 功率的计算 菁优网版权所有 分析 估计该同学的重力和爬楼的高度 根据公式 W Gh 求出该同学做的功 利用 P 求 出该同学登楼时做功的功率 解答 解 一名学生的体重大约为 500N 一层楼高约为 3m 一楼到三楼的高度为 6m 该同学做的功 W Gh 500N 6m 3000J 该同学登楼时做功的功率 P 150W 故选 B 10 2016 秋 莲湖区期中 为了能使甲的功率比乙的功率大 下面哪种条件是不可能实现 的 A W甲 W乙 t甲 t乙B W甲 W乙 t甲 t乙 C W甲 W乙 t甲 t乙D W甲 W乙 t甲 t乙 考点 功率计算公式的应用 菁优网版权所有 分析 由功率计算公式 P 逐项分析即可 解答 解 A 已知 W甲 W乙 t甲 t乙 由 P 可知 P甲 P乙 故 A 不符合题意 第 11 页 共 17 页 B 已知 W甲 W乙 t甲 t乙 由 P 可知 P甲 P乙 故 B 不符合题意 C 已知 W甲 W乙 t甲 t乙 由 P 可知 P甲可能大于 可能等于 也可能小于 P乙 故 C 不符合题意 D 已知 W甲 W乙 t甲 t乙 由 P 可知 P甲 P乙 故 D 符合题意 故选 D 二 填空题 共二 填空题 共 6 小题 小题 11 2016 嘉定区一模 重力为 50 牛的物体在大小为 10 牛的水平拉力作用下 10 秒内在 水平地面上沿拉力方向匀速前进 3 米 则物体与地面之间的摩擦力为 10 牛 拉力做的功 为 30 焦 功率为 3 瓦 考点 功的计算 功率的计算 菁优网版权所有 分析 根据二力平衡可知 f F 已知拉力和前进的距离 根据公式 W Fs 可求拉力做的功 又知道做功时间 根据公式 P 可求功率 做功的两个必要因素 一是作用在物体上的力 二是在力的方向上通过的距离 解答 解 f F 10N 拉力做功为 W F S 10N 3m 30J 功率为 P 3W 故答案为 30 3 12 2016 松江区三模 如图所示 A B 滑轮的重力与摩擦忽略不计 当用拉力 F1在 5 秒 内将重为 10 牛的物体 M 匀速提起 0 2 米时 拉力 F1的功率为 0 4 瓦 当用拉力 F2匀速 提起物体 M 时 拉力 F2 等于 F1 选填 大于 等于 或 小于 若分别用拉力 F3与拉力 F1将物体 M 匀速提起相同的高度 则拉力 F3所做的功 等于 拉力 F1所做的功 选填 大 于 等于 或 小于 考点 功率的计算 定滑轮及其工作特点 动滑轮及其工作特点 功的大小比较 菁优网版权所有 第 12 页 共 17 页 分析 1 由图可知 吊 A 的滑轮是定滑轮 滑轮的重力与摩擦忽略不计 使用定滑轮不 省力 拉力 F G 利用 W Fs 求拉力做功 再利用 P 求拉力做功功率 2 滑轮的重力与摩擦忽略不计 使用定滑轮 动滑轮时 做的额外功为 0 拉力做的功 等于提升物体做的功 解答 解 1 由图可知 A 滑轮是定滑轮 滑轮的重力与摩擦忽略不计 拉力 F1 G 10N s h 0 2m 拉力做功 W F1s 10N 0 2m 2J 拉力 F1的功率 P 0 4W 使用定滑轮不省力 所以拉力 F2 F1 10N 2 滑轮的重力与摩擦忽略不计 使用定滑轮 动滑轮时 做的额外功为 0 拉力做的功 等于克服物体重力做的功 分别用拉力 F3与拉力 F1将物体 M 匀速提起相同的高度 由 W Gh 可知克服物体重力做的功相同 所以拉力做的功相同 故答案为 0 4 等于 等于 13 2016 春 闵行区期末 如图所示 质量为 2 千克的物体 A 在力 F 的作用下以 0 4 米 秒 的速度在水平面上做匀速直线运动 此时弹簧秤的读数为 1 5 牛 则拉力 F 为 3 牛 物 体与水平地面的摩擦力为 1 5 牛 在 5 秒钟内 F 做的功是 3 焦 其功率为 0 6 瓦 在此过程中重力做功 0 焦 考点 功的计算 动滑轮及其工作特点 功率的计算 菁优网版权所有 分析 1 由图知 用弹簧测力计可以测出对物体 A 的拉力 而物体 A 做匀速运动 物 体 A 受到的摩擦力等于拉力 可求摩擦力 2 分析滑轮可知 n 2 拉力端移动速度等于物体 A 移动速度的一半 利用 s vt 求出拉 