课后提升练(十三) 相对论时空观与牛顿力学的局限性（Word练习）-【优化指导】2022-2023学年新教材高中物理必修第二册（人教版2019）

课后提升练(十三)　功与功率 [对应学生用书P170] 1．(2021·北京西城高一下期中)关于功的概念，下列说法正确的是(　　) A．物体受力越大，运动的位移越大，力对物体做功就越多 B．若某一个力对物体不做功，说明该物体一定没有位移 C．摩擦力一定对物体做负功 D．一对相互作用力做功大小可以不相等 D　解析：功的决定因素为力、位移及二者的夹角，力和位移数值较大时，若两者夹角为90°，做功为0，故A错误；若物体在水平面上做匀速直线运动，重力不做功，故B错误；摩擦力可以做正功，也可做负功，这要看摩擦力与位移的方向关系，故C错误；作用力与反作用力作用在不同的物体上，其作用点的位移可能同向，也可能反向，大小可以相等，也可以不等，故作用力和反作用力对发生相互作用的系统做功不一定相等，故D正确。 2．(多选)如图所示，某商场的电动扶梯坡面与水平面成θ角，质量为m的人站在电梯上，并始终随电梯一起从静止开始匀加速上升，达到规定的速度后匀速上升，最后匀减速上升直到停止。若用G表示人受到的重力，用FN表示人受到的支持力，用Ff表示人受到的摩擦力，则下列说法中正确的是(　　) A．上升过程中，Ff一直做负功 B．上升过程中，G一直做负功 C．上升过程中，FN一直做正功 D．上升过程中，Ff一直做正功 BC　解析：向上加速时摩擦力水平向右，与位移夹角始终为锐角，此时摩擦力做正功，A错误；因为人的高度一直升高，故重力一直做负功，B正确；上升过程中支持力竖直向上，与位移的夹角始终为锐角，故支持力一直做正功，C正确；减速上升过程中，人受到的摩擦力水平向左，与位移夹角为钝角，故摩擦力做负功，D错误。 3．(2021·江苏南通高一下月考)我国新一代高速列车牵引平均功率达9 000 kW，运行的最高时速约为350 km/h。从盐城到上海全长约300 km，新一代高速列车用时约2 h，在动力上耗电约为(　　) A．7.7×103 kW·h B．1.5×104 kW·h C．1.8×104 kW·h D．2.7×106 kW·h C　解析：由题可知列车从盐城到上海的时间为2 h，在动力上消耗W＝Pt＝9 000 kW×2 h＝18 000 kW·h＝1.8×104 kW·h，C正确。 4．(多选)如图所示，用一个与水平方向成α＝37°、大小为60 N的力F拉着雪橇沿水平地面从静止开始以a＝0.5 m/s2的加速度做匀加速直线运动，已知雪橇的质量为20 kg，则在2 s内，下列说法正确的是(　　) A．雪橇的位移大小为2 m B．拉力F做功48 J C．雪橇所受合力大小为20 N D．摩擦力做的功为－38 J BD　解析：2 s内雪橇的位移为l＝at2＝1 m，故A错误；拉力做的功为W拉＝Fl cos α＝60×1×0.8 J＝48 J，故B正确；由牛顿第二定律得F合＝ma＝20×0.5 N＝10 N，故C错误；合外力对雪橇做的功W合＝F合l＝10×1 J＝10 J，摩擦力做的功Wf＝W合－W拉＝10 J－48 J＝－38 J，故D正确。 5．如图所示，同一物体分别沿斜面AD和BD自顶点由静止开始下滑，在滑行到D点的过程中两次克服摩擦力做的功相等，下列说法正确的是(　　) A．物体与两斜面间的动摩擦因数相等 B．两次运动过程中物体所受支持力都做正功 C．物体两次下滑的加速度大小相等 D．物体两次运动过程中，重力都做负功 A　解析：设CD的长度为L，斜面的倾斜角为θ，动摩擦因数为μ，下滑的过程中，克服摩擦力做的功Wf＝μmg cos θ·＝μmgL，与倾斜角大小无关，由于两次克服摩擦力做的功相等，一定满足物体与两斜面间的动摩擦因数相等，A正确；根据功的定义W＝Fx cos θ，由于物体所受支持力与运动方向垂直，因此支持力不做功，B错误；下滑的过程中，受力分析可知mg sin θ－μmg cos θ＝ma，由于两斜面的倾斜角不同，因此物体加速度大小不相等，C错误；由于物体从上向下运动，两次运动过程中，重力都做正功，D错误。 6．在2 s的时间内，用起重机把质量为2 kg的物体匀速提高了5 m，不考虑空气阻力(g取10 m/s2)。求： (1)钢绳的拉力做了多少功？重力做了多少功？这些力的总功是多少？ (2)在2 s的时间内，拉力做功的平均功率。 答案：(1)100 J　－100 J　0　(2)50 W 解析：(1)物体被起重机匀速提高，由平衡条件可知，钢绳的拉力F＝mg＝2×10 N＝20 N， 由功的公式，可得钢绳的拉力做功W拉＝Fh＝20×5 J＝100 J， 重力做功WG＝－mgh＝－2×10×5 J＝－100 J，即物体克服重力做功是100 J， 这些力做的总功是W总＝W拉＋WG＝0。 (2)由功率的定义式可得，在2 s的时间内，拉力做功的