2024版新教材高中物理课时分层作业二十功与功率新人教版必修第二册

课时分层作业(二十)功与功率A组基础巩固练1．(多选)李白《行路难》中有这样两句诗，“欲渡黄河冰塞川，将登太行雪满山．闲来垂钓碧溪上，忽复乘舟梦日边．”我们从做功的角度来看，以下说法正确的是()A．假如黄河水面结冰，李白走过去，脚受到的静摩擦力不做功B．如果李白登太行山，则在登山过程中地面支持力对人脚做正功C．假如李白垂钓，钓竿静止不动，人手对杆的支持力不做功D．如果李白乘船，此过程中假设船直线行驶，水对船的阻力做负功2．我校高三年级的体育生积极进行体育学科的高考备考，体育生在体育训练中拖着旧橡胶轮胎跑是身体耐力训练的一种有效方法(如图).如果体育生拖着轮胎在水平直道上跑了200m，那么下列说法正确的是()A．摩擦力对轮胎做了负功B．重力对轮胎做了正功C．拉力对轮胎不做功D．支持力对轮胎做了正功3．如图所示，力F大小相等，物体运动的位移l的方向与速度v方向相同，几种情况下物体运动的位移l也相同，下列关于F做功的几种说法正确的是()A.因为有摩擦力存在，计算图甲中力F做的功时，不能用W＝Flcos0°计算B．图乙中力F做的功W＝FlcosθC．图丙中力F做的功W＝Flcos(π－θ)D．因为“功＝合力×位移×合力与位移夹角的余弦”，所以图丁中力F做的功W≠Flcosθ4．2022年2月6日，农历新年正月初六，中国女足在2球落后的情况下连扳3球以3－2战胜韩国女足，时隔16年，第9次问鼎女足亚洲杯，再度续写逆转奇迹，给国人带来了精彩足球盛宴．假设女足队员王霜在某次足球传递训练过程中用42N的力将足球传出去，球沿球场草地滚了25m停下来了，王霜在本次训练中对足球做的功为()A．0B．1050JC．525JD．无法计算5.如图所示为某举重运动员在0.5s内由支撑到起立将杠铃举起过程中拍摄的两张照片，杠铃的质量为100kg，已知照片中杠铃的实际直径是40cm.根据照片可算出该运动员在上述过程中对杠铃做功的平均功率约为(g取10m/s2)()A．500WB．800WC．1200WD．1800W6.一辆小车在水平面上做匀速直线运动，从某时刻起，小车所受牵引力和阻力随时间变化的规律如图所示，则作用在小车上的牵引力F的功率随时间变化的规律是()7．蹦床运动要求运动员在一张绷紧的弹性网上蹦起、腾空并做空中动作．利用传感器记录弹性网受到的压力并在计算机上作出F­t的图像，如图所示．若运动员质量为40kg，则运动员落回蹦床瞬间重力的功率约为多大？(g取10m/s2)B组能力提升练8.“祝融号”火星车驶上火星表面满100天时，在着陆点以南方向累计行驶了1064m．在某次探测任务中，火星车以恒定的功率启动在水平地面上做直线运动，一段时间后，达到最大行进速度180m/h，行进过程中所受阻力恒为重力的eq\f(1,5).已知“祝融号”火星探测车总质量为240kg，火星表面的重力加速度约为4m/s2，则该过程中火星车发动机的输出功率为()A．4.8WB．9.6WC．14.4WD．19.2W9．如图所示，高速公路上汽车定速巡航(即保持汽车的速率不变)通过路面abcd，其中ab段为平直上坡路面，bc段为水平路面，cd段为平直下坡路面．不考虑整个过程中空气阻力和摩擦阻力的大小变化．下列说法正确的是()A．在ab段汽车的输出功率逐渐减小B．汽车在ab段的输出功率比bc段的大C．在cd段汽车的输出功率逐渐减小D．汽车在cd段的输出功率比bc段的大10．[2023·河南平顶山一中高一期末](多选)如图所示，一名跳台滑雪运动员从O点水平飞出，经过一段时间落到斜面上的A点．已知O点是斜面的起点，斜面的倾角θ＝37°，运动员从O点飞出的初速度v0＝10m/s，运动员的质量为60kg，重力加速度g取10m/s2，空气阻力忽略不计，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.下列说法正确的是()A.从O到A重力做功的平均功率为6000WB．