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高效作业18 [8.1 功与功率]
[A级 新教材落实与巩固]
1.关于功的概念,以下说法正确的是( B )
A.力是矢量,位移是矢量,所以功也是矢量
B.功有正、负之分,若某个力对物体做负功,表明这个力对该物体的运动起阻碍作用
C.若某一个力对物体不做功,说明该物体一定没有位移
D.某物体通过一段位移,作用在该物体上的力一定都不做功
【解析】功是标量,A错误;功有正、负之分,但功的正负不是表示方向,而是表示力对物体的做功效果,B正确;当力的方向和物体位移的方向垂直时,该力对物体不做功,此时物体的位移可能不为零,C错误;当力与位移的夹角不是90°时,力对物体做功,D错误。
2.(多选)关于功率,下列说法中正确的是( AC )
A.做的功越多,用的时间越少,功率一定越大
B.功率是说明做功多少的物理量
C.功率是说明力做功快慢的物理量
D.力做功越少,功率一定越小
【解析】根据功率的定义式P=可知做的功越多,用的时间越少,功率一定越大;力做功越少,功率不一定越小,故A正确,D错误;功率是表示做功快慢的物理量,故B错误,C正确。
3.甲、乙两位同学玩跷跷板,当乙离开地面缓慢上升的过程中,跷跷板对乙的作用力( A )
A.对乙做正功 B.对乙不做功
C.大小逐渐增加 D.方向垂直于板面向上
【解析】由于乙离开地面缓慢上升,则可认为匀速上升,动能不变,根据平衡条件可知,跷跷板对乙的作用力方向竖直向上,大小等于重力,与乙运动方向相同,故对乙做正功。故选A。
4.火车在一段平直的轨道上做匀加速运动,若阻力不变,则牵引力F和它的瞬时功率P的变化情况是( A )
A.F不变,P变大 B.F变小,P不变
C.F变大,P变大 D.F不变,P不变
【解析】因为火车做匀加速运动,所以牵引力F不变,但速度在增大,故牵引力的瞬时功率变大,故选A。
5.汽车上坡的时候,司机必须换挡,其目的是( C )
A.减小速度,得到较小的牵引力
B.增大速度,得到较小的牵引力
C.减小速度,得到较大的牵引力
D.增大速度,得到较大的牵引力
【解析】由P=Fv可知,当P一定时,只有减小速度,才能得到更大的牵引力,更有利于上坡,故A、B、D错误,C正确。
6.如图所示,滑草场由两段宽度相同但坡度不同的斜面AB和BC连接而成,一名滑草的游客与两段斜面间的动摩擦因数相同。从A滑到B然后到C,在沿两段斜面下滑过程中克服摩擦力做的功分别为WA和WB,则( B )
A.WA>WB B.WA=WB
C.WA<WB D.无法确定
【解析】设AB与水平面的夹角为θ,则游客从A点到B点过程中,克服摩擦力做功WA=μmg cos θ·=μmgd,同理,设BC与水平面的夹角为α,则游客从B点到C点过程中,克服摩擦力做功WB=μmg cos α·=μmgd,则有WA=WB,故选B。
7.众所周知,运动可以增强自身的体质。当然运动方式多种多样,人们都在选择适合自身的运动,其中有一项健走运动就备受关注。通过手机微信运动的计步功能,我们可以看到运动的步数及排行。研究表明,人步行时重心升降的幅度约为脚跨一步距离的0.1倍。某人下班步行回家,导航地图显示单位离家2 km,花20 min到小区门口,其中含等红灯2 min,微信显示步数为2 995步。他走每一步单脚克服重力所做的功和整个过程他做功的平均功率约为( A )
A.40 J,100 W B.40 J,111 W
C.20 J,100 W D.4 J,11 W
【解析】人步行时重心升降的幅度约为脚跨一步距离的0.1倍,他走每一步单脚克服重力所做的功WG=mgΔh=60×10×0.1× J≈40 J,整个过程他做功W=2 995WG=1.2×105 J,平均功率约为P== W=100 W,故选A。
8.如图所示为我国自行研制的新一代大型客机C919。假定其质量为m,起飞时在水平跑道上以加速度a做匀加速直线运动,受到的阻力大小为Ff,当飞机速度为v时,发动机输出的实际功率为( B )
A.Ffv B.(Ff+ma)v
C.(Ff-ma)v D.mav
【解析】飞机起飞时在水平跑道上做加速度为a的匀加速直线运动,设牵引力为F,根据牛顿第二定律F-Ff=ma,得F=ma+Ff,所以牵引力功率P=Fv=(ma+Ff)v,故选B。
9.(多选)质量为m的物体从距地面H高处自由下落,经历时间t,则下列说法中正确的是( ACD )
A.t时间内重力对物体做功为mg2t2
B.t时间内重力的平均功率为mg2t
C.前末重力的瞬时功率与后末重力的瞬时功率之比为1∶2
D.前时间内重力做功的平均功率与后时间内重力做功的平均功率之比为1∶3
【解析】物体自由下落,t时间内物体下落h=gt2,W=mgh=mg2t