第一节 功 功率(课后练习）-【中职专用】高中物理同步精品课堂（高教版通用类）

主题二 功和能 第一节 功 功率 1．一根木棒沿固定水平桌面从A移动到B，位移为s，则棒对桌面的摩擦力Ff和桌面对棒的摩擦力Ff′，做的功分别为(　　) A．－Ffs，－Ff′s         B．Ffs，－Ff′s C．0，－Ff′s         D．－Ffs，0 【答案】C 【解析】由题意知棒对桌面的摩擦力为Ff，桌面无位移，则做的功为0；桌面对棒的摩擦力为Ff′，棒的位移为s，因此Ff′做的功为－Ff′s，C正确。 2．如图4所示的拖轮胎跑是一种体能训练活动。某次训练中，轮胎的质量为5 kg，与轮胎连接的拖绳与地面夹角为37°，轮胎与地面动摩擦因数是0.8。若运动员拖着轮胎以5 m/s的速度匀速前进 ，则10 s内运动员对轮胎做的功最接近的是(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10 m/s2)(　　) 图4 A．500 J        B．750 J       C．1 250 J        D．2 000 J 【答案】C 【解析】Fcos θ＝f， FN＋Fsin θ＝mg， f＝μFN，得F＝μmgcos θ＋μsin θ ＝0.8×500.8＋0.8×0.6 N＝31.25 N， 10 s内运动员对轮胎做功WF＝Fcos θ·vt＝31.25×0.8×5×10 J＝1 250 J，选项C正确。 3．在水平面上，有一弯曲的槽道AB，槽道由半径分别为R2和R的两个半圆构成。如图6所示，现用大小恒为F的拉力将一光滑小球从A点沿槽道拉至B点，若拉力F的方向时刻均与小球运动方向一致，则此过程中拉力所做的功为(　　) 图6 A．0       B．FR       C.32πFR   D．2πFR 【答案】C 【解析】把槽道分成s1、s2、s3、…、sn微小段，拉力在每一段上可视为恒力，则在每一段上做的功W1＝F1s1，W2＝F2s2，W3＝F3s3，…，Wn＝Fnsn，拉力在整个过程中所做的功W＝W1＋W2＋W3＋…＋Wn＝F(s1＋s2＋s3＋…＋sn)＝F(π·R2＋πR)＝32πFR。故选项C正确。 4．轻质弹簧右端固定在墙上，左端与一质量m＝0.5 kg的物块相连，如图7甲所示，弹簧处于原长状态，物块静止，物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2。以物块所在处为原点，水平向右为正方向建立x轴，现对物块施加水平向右的外力F，F随x轴坐标变化的情况如图乙所示，物块运动至x＝0.4 m处时速度为零，则此时弹簧的弹性势能为(g＝10 m/s2)(　　) A．3.1 J         B．3.5 J         C．1.8 J         D．2.0 J 【答案】A 【解析】物块与水平面间的摩擦力为Ff＝μmg＝1 N。现对物块施加水平向右的外力F，由F－x图象面积表示功可知，物块运动至x＝0.4 m处时F做功W＝3.5 J，克服摩擦力做功Wf＝Ffx＝0.4 J。由功能关系可知W－Wf＝Ep，此时弹簧的弹性势能为Ep＝3.1 J，选项A正确。 5．一个高中生骑电动车以20 km/h的速度匀速行驶，电动车所受的阻力是人和车总重力的110。已知人和车的总质量约为80 kg，重力加速度大小g取10 m/s2，则此时电动车电机的输出功率约为(　　) A．50 W         B．100 W       C．450 W        D．800 W 【答案】C 【解析】车在匀速行驶时，人和车受力平衡，人和车受到的阻力大小为Ff＝110mg＝110×800 N＝80 N，此时的功率P＝Fv＝Ffv＝80×20×1 0003 600 W＝444 W，所以选项C正确。 6．汽车在平直的公路上以恒定的功率启动，设阻力恒定，则图10中关于汽车运动过程中加速度、速度随时间变化的关系，以下判断正确的是(　　) 图10 A．汽车的加速度—时间图象可用图乙描述  B．汽车的速度—时间图象可用图甲描述 C．汽车的加速度—时间图象可用图丁描述  D．汽车的速度—时间图象可用图丙描述 【答案】AB 【解析】由牛顿第二定律得F－Ff＝ma，F＝Pv，即Pv－Ff＝ma，随着v的增大，物体做加速度减小的加速运动，在v－t图象上斜率应越来越小，故图甲为汽车的速度—时间图象，选项B正确，D错误；由a＝Pmv－Ffm知，因速度增加得越来越慢，加速度减小得越来越慢，最后趋于零，故图乙为汽车加速度—时间图象，选项A正确，C错误。 7．中国已成为世界上高铁运营里程最长、在建规模最大的国家。报道称，新一代高速列车正常持续运行牵引功率达9 000 kW，速度为300 km/h。假设一列高速列车从杭州到金华运行路程为150 km，则(　　) A．列车从杭州到金华消耗的电能约为9 000 kW·h B．列车正常持续运行时的阻力大小约为1