内容正文:
知识点6 功与功率(解析版)
一、单选题(本大题共10小题)
1.[来源:2019-2020学年甘肃省庆阳市宁县二中高一(下)期末物理试卷]
质量为m的小块在倾角为的斜面上处于静止状态,如图所示。若斜面体和小物块一起以速度v沿水平方向向右做匀速直线运动,通过一段位移s。斜面体对物块的摩擦力和支持力的做功情况是
A. 摩擦力做正功,支持力做正功 B. 摩擦力做正功,支持力做负功
C. 摩擦力做负功,支持力做正功 D. 摩擦力做负功,支持力做负功
【答案】B
【解析】
物块向右做匀速直线运动,受力平衡,对物体进行受力分析,根据恒力做功公式分析即可。
本题主要考查了同学们受力分析的能力,知道力和位移夹角小于时做正功,等于时不做功,大于时做负功。
【解答】
物块向右做匀速直线运动,受力平衡,物体受重力方向竖直向下、支持力垂直斜面向上、摩擦力沿斜面向上,位移方向水平向右,所以摩擦力做正功,支持力做负功。
故选B。
2.[来源:2019-2020学年安徽师大附中等十校联考高一(下)期末物理试卷]
放在粗糙水平地面上质量为的物体受到水平拉力的作用,在内其速度与时间的关系图象和该拉力的功率与时间的关系图象分别如图甲、乙所示,下列说法中正确的是
A. 内拉力做的功为
B. 物体在内所受的拉力为
C. 物体与粗糙水平地面间的动摩擦因数为
D. 合外力在内做的功与内做的功相等
【答案】D
【解析】
由图象及功率的表达式可求拉力,在利用功的定义式即可求得拉力做的功;然后根据物体受力求得合外力,进而得到合外力做的功即摩擦力。
物体运动学问题,一般根据物体受力求得合外力进而得到加速度,从而求得物体运动状态;亦可逆向推得物体受力。
【解答】
由水平拉力的功率可得:在内,拉力;在,拉力;
由图可知,物体在的位移;在的位移,故内拉力做的功为,故AB错误;
C.由物体在水平面上只受摩擦力和拉力,在内物体受力平衡可得,所以,,故C错误;
D.由物体速度与时间的关系图象可知,物体在内合外力大于零,在内合外力为零,故合外力在内做的功与内做的功相等,故D正确。
故选D。
3.[来源:2019-2020学年辽宁省大连市高一(下)期末物理试卷]
用大小相同的水平力F,分别作用在A,B两个物体上,使它们沿光滑水平地面由静止开始运动相同的距离l。已知,力F对物体A,B做的功分别为、,平均功率分别为、。下列判断正确的是
A. ; B. ;
C. ; D. ;
【答案】D
【解析】
根据功的计算公式,二者用同样大小的力,移动相同的距离l,即可判定做功的多少;
当用同样大小的作用力F拉着物体A,B两个物体上在光滑水平面上由静止开始移动相同的距离l时,所用的时间是不同的,根据运动学公式和牛顿第二定律得出时间关系,根据即可判定二者的功率大小。
此题主要考查学生对功的计算和功率的计算等知识点的灵活运用,解答此题的关键是根据已知条件推算出粗糙水平面上移动相同的距离S时所用的时间长,然后即可比较出其功率的大小。
【解答】
因为用同样大小的力,移动相同的距离l,即F相等,s相等,
所以;
当用同样大小的作用力F拉着物体A,B两个物体上在光滑水平面上由静止开始移动相同的距离l时,所用的时间是不同的,根据
且,且
即,
所以。
故选D。
4.[来源:2019-2020学年青海省西宁市高一(下)期末物理试卷]
如图所示,利用倾角为的传送带把一个质量为m的木箱匀速传送L距离,这时木箱升高h,木箱和传送带始终保持相对静止.关于此过程,下列说法正确的是
A. 木箱克服摩擦力做功mgh
B. 摩擦力对木箱做功为零
C. 摩擦力对木箱做功为,其中为动摩擦因数
D. 摩擦力对木箱做功为mgh
【答案】D
【解析】
由于整个过程中物体是匀速运动的,由动能定理可以直接得出结论。
本题由动能定理对整体分析,可以较简单的得出结论,在解题时要注意方法的选择。
【解答】
木箱和皮带间的摩擦力为静摩擦力,对木箱做正功,木箱匀速运动,根据功能原理,摩擦力对木箱做的功等于木箱克服重力做的功mgh;
该摩擦力是静摩擦力,不一定等于,所以摩擦力对木箱做功不一定为,所以只有D选项正确。
故选D。
5.[来源:2019-2020学年福建省漳州市高一(下)期末物理试卷]
举重运动员把200 kg的杠铃从地面举高后保持静止,g取,则
A. 杠铃从地面被举高的过程中,杠铃的重力势能增加了4000J
B. 杠铃从地面被举高的过程中,杠铃的重力势能增加了400J
C. 杠铃保持静止的过程中,运动员对杠铃做功4000J
D. 杠铃保持静止的过程中,运动员对杠铃做功400J
【答案】A
【解析】解:AB、在举高杠铃的过程中,杠铃的高度增加,则杠铃的重力势能增加,且杠铃重力势能的增加量等于克服重力做的功,即有
,即杠铃的重力势