高中物理人教版 (2019)必修 第二册1 功与功率巩固练习

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2020-2021学年人教版（2019）必修第二册8.1功与功率 课时作业10（含解析）  1．如图所示，人站在台阶式自动扶梯上，随扶梯匀速向下运动，下列说法正确的是A．人所受的合力不做功B．人所受的重力不做功C．人对梯面的压力不做功D．梯面对人的支持力不做功2．一物体沿光滑水平面运动时，其速度v随位移x变化的关系如图所示，则物体A．相同时间内速度变化量相同B．相同时间内速度变化量越来越小C．相同位移内所受外力做功相同D．相同位移内所受外力的冲量相同3．在一条平直的公路上，额定功率为、质量为的汽车以恒定加速度匀加速启动，已知阻力是车重的0.05倍，取，则（　　）A．汽车匀加速运动过程中牵引力大小为B．汽车匀加速运动过程中达到的最大速度大小为C．汽车匀加速时间为D．汽车匀加速运动通过的位移大小为4．光滑固定斜面上有一个质量分布均匀的正方形薄铁板，质量为M，正方形边长为d，在外力作用下沿平行于底边方向运动，在斜面上宽度为d的灰色区域内涂有一层特殊材料，薄铁板与该材料之间的动摩擦因数为，重力加速度为g，斜面倾角为，则该薄铁板通过粗糙区域时克服摩擦力做的功为（　　） A． B． C． D．5．如图所示为我国自行研制的新一代大型客机C919。假定其质量为m，起飞时在水平跑道上以加速度a做匀加速直线运动，受到的阻力大小为，当飞机速度为v时，则发动机输出的实际功率为（　　）A．  B． C． D．6．一木块静止在光滑的水平面上，被水平方向飞来的子弹击中的过程中，子弹进入木块的深度为2cm，木块相对于桌面移动了1cm。设木块对子弹的阻力恒定，则产生的内能和子弹损失的动能之比为（　　）A．1：1 B．2：3 C．1：2 D．1：37．某车以不同的功率P1和P2在相同的水平路面上行驶，所受的阻力相同，最大速率分别为v1和v2，则（　　）A． B． C． D．8．质量为m的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的摩擦阻力大小一定，汽车速度能够达到的最大值为v，那么当汽车的车速为时，汽车的瞬时加速度的大小为（　　）A． B． C． D．9．如图所示，完全相同的两个滑块在外力、的作用下沿粗糙水平面以相的速度匀速向右运动，、与水平面之间的夹角均为，、的功率分别为、则下列说法正确的是（　　）A．， B．，C．， D．， 10．如图，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M、N为轨道短轴的两个端点，运行的周期为。若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P经过M、Q到N的运动过程中（　　）A．从P到M所用的时间小于B．P点的加速度小于Q点的加速度C．M点时，万有引力只提供向心力D．从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功11．下面关于摩擦力做功叙述中正确的是（   ）A．静摩擦力对物体一定不做功B．滑动摩擦力对物体一定做负功C．一对静摩擦力中，如果一个静摩擦力做正功，则另一静摩擦力一定做负功D．一对滑动摩擦力中，一个滑动摩擦力做负功，另一滑动摩擦力可以不做功12．如图所示，甲、乙两人共同提一桶水静止不动时，已知两人手臂上的拉力大小相等且为，两静止人手臂间的夹角为，水和水桶的总重力为，则下列说法中正确的是（　　）A．越大，两人的合力越大 B．不管为何值，两人的合力大小是不变的C．越小，两人手臂的拉力越大 D．虽然手臂承受拉力，感觉酸痛，但拉力并不做功13．汽车发动机的额定功率为80kW的汽车，质量为m=2×103kg，如果汽车从静止开始先做匀加速直线运动，加速度大小为2m/s2，运动过程中阻力恒为4×103N，则（　　）A．汽车从静止启动后能达到的最大速度为20m/sB．汽车从静止启动后能达到的最大速度为10m/sC．匀加速直线运动的时间为10sD．汽车从静止达到最大速度的过程中的平均速度大于10m/s14．如图所示在风洞测试实验中，竖直平面内有一质量为m的小球在与竖直方向MN成夹角的力F的作用下，沿图中虚线由M至N做竖直向上的匀速运动。已知MN之间的距离为d，重力加速度为g，则下列说法正确的是（    ）A．风力方向可能水平向左B．风力的最小值为C．当风力大小等于mg时，小球从M运动到N时风力不做功D．F所做的功一定为15．质量是2000kg、额定功率为80kW的汽车，在平直公路上行驶中的最大速度为20m/s。若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为2m/s2，运动中的阻力不变，下列说法正确的是（　　）A．汽车所受阻力为4000NB．3s末汽车的瞬时功率为80kWC．汽车做匀加速运动的时间为10sD．汽车在匀加速运动中牵引力所做的功2×105J  16．如图所示，小物块A、C通过不可伸长的轻绳跨过光滑的轻质定滑轮连接，物体C离地面高为H=m。