第8章 习题课4 功和功率（作业）-2022-2023学年新教材高中物理必修第二册【精讲精练】人教版

[课下作业] [基础巩固] 1．质量为m的汽车，其发动机额定功率为P，当它开上一个倾角为θ的斜坡时，受到的阻力为车重力的k倍，则车的最大速度为(　　) A．　　　　　 B． C． D． 解析　根据功率公式可得：P＝Fv 随着速度变大，牵引力F变小，由：a＝ 可知a变小，直到F＝f汽车速度达到最大值。汽车在斜面上，牵引力还需要克服重力沿斜面向下的分量，因此根据：P＝(mgsin θ＋f)v，f＝kmg 可得：v＝ 故D正确，ABC错误。 答案　D 2．关于摩擦力对物体做功，以下说法中正确的是(　　) A．滑动摩擦力总是做负功 B．滑动摩擦力可能做负功，也可能做正功 C．静摩擦力对物体一定做负功 D．静摩擦力对物体总是做正功 解析　将小物块轻轻放在匀速运动的传送带上，小物块相对于传送带运动，滑动摩擦力充当动力，传送带对小物块的摩擦力做正功，故A错误，B正确；静摩擦力作用的物体间无相对滑动，但不代表没发生位移，所以可以做正功、负功或不做功，C、D错误。 答案　B 3．一个物体在粗糙的水平面上运动，先使物体向右滑动距离l，再使物体向左滑动l，正好回到起点，来回所受摩擦力大小都为Ff，则整个过程中摩擦力做功为(　　) A．0 B．－2Ffl C．－Ffl D．无法确定 解析　由题意可知，物体运动过程可分两段，两段内摩擦力做功均为负功，即W＝－Ffl，则全程摩擦力所做的功W总＝－2Ffl。 答案　B 4．以恒定功率行驶的汽车，若加速过程中受到的阻力不变，则牵引力F、加速度a和速度v的变化情况是(　　) A．F、a、v均增大，最后达到稳定 B．F、v不断增大，a减小，最后做匀速运动 C．v不断变大，F、a变小，最后做匀速运动 D．F、a不变，v不断增大 解析　根据P＝Fv可知，发动机的功率不变，汽车加速行驶的过程中，速度增大，则牵引力减小，根据a＝，阻力不变，加速度减小，最后做匀速直线运动，故ABD错误，C正确。 答案　C 5．如图所示，在天花板上的O点系一根细绳，细绳的下端系一小球。将小球拉至细绳处于水平的位置，由静止释放小球，小球从位置A开始沿圆弧下落到悬点的正下方的B点的运动过程中，下面说法正确的是(　　) A．小球受到的向心力大小不变 B．细绳对小球的拉力对小球做正功 C．细绳的拉力对小球做功的功率为零 D．重力对小球做功的功率先变小后变大 解析　小球从A点运动到B点过程中，速度逐渐增大，由向心力Fn＝m可知，向心力增大，故A错误；拉力的方向始终与小球的速度方向垂直，所以拉力对小球做功为零，功率为零，故B错误，C正确；该过程中重力的功率从0变化到0，应是先增大后减小，故D错误。 答案　C 6．放在粗糙水平地面上的物体受到水平拉力的作用，在0～6 s内其速度与时间的图像和该拉力的功率与时间的图像如图甲、乙所示。下列说法正确的是(　　) A．0～6 s内物体的位移大小为20 m B．0～6 s内拉力做功为100 J C．滑动摩擦力的大小为5 N D．0～6 s内滑动摩擦力做功为－50 J 解析　在0～6 s内物体的位移大小为x＝××6 m＝30 m，故A错误；P­t图线与时间轴围成的面积表示拉力做功的大小，则拉力做功WF＝×2×30 J＋10×4 J＝70 J，故B错误；在2～6 s内，v＝6 m/s，P＝10 W，物体做匀速运动，摩擦力Ff＝F，得Ff＝F＝＝ N，故C错误；在0～6 s内物体的位移大小为30 m，滑动摩擦力做负功，即Wf＝－×30 J＝－50 J，D正确。 答案　D 7．质量为m的汽车行驶在平直公路上，在运动中所受阻力不变。当汽车加速度为a，速度为v时发动机的功率为P1；当功率为P2时，汽车行驶的最大速度应为(　　) A． B． C． D． 解析　对汽车受力分析，设受到的阻力的大小为f，由牛顿第二定律可得F－f＝ma，所以F＝f＋ma，所以功率P1＝Fv＝(f＋ma)v，解得f＝－ma， 当功率恒为P2时，设最大速度为v′，则P2＝F′v′＝fv′，所以v′＝＝，故ABC错误，D正确。 答案　D [能力提升] 8．汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P，快进入闹市区时，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶。下面图像中，哪个图像正确表示了从司机减小油门开始，汽车的速度与时间的关系(　　) 解析　汽车在匀速行驶时牵引力等于阻力，而当功率减半时速度不变，由此可知牵引力减半，故阻力大于牵引力，车将减速，因功率恒定，故做变减速运动，而牵引力变大，由a＝知加速度逐渐减小。当牵引力等于阻力后，汽车将做匀速运动，由以上分析可知C项正确。 答案　C 9．(多选)如图所示，一子弹以水平速度射入放置在光滑水平面上原来静止的木块，并留在木块当中，在此过程中子弹钻入木块的深度为d，木块的位移为