力端移动距离 再利用 W Fs 求拉力做功 利用 P 求拉力的功率 3 做功的两个必要条件 一是力 二是在力的方向上移动的距离 据此判断重力是否做 功 解答 解 1 如图 用弹簧测力计可以测出对物体 A 的拉力 FA 而物体 A 做匀速运动 物体 A 受到 第 13 页 共 17 页 的摩擦力等于拉力 则摩擦力 f FA F示 1 5N 作用在动滑轮轴上的拉力 F F示 f 2F示 2 1 5N 3N 2 图中滑轮为动滑轮 动力作用在轴上 费力省距离 则拉力端移动速度 v v物 0 4m s 0 2m s 拉力端移动距离 s vt 0 2m s 5s 1m 拉力做功 W Fs 3N 1m 3J 拉力的功率 P 0 6W 3 此过程中 物体 A 在重力的方向上没有移动距离 重力不做功 即重力做功为 0J 故答案为 3 1 5 3 0 6 0 14 2016 春 上海校级期末 如图所示 重力为 80N 的木块在大小为 10N 的水平拉力 F 的 作用下 10s 内沿水平面匀速前进了 5m 则木块受到的摩擦力为 10 N 拉力 F 的功率是 5 W 若水平拉力变为 12N 则木块在水平方向上所受的合力为 2 N 考点 功率的计算 力的合成与应用 动滑轮及其工作特点 菁优网版权所有 分析 1 木块匀速运动 木块受到的拉力和摩擦力是一对平衡力 大小相等 2 已知水平拉力 木块在拉力的方向上前进的距离 利用 W Fs 求拉力做的功 又知道 做功用的时间 再利用公式 P 计算出拉力的做功功率 3 若水平拉力变为 12N 木块对水平面的压力 接触面的粗糙程度不变 木块受到的摩 擦力不变 木块受到的合力 F合 F f 解答 解 1 木块水平拉力作用下匀速前进 处于平衡状态 所受摩擦力 f F 10N 2 拉力做功 W Fs 10N 5m 50J 拉力做功功率 P 5W 3 若水平拉力变为 12N 木块对水平面的压力 接触面的粗糙程度不变 所以木块受到 第 14 页 共 17 页 的摩擦力不变 木块受到的合力 F合 F f 12N 10N 2N 故答案为 10 5 2 15 2016 春 杨浦区期中 用 20 牛的水平拉力将质量为 20 千克的物体沿水平方向拉动 5 米所需要的时间为 0 5 秒 此过程中 重力做的功 0 焦 拉力所做的功是 100 焦 功 率是 200 瓦 考点 功的计算 功率的计算 菁优网版权所有 分析 做功的两个必要因素 一是作用在物体上的力 二是在力的方向上通过的距离 据 此确定重力做功大小 已知拉力和前进的距离 根据公式 W Fs 可求拉力做的功 又知道做功时间 根据公式 P 可求功率 解答 解 因为物体在重力的方向上没有移动距离 所以 重力对物体做功为 0J 拉力做的功 W Fs 20N 5m 100J 拉力做功功率 P 200W 故答案为 0 100 200 16 2016 春 浦东新区期中 如图所示 滑轮重力及摩擦均不计 用大小 3 牛的力 F 拉滑 轮使 A 物体匀速运动了 5 米 则弹簧测力计的示数为 3 牛 物体 A 受到的拉力为 6 牛 拉力 F 所做的功为 30 焦 考点 功的计算 动滑轮及其工作特点 菁优网版权所有 分析 1 知道拉力 F 可得弹簧测力计的示数 2 在水平方向上使用动滑轮 克服的是物体 A 与地面的摩擦力 根据测力计的示数和动 滑轮的省力情况可以得到物体受到的拉力 第 15 页 共 17 页 3 求出拉力 F 端移动的距离 利用 W Fs 计算拉力 F 做的功 解答 解 1 拉力 F 3N 则弹簧测力计的示数为 3N 2 滑轮重力及摩擦均不计 使用动滑轮能省一半的力 拉力 F 等于物体 A 受到拉力的 即 F FA 所以物体 A 受到的拉力 FA 2F 2 3N 6N 3 绳端移动的距离 s 2s物 2 5m 10m 拉力 F 做的功 W Fs 3N 10m 30J 故答案为 3 6 30 三 计算题 共三 计算题 共 2 小题 小题 17 2016 崇明县二模 小杨同学用 100 牛的水平推力推动重 500 牛的木箱 使木箱沿推力 方向做匀速直线运动 10 秒内前进了 6 米 试求 1 小杨同学对木箱所做的功 2 小杨同学对木