内容正文:
8.1功与功率同步练习
2025-2026学年高一下学期人教版必修二
一、单选题
1.下列关于功和功率的说法正确的是( )
A.的功比的功小
B.公式只能求某一时刻的瞬时功率
C.额定功率是发动机的最大输出功率
D.功率是表示做功快慢的物理量,而不是表示做功多少的物理量
2.如图所示,在减速上升的升降机中,物块始终静止在固定的斜面上,关于物块所受各力做功的说法正确的是( )
A.合力做正功
B.支持力做负功
C.摩擦力不做功
D.摩擦力做正功
3.如图所示,质量均为的物体甲、乙放在水平面上,在物体甲上施加一与水平方向成斜向上的恒力,使物体甲以恒定的速度向右做匀速直线运动;在物体乙上施加一与水平方向成斜向下的恒力,使物体乙以恒定的速度向右做匀速直线运动。已知物体甲、乙与水平面的动摩擦因数分别为、,重力加速度,,,则下列说法正确的是( )
A. B.物体甲、乙对水平面的压力之比为
C.1s的时间内物体甲克服摩擦力做功为10J D.1s的时间内摩擦力对物体乙做功32J
4.物体受到两个互相垂直的作用力而运动,已知力F1做功6J,力F2做功8J,则力F1、F2的合力对物体做功为( )
A.10J B.14J C.2J D.-2J
5.大力发展地铁,可以大大减少燃油公交车的使用,减少汽车尾气排放。无锡已经开通地铁1号线和2号线,其中1号线起点堪桥站,终点长广溪站,全长29.42km。若一列地铁列车从甲站由静止启动后做直线运动,先匀加速运动20s,达到最高速度72km/h,再匀速运动80s,接着匀减速运动15s到达乙站停住。设列车在匀加速运动阶段牵引力为1×106N,匀速阶段牵引力的功率为6×103kW,忽略匀减速运动阶段牵引力所做的功。如果燃油公交车运行中做的功与地铁列车从甲站到乙站牵引力做的功相同,则燃油公交车排放气体污染物的质量是(燃油公交车每做1焦耳功排放气体污染物3×10-6g)( )
A.2.00kg B.2.02kg C.2.04kg D.2.06kg
6.如图所示,原长为l的轻质弹簧,一端固定在O点,另一端与一质量为m的小球相连。小球套在竖直固定的粗糙杆上,与杆之间的动摩擦因数为0.5。杆上M、N两点与O点的距离均为l,P点到O点的距离为,OP与杆垂直。当小球置于杆上P点时恰好能保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g。小球以某一初速度从M点向下运动到N点,在此过程中,弹簧始终在弹性限度内。下列说法正确的是( )
A.弹簧的劲度系数为
B.小球在P点下方l处的加速度大小为
C.从M点到N点的运动过程中,小球受到的摩擦力先变小再变大
D.从M点到P点和从P点到N点的运动过程中,小球受到的摩擦力做功不相同
7.如图甲所示,平行于光滑斜面的轻弹簧劲度系数为k,一端固定在倾角为θ的斜面底端,另一端与物块A连接;两物块A、B质量均为m,初始时均静止。现用平行于斜面向上的力F拉动物块B,使B做加速度为a的匀加速运动,A、B两物块在开始一段时间内的v-t关系分别对应图乙中A、B图线(时刻A、B的图线相切,时刻对应A图线的最高点),重力加速度为g,则( )
A.时刻,弹簧形变量为0
B.时刻,弹簧形变量为
C.从开始到时刻,拉力F逐渐增大
D.从开始到时刻,拉力F做的功比弹簧弹力做的功少
二、多选题
8.如图所示,角度为60°的“V”字形粗糙杆竖直固定,质量均为m的两个相同小球用一轻弹簧连接套在粗糙杆上等高的位置,两个小球与杆之间的动摩擦因数均为,弹簧在AB位置时处于原长,CD、EF位置与AB位置的竖直高度均为h。已知重力加速度为g,弹簧的劲度系数为且弹簧始终处于弹性限度内,不计空气阻力,两个小球从CD位置由静止同时下滑,下列说法正确的是( )
A.两个小球在CD位置的加速度大小为
B.两个小球下滑到AB位置时动能达到最大
C.从AB位置下滑到EF位置,两个小球所受的摩擦力先减小后增大
D.从AB位置下滑到EF位置,两个小球克服摩擦力做的功为mgh
9.下列四种物理过程分别用四个图描述。
甲:绳拉力F大小不变,物块从A处被拉到B处,物块和光滑轮O可视为质点;
乙:物体沿x轴运动,受到一个与x轴方向平行的力F,F的大小与位置的关系可用图乙描述(力沿+x轴时取正值),物体从x=0移动到x=12米的过程;
