内容正文:
功和功率典型基础练习题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.如图所示为某滑雪大跳台轨道局部示意图。运动员从P处由静止自由滑下,经过底部a、b之间圆弧轨道后,从右端b处滑出。c点为底部圆弧轨道a、b之间的最低点。在运动过程中,将运动员视为质点并忽略所有阻力。关于运动员在a、b之间圆弧轨道的运动过程中,下列说法正确的是( )
A.运动员做匀速圆周运动 B.运动员在最低点c对轨道的压力最小
C.运动员所受的支持力对运动员做正功 D.重力对运动员先做正功后做负功
2.某同学随自动扶梯一起匀速运动, 如图所示,下列说法正确的是( )
A.支持力做负功 B.摩擦力做负功
C.重力做负功 D.支持力不做功
3.颠球是足球运动基本技术之一,用脚背正面击球最为常见,是最简单、最重要的颠球练习。某次颠球中,质量为m的足球以某初速度竖直向上颠出,上升的位移为x后开始向下运动,又经过一段时间足球回到颠出点,运动过程中足球受到的空气阻力大小恒为,重力加速度大小为g,则对于这一完整过程,下列说法正确的是( )
A.足球受到的重力在上升阶段做正功,在下降阶段做负功
B.足球受到的空气阻力在上升阶段做正功,在下降阶段做负功
C.足球在这一完整过程受到的重力做的功为
D.足球在这一完整过程受到的空气阻力做的功为
4.如图所示,一物块相对木板向右从板上A点滑至板上B点,木板上A、B两点间距离为5米,同时木板在地面上向左滑行3米,图甲为滑行前,图乙为滑行后,在此过程中物块受到木板对它的滑动摩擦力大小为20N,则物块所受的摩擦力做功为( )
A.﹣160J B.﹣100J C.100J D.﹣40J
5.如图所示,两个完全相同的小球A、B,在同一高度处以相同大小的初速度,分别水平抛出和竖直向下抛出,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.两小球落地所用时间相同
B.从开始运动至落地,重力对球A做的功小于对球B做的功
C.两小球落地时,球A的重力的瞬时功率等于球B的重力的瞬时功率
D.从开始运动至落地,重力对球B做功的平均功率大于对球A做功的平均功率
6.如图所示,四个相同的小球A、B、C、D, 其中A、B、C 位于同一高度h处 ,A 做自由落体运 动,B沿光滑斜面由静止滑下,C做平抛运动,D从地面处做斜抛运动,其 运动的最大高度也为h。在每个小球落地的瞬间,其重力的功率分别为PA、PB、PC、PD。下列关系式正确的是( )
A.PA=PB>PC=PD B.PA=PC=PD>PB
C. PA=PB=PC=PD D. PA>PC=PD>PB
7.2025年郑州中考体育考试项目中,篮球运球投篮是运动健康技能类选考项目之一。某次拍球练习中,质量的标准男子比赛用球从学生的手掌处由静止自由下落,经0.5s到达地面,不计空气阻力,重力加速度g取。则0.5s内重力的平均功率和0.5s末重力的瞬时功率分别为( )
A.15W 30W B.15W 60W C.7.5W 30W D.7.5W 60W
8.一小物块在水平拉力的作用下向右运动,拉力随小物块的位置坐标变化的图像如图所示,则在内,拉力做的功为( )
