(练习)素养培优集训1 功和功率的计算-【提分教练】2023-2024学年新教材高中物理必修第二册(鲁科版2019)

素养培优集训(一)　功和功率的计算 (建议用时：40分钟) 一、选择题 1．关于功率的概念，下列说法中正确的是(　　) A．力对物体做功越多，则力做功的功率越大 B．由P＝可知，功率与时间成反比 C．从P＝Fv可知，只要F不为零，v也不为零，那么功率P就一定不为零 D．某个力对物体做功越快，它的功率一定越大 D　[功率是描述做功快慢的物理量，功率大说明单位时间内做功多，时间不确定时，某个力对物体做功多，它的功率不一定大，故A错误；由P＝，可以知道做功一定时，功率与时间成反比，故B错误；从公式P＝Fv，可以知道F不为零，v也不为零，但F与v的方向垂直，此时功率为零，故C错误；功率是描述做功快慢的物理量，所以某个力对物体做功越快，它的功率一定越大，故D正确。] 2.如图所示是小孩滑滑梯的情景，假设滑梯是固定光滑斜面，倾角为30°，小孩质量为m，由静止开始沿滑梯下滑，滑行距离为s时，重力的瞬时功率为(　　) A．mg B．mg C．mg D．mg B　[小孩的加速度a＝＝g，由v2＝2as，得小孩滑行距离s时的速率v＝，故此时重力的瞬时功率P＝mgv sin 30°＝mg，B正确。] 3．一个小球做自由落体运动，在第1 s内重力做功为W1，在第2 s内重力做功为W2；在第1 s末重力的瞬时功率为P1，在第2 s末重力的瞬时功率为P2，则W1∶W2及P1∶P2分别等于(　　) A．1∶1，1∶1　 B．1∶2，1∶3 C．1∶3，1∶2 D．1∶4，1∶2 C　[由W＝Fs cos α知，W1＝mgh1＝mg·gt，W2＝mg所以W1∶W2＝1∶3；由P＝Fv知P1＝mgv1＝mg·gt1，P2＝mgv2＝mg·gt2，所以P1∶P2＝1∶2，选项C正确。] 4．(2020·淮南模拟)如图所示，一物体以一定初速度沿水平面由A点滑到B点摩擦力做功W1；若该物体从A′点沿两斜面滑到B′点，摩擦力做功W2。已知物体与各接触面间的动摩擦因数均相同，则(　　) A．W1＝W2 B．W1＞W2 C．W1＜W2 D．不能确定 A　[沿水平面由A到B时，W1＝－μmgsAB，沿两斜面由A′滑到B′时，W2＝－μmgsA′Ccos A′－μmgsCB′cos B′＝－μmgsA′B′，故选项A正确。] 5．质量为m、初速度为零的物体，在不断变化的合外力作用下都通过位移s0。下列各种情况中合外力做功最多的是(　　) A　　　B　　　　C　　　D C　[根据公式W＝Fs可知，图像与坐标轴s围成的面积表示做功多少，故C项做功最多。] 6.一根质量为M的直木棒，悬挂在O点，有一只质量为m的猴子抓着木棒，如图所示。剪断悬挂木棒的细绳，木棒开始下落，同时猴子开始沿木棒向上爬。设在一段时间内木棒沿竖直方向下落，猴子对地的高度保持不变，忽略空气阻力，则如图所示的四个图像中，能正确反映在这段时间内猴子做功的功率随时间变化的关系的是(　　) A　　　　　　B C　　　　　　D B　[猴子对地的高度不变，所以猴子受力平衡。设猴子的质量为m，木棒对猴子的作用力为F，则有F＝mg，设木棒重力为Mg，则木棒受合外力为F＋Mg＝Mg＋mg，根据牛顿第二定律得Mg＋mg＝Ma，可见a是恒量，t时刻木棒速度v＝at，猴子做功的功率P＝mgv＝mgat，P与t为正比例关系，故B正确。] 7．(2020·武汉二中月考)如图所示，n个完全相同、边长足够小且互不粘连的小方块依次排列，总长度为l，总质量为M，它们一起以速度v在光滑水平面上滑动，某时刻开始滑上粗糙水平面。小方块与粗糙水平面之间的动摩擦因数为μ，若小方块恰能完全进入粗糙水平面，则摩擦力对所有小方块所做功的数值为(　　) A．μMgl B．μMgl C．μMgl D．μMgl C　[方法一：力的平均值法。小方块依次进入粗糙区域，摩擦力逐渐增大，设小方块全部进入粗糙区域时的摩擦力为f，则f＝μMg，整个过程中摩擦力的平均值＝＝μMg，摩擦力对所有小方块做的功为W＝－·l＝－μMgl，做功的数值为μMgl，故选C。 方法二：图像法。摩擦力随位移的变化关系图如图所示，则摩擦力f做的功在数值上等于图线与横轴所包围的面积大小，则W＝μMgl。] 8．如图所示是一款儿童弹跳器，它底部的弹簧可简化为劲度系数为k的轻质弹簧。某次小孩在玩耍时，弹到空中后从最高点开始下落，落地后将弹簧由A位置(原长)压缩至最低的C位置。不计空气阻力，则在从A到C的过程中(　　) 甲　　　乙 A．小孩的加速度先增大后减小 B．小孩重力的功率先增大后减小 C．小孩重力的功率先减小后增大 D．弹簧弹力的功率一直不变 B　[弹簧压缩过A点后，弹簧开始产生弹力，弹力方向与重力方向相反，弹力随压缩量的增大而增大，合力方向向