丙:绳长为R,小球(视为质点)沿竖直面从与圆心等高的A点运动至圆心正下方的B点,此过程空气阻力为大小不变的f;
丁:悬挂的小球(视为质点)在水平力F作用下,被缓慢拉到悬线与竖直方向成θ角的位置(从P拉到Q),悬线长为l。
这四种情形的运动过程中,关于力F或f做功的说法正确的有( )
A.甲:F做功
B.乙:F做功等于63J
C.丙:克服空气阻力f做的功
D.丁:F做功可以用求解,其中
10.如图所示,摆球质量为m,悬线长度为L,把悬线拉到水平位置后放手。设在摆球从A点运动到B点的过程中空气阻力的大小不变,则在此过程中( )
A.重力的瞬时功率先增大后减小 B.重力的瞬时功率在不断增大
C.空气阻力做功为 D.空气阻力做功为
三、填空题
11.质量的物体,在水平力的作用下,在光滑水平面上从静止开始运动,运动时间,物体的加速度大小_____,力在内对物体所做的功_____,力在内对物体所做功的平均功率_____。
12.现有30包大米,总质量为150kg,小明想尽快将它们搬上10m高处的库房,由图可知他可以提供的最大功率为___________W;为尽可能快地将大米搬上库房,他每次应搬___________包,若每次下楼时间是上楼时间的一半,则他最快完成搬运任务并返回原地所用的时间是___________s。(g=10N/kg)
四、解答题
13.如图所示,质量M=8kg的长木板停放在光滑水平面上,在长木板的左端放置一质量m=2kg的小物块,小物块与长木板间的动摩擦因数=0.2。现对小物块施加一个大小F=8N的水平向右恒力,小物块将由静止开始向右运动,2s后小物块从长木板上滑落。从小物块开始运动到从长木板上滑落的过程中,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)小物块和长木板的加速度各为多大;
(2)长木板的长度;
(3)摩擦力对小物块及木板做功分别为多少。
14.如图所示,一长的轻杆一端固定在水平转轴O上,另一端固定一质量的小球。小球绕O点在竖直平面内做顺时针的匀速圆周运动,已知小球转动线速度,重力加速度,求:
(1)小球运动到最低点C时,小球对轻杆的作用力
(2)小球运动到B位置时,轻杆对小球的作用力对小球做功的瞬时功率大小
15.如图甲所示,一物体置于倾角θ=30°的足够长光滑斜面上,电动机通过跨过定滑轮的轻绳牵引物体沿斜面上升。启动电动机后,在0~6s时间内物体运动的v-t图像如图乙所示,其中除1~5s时间段图像为曲线外,其余时间段图像均为直线,1s后电动机的输出功率保持不变。已知物体的质量为5kg,不计一切阻力,重力加速度g取10m/s2。则:
(1)0~1s内电动机牵引力大小;
(2)电动机的额定功率;
(3)求物体上滑达到的最大速度及此时重力的瞬时功率大小。
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
D
A
B
C
A
D
AD
AC
AC
11. 2 24 12
12. 50 3 450
13.(1),
(2)3m
(3)-16J;4J
【详解】(1)长木板与小物块间摩擦力
小物块加速度
长木板加速度
(2)小物块对地位移
长木板对地位移
长木板长
(3)摩擦力对小物块做功
摩擦力对长木板做功
14.(1)35N,方向竖直向下。
(2)
【详解】(1)在C点,设轻杆对小球的作用力为F,根据牛顿第二定律有
代入题中数据,解得
根据牛顿第三定律可知,小球对轻杆的作用力大小为35N,方向竖直向下;
(2)小球在水平位置B时,小球重力及杆对小球的作用力提供小球做匀速圆周运动的向心力,则可得轻杆对小球的作用力
解得
设F方向与水平方向成角,则有
则轻杆对小球的作用力对小球做功的瞬时功率大小
联立解得
15.(1)45N
(2)180W
(3)7.2m/s,180W
【详解】(1)由图可知,0~1s内物体做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律可得,
所以
(2)电动机的额定功率为
(3)物体上滑达到的最大速度时,有
解得
此时重力的瞬时功率为
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