A. B.
C. D.
9.如图所示,摆球质量为,悬线长度为,把悬线拉到水平位置后放手。设在摆球从点运动到点的过程中空气阻力的大小不变,则下列说法正确的是( )
A.重力的瞬时功率在不断增大 B.悬线的拉力做功不为
C.空气阻力做功为 D.空气阻力做功为
10.如图所示,倾角为、质量为的斜面体放置在水平面上,质量也为的物块放置在该斜面体上,在水平向右外力(大小未知)的作用下,整体由静止一起向右做匀加速直线运动的位移为,已知水平面与斜面均光滑,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A.此过程做的功为
B.此过程斜面对物块支持力做的功为
C.此过程斜面所受重力做功的功率为
D.位移为时,的瞬时功率为
11.如图所示,一辆电动汽车在一平直路面上向左匀减速运动,一人用力向前推车厢,若人与车厢始终保持相对静止。关于人对车厢的做功情况,以下说法正确的是( )
A.人对车厢不做功 B.人对车厢做正功
C.人对车厢做负功 D.无法确定
二、多选题
12.如图,质量为M、长度为l的小车静止在光滑的水平面上。质量为m的小物块放在小车的最左端。现在一水平恒力F作用在小物块上,使物块从静止开始做匀加速直线运动,物块和小车之间的摩擦力为f。小车运动的位移为s时,物块刚好滑到小车的最右端。以下判断正确的是( )
A.力F对物块做功为 B.力F对小车做功为
C.摩擦力对物块做功为 D.摩擦力对小车做功为
13.如图甲所示,物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动。监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙、丙所示。取,则( )
A.第1s内推力做功为2J
B.第2s内物体克服摩擦力做的功为2J
C.时推力F的瞬时功率为3W
D.第2s内推力F做功的平均功率为2W
14.山西运城生产的“大运”电动出租车空间大、性价比高,某次该汽车在平直公路上试车的图像如下。已知汽车质量为,限定最大功率为匀加速阶段的加速度为时刻汽车达到限定的最大功率并保持功率不变,运动过程中阻力恒定。下列选项正确的是( )
A.汽车受到的阻力为
B.图像中
C.汽车在0 ~11s内,牵引力做的功为
D.汽车在内,牵引力先不变后变大
三、解答题
15.如图所示,质量为的物体静止在水平地面上,受到与水平地面夹角为、大小的拉力作用,物体移动了,物体与地面间的动摩擦因数,,,取。求:
(1)拉力所做的功;
(2)摩擦力所做的功;
(3)重力所做的功;
(4)弹力所做的功;
(5)合力所做的功。
16.如图所示的水平地面上,质量为1kg的物体在水平方向力的作用下从静止开始做直线运动。图为随时间变化的关系图像,已知物体与水平地面之间的动摩擦因数为0.2,重力加速度大小g取10m/s2,求
(1)在末物体的速度大小;
(2)在内物体所受摩擦力做的功。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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《功和功率典型基础练习题》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
C
D
D
D
B
A
A
D
B
题号
11
12
13
14
答案
B
AD
BC
BC
1.D
【详解】A.经过底部a、b之间圆弧轨道时,由于受到重力作用,速度大小发生变化,所以运动员不做匀速圆周运动,故A错误;
B.运动员在最低点c时,根据牛顿第二定律,有
对轨道的压力等于支持力,在点c时速度最大,所以压力最大,故B错误;
C.在a、b之间圆弧轨道,支持力与速度方向垂直,所以运动员所受的支持力对运动员不做功,故C错误;
D.运动员在a、b之间圆弧轨道的运动过程中,先向下运动后向上运动,所以重力对运动员先做正功后做负功,故D正确。
故选D。
2.C
【详解】AD.支持力与位移方向夹角为锐角,做正功,故AD错误;
B.同学处于平衡状态,不受摩擦力,故B错误;
C.重力方向与位移方向夹角为钝角,做负功,故C正确。
故选C。
3.D
【详解】A.由功的定义可知,足球受到的重力在上升阶段做负功,在下降阶段做正功,选项A错误;
B.由于阻力方向总是与速度方向相反,则阻力在上升阶段和下降阶段都做负功,选项B错误;
C.重力做的功为
选项C错误;
D.空气阻力做的功为
选项D正确。
故选D。
4.D
【详解】物块所受的摩擦力做的功为
故选D。
5.D
【详解】A.球A竖直方向做自由落体运动,球B竖直方向上做初速度不为0的匀加速直线运动,两球加速度、位移都相同,故所用时间不同,故A错误;