从O到A重力做功的平均功率为4500WC．运动员落到斜面上重力做功的瞬时功率为9000WD.运动员落到斜面上重力做功的瞬时功率为3000eq\r(13)W11．某同学将篮球在空中水平向右抛出，篮球落地后又反弹．已知篮球的抛出点高度为1.8m，第一次反弹后上升的最大高度为0.8m，第一次落点与抛出点的水平距离为2.4m，两次落点的水平距离为1.6m．已知该篮球质量为0.5kg，不计空气阻力，取重力加速度大小g＝10m/s2，求该篮球：(1)第一次落地前瞬间重力的功率；(2)第一次落地前瞬间的水平分速度大小．课时分层作业(二十)功与功率1．解析：假如黄河水面结冰，李白走过去，脚受到的静摩擦力的作用点位移为零，所以静摩擦力不做功，故A正确；如果李白登太行山，在登山过程中地面支持力的作用点位移为零，所以支持力不做功，故B错误；假如李白垂钓，钓竿静止不动，人手对杆的支持力的作用点位移为零，所以人手对杆的支持力不做功，故C正确；如果李白乘船，此过程中假设船直线行驶，水对船的阻力与船速度方向相反，阻力做负功，故D正确．故选ACD.答案：ACD2．解析：轮胎受到地面的摩擦力方向水平向左，而位移水平向右，两者夹角为180°，则轮胎受到地面的摩擦力对轮胎做负功，故A正确；轮胎受到的重力竖直向下，而轮胎的位移水平向右，则轮胎在竖直方向上没有发生位移，重力不做功，故B错误；设拉力与水平方向的夹角为α，因为α是锐角，所以轮胎受到的拉力对轮胎做正功，故C错误；轮胎受到地面的支持力竖直向上，而轮胎的位移水平向右，则轮胎在竖直方向上没有发生位移，支持力不做功，故D错误．故选A.答案：A3．解析：无论有无摩擦，力F所做的功都可以用公式W＝Fl计算，故A错误；图乙中力与位移的夹角α＝π－θ，所以力F做的功为W＝Flcos(π－θ)，故B错误；图丙中力F做的功W＝Flcos(π－θ)，故C正确；公式W＝Fxcosα，既可以计算某个力做的功，也可以计算合力做的功，故D错误．答案：C4．解析：球员给足球的作用力是瞬间完成的，足球的位移为足球脱离脚作用后才发生的，根据功的计算公式，无法计算球员对足球所做的功．故选D.答案：D5．解析：先估测杠铃被举起的高度．根据图中提供的信息比照，估算举起的高度为55～65cm.由公式P＝eq\f(W,t)、W＝mgh可知，对杠铃做功的平均功率为1100～1300W，故选项C符合题意．答案：C6．解析：小车所受的牵引力和阻力是恒定的，所以小车做匀加速直线运动，牵引力的功率P＝Fv＝F(v0＋at)，故选项D正确．答案：D7．解析：由题图可知运动员在空中的最长时间为t＝4.3s－2.3s＝2s根据运动的对称性可知，从最高点落到弹性网的时间为eq\f(t,2)＝1s，落到弹性网的速度为v＝geq\f(t,2)＝10m/s重力的瞬时功率为P＝mgv＝4000W.答案：4000W8．解析：火星车以恒定功率启动，达到最大速度时，火星车所受阻力和牵引力相同，有P＝Fv火max，解得P＝9.6W.答案：B9．解析：在ab段，根据平衡条件可知，牵引力F1＝mgsinθ＋f，所以在ab段汽车的输出功率P1＝F1v不变；在bc段牵引力F2＝f，bc段的输出功率P2＝F2v＜P1，故A错误，B正确；在cd段牵引力F3＝f－mgsinθ，汽车的输出功率P3＝F3v＜P2，在cd段汽车的输出功率不变，且小于bc段，故C、D错误．故选B.答案：B10．解析：由位移的偏角公式可得tanθ＝eq\f(y,x)＝eq\f(\f(1,2)gt2,v0t)＝eq\f(gt,2v0)，解得t＝1.5s，运动员的竖直位移为y＝eq\f(1,2)gt2＝11.25m，从O到A重力做功的平均功率为eq\o(P,\s\up6(－))＝eq\f(mgy,t)＝4500W，A错误，B正确；运动员落到斜面上时竖直分速度为vy＝gt＝15m/s，重力做功的瞬时功率为P＝mgvy＝9000W，C正确，D错误．答案：BC11．解析：(1)篮球从抛出到第一