B.从开始运动至落地,下落距离相同,根据,重力对球A做的功等于对球B做的功,故B错误;
C.A球落地时竖直方向的速度小于B落地时竖直方向的速度,根据,球A的重力的瞬时功率小于球B的重力的瞬时功率,故C错误;
D.竖直方向根据可知,B的竖直方向初速度大,时间短,重力做功相同。根据可知,重力对球B做功的平均功率大于对球A做功的平均功率,故D正确。
故选D。
6.B
【详解】A、C、D三个球下落过程中,竖直方向都做自由落体运动,则三个球落地瞬间竖直方向速度大小都为
故
B球下落过程中,根据动能定理
设斜面的倾角为,可解的B球落地瞬间竖直方向速度大小为
小球落地的瞬间,其重力的功率为
可得故
故选B。
7.A
【详解】根据题意可知,篮球做自由落体运动,则篮球下落的高度
内重力所做的功
则0.5s内重力的平均功率
篮球在0.5s末的速度
末重力的瞬时功率
故选A。
8.A
【详解】在图像中,图像与轴围成的面积表示拉力做的功。设拉力做功,此段图像为梯形,根据梯形面积公式
这里,,
可得
设拉力做功,此段图像为三角形,根据三角形面积公式
这里,
可得
那么内拉力做的功
故选A。
9.D
【详解】A.在最初的位置,因为小球的速度为零,则重力做功的功率为零;在摆动过程中,重力与小球的速度成锐角,功率不为零;在最低点时,小球的速度与重力垂直,则重力做功的功率为零,由此可知,重力做功的功率先增大后减小,故A错误;
B.悬线的拉力始终与速度方向垂直,故做功为,故B错误;
CD.空气阻力的大小不变,方向始终与速度方向相反,故做功为,故C错误,D正确。
故选D。
10.B
【详解】B.对物块进行受力分析,把斜面对物块的支持力分别沿着水平方向和竖直方向分解,竖直方向由二力平衡可得
解得
斜面对物块支持力做的功为
可得,故B正确;
A.物块对斜面体的压力与等大反向,则有
分别沿水平方向和竖直方向分解,斜面的合力就是在水平方向的分力,则有
对整体进行受力分析,则有
综合解得
则做的功为,故A错误;
CD.整体的速度为
则的瞬时功率为
重力做功为0,故功率为0,故CD错误。
故选B。
11.B
【详解】人对车厢的作用力包括人对车厢向左的推力F和人对车厢底板的向右的摩擦力f,根据牛顿第三定律可知,车厢对人向右的推力F'=F,车厢底板对人的向左的摩擦力f'=f,对人受力分析,人的加速度向右,则由牛顿第二定律
可知
则F>f,因F和f位移相同,根据W=Fx,F做的正功大于f对车厢做的负功,则人对车厢做正功。故选B。
12.AD
【详解】A.小物块在力F作用下通过的位移为
故力F对物块所做功为
故A正确;
B.小车不受力F的作用,力F对小车做功为0,故B错误;
C.小物块在摩擦力f作用下通过的位移也为
摩擦力对物块做负功,故摩擦力f对物块所做的功为
故C错误;
D.小车在摩擦力作用下通过的位移为s,故摩擦力对小车做的功为
故D正确。
故选AD。
13.BC
【详解】A.由图丙可知,第1s内推力方向上没有位移,所以不做功,故A错误;
B.根据图像丙,第2s内位移为
由图丙可知,物体从第2s末开始做匀速直线运动,可知摩擦力方向向左,则有
摩擦力做负功
所以第2s内物体克服摩擦力做的功为2J,故B正确;
C.根据图像丙可知,1.5s时,物体的速度为,推力,推力F在第1.5s时的瞬时功率
故C正确;
D.根据图像丙,第2s内的平均速度为
推力,所以第2s内推力F做功的平均功率为
故D错误。
故选BC。
14.BC
【详解】A.当阻力等于牵引力时,速度最大,阻力
故A错误;
B.时间内有
因为,
代入数据联立得
故B正确;
C.时间内速度增大,功率不变,根据
可知牵引力减小,加速度减小,时间内牵引力做的功为
其中
时间内位移
设这段时间内牵引力做功,则
以上各式联立,代入数据得
故C正确;
D.图斜率表示加速度,图像可知斜率先不变后减小,根据
可知牵引力先不变后减小,故D错误。
故选BC。
15.(1)16J
(2)
(3)0
(4)0
(5)
【详解】(1)对物体进行受力分析,如图所示
根据功的定义式可知拉力所做的功
(2)由受力图可知
摩擦力
摩擦力所做的功为
(3)重力所做的功
(4)弹力所做的功
(5)方法一:合力所做的功
方法二:对物体受力分析可知
与方向相同,所以
16.(1)
(2)-27J
【详解】(1)滑动摩擦力
内,合力
加速度
物体从静止开始运动,末速度
(2)位移为
内,合力
加速度
位移
总位移
摩擦力做功
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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