A置于木板B的最左端，A与B之间的动摩擦因数为μ=0.6，B与桌面间摩擦不计，且离定滑轮足够远。已知物体A、B、C的质量分别为1kg、2kg、3kg，重力加速度g=10m/s2：（1）开始时控制物体A和B，使三个物体均处于静止状态，求A受到轻绳的拉力大小；（2）物体B保持静止撤去对A的控制，C从静止下落到地面，此过程中A未离开B，求物块C下落的时间；（3）同时撤去对A、B的控制，系统开始运动，在B到达滑轮前，求A、B间因摩擦产生的热量。17．2020年6月30日前厦门市很多景区对游人免费开放。钟医生一家自驾来厦门旅游，在沈海高速公路上，轿车以v=108km/h的速度在平直的路面上匀速行驶，发动机的功率恒为P=9×104W，经过t=30min到达厦门。求：(1)轿车发动机在该路段行驶过程中所做的功W；(2)轿车在匀速行驶时所受阻力f的大小。18．如图所示，一小球质量m=1kg，从某高度水平抛出，经过1.8s后到达地面，到地面时速度与水平方向的夹角为53°，不计空气阻力，已知，，。 求：(1)小球落地时重力的功率大小；(2)小球水平抛出时的初速度大小。19．如图甲所示，质量M=1.0kg的长木板A静止在光滑水平面上，在木板的左端放置一个质量m=1.0kg的小铁块B，铁块与木板间的动摩擦因数μ=0.2，对铁块施加水平向右的拉力F，F大小随时间变化如图乙所示，4s时撤去拉力．可认为A、B间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，木板足够长，取重力加速度g=10m/s2。求：(1)0~1s内，A、B的加速度大小；(2)0~4s内，拉力做的功W。20．兴业快线（图甲）作为未来珠海市东部南北向主要纵向通道之，建成后将极大地缩短高新区与香洲城区的通行距离和时间。如图乙所示，兴业快线有一水平路段由一直道和一段半径为的圆弧形弯道组成。现有一总质量为、额定功率为的测试汽车通过该路段。汽车可视为质点，取重力加速度大小。(1)若汽车由静止开始沿直道做加速度大小为的匀加速直线运动，在该路段行驶时受行到的阻力恒为车重的倍，求该汽车匀加速运动的时间；(2)在第(1)问中，该汽车的牵引力在末的瞬时功率和在内所做的功；(3)若汽车通过弯道时做匀速圆周运动，路面对轮胎沿半径方向的最大作用力是车重的0.15倍，求该汽车安全通过此弯道的最大速度。
参考答案1．A【解析】对人受力分析，受到竖直向下的重力和垂直于接触面向上的支持力，根据可知，重力做正功，支持力做负功，根据牛顿第三定律可知，人对梯面的压力竖直向下，人对梯面的压力做正功，根据动能定理可知，人所受的合力不做功，故A正确，B、C、D错误；故选A．2．D【分析】本题考查速度位移图像的理解，速度和位移成正比，分析相关物理量的变化。【详解】由图得速度和位移成正比，物体不是做匀变速直线运动。AB．随着位移增大，物体速度均匀增大，所以相同时间内物体位移越来越大，速度变化量越来越大，AB错误；CD．相同位移速度变化量相同，对同一物体，动量变化量相同，但动能变化量不同，所以所受外力的冲量相同，做功不同，C错误，D正确；故选D。3．B【详解】A.根据牛顿第二定律可知解得A错误；B.汽车匀加速运动过程中达到的最大速度为B正确；C.汽车加速时间为C错误；D.汽车匀加速运动通过的位移大小为D错误；故选B。4．A【详解】物块进入粗糙部分越多，摩擦力越大，所以摩擦力先逐渐增大后逐渐减小，且物体对粗糙部分的正压力与位移成正比（如图所示），故平均摩擦力µMgcosθ，所以Wf=µMgcosθ×2d=µMgdcosθ故选A。5．B【详解】飞机起飞时在水平跑道上做加速度a做匀加速直线运动，设牵引力为F，根据牛顿第二定律得所以牵引力功率故选B。6．B【详解】子弹损失的动能等于子弹克服阻力所做的功，子弹的位移为打入深度d和木块移动的距离L之和，有产生的内能为故有故选B。7．C【详解】当车的速度最大时牵引力等于阻力，根据P=Fv则有P1=fv1P2=fv2所以故选C。8．C【详解】汽车速度达到最大后，将匀速前进，此时牵引力与摩擦力大小相等，根据功率与速度关系公式和共点力平衡条件有当汽车的车速为时，牵引力为有此时根据牛顿第二定律有联立以上方程可以得到 故ABD错误，C正确。
故选C。9．A【详解】两物体均做匀速直线运动，则有得同理可知得则功率因速度相同，夹角相同，则故选A。10．AD【详解】A．海王星在PM段的速度大小大于MQ段的速度大小，则PM段的时间小于MQ段的时间，所以P到M所用的时间小于，故A正确；B．在P点时受到太阳的引力大于在Q点时的引力，则P点的加速度大于Q点的加速度，选项B错误；C ．M点时，万有引力一部分提供向心力，另一部分力沿M点切线的反方向，使海王星减速，故C错误；D．根据万有引力方向与速度方向的关系知，从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功，故D正确。故选AD。11．CD【详解】A．静摩擦力可以做功，如传送带传送物体，自动扶梯等静摩擦力均可以做正功，故A错误B．滑动摩擦力可以做正功，只要滑动摩擦力与物体运动方向相同即可，如小物块轻轻放在匀速运动的传送带上，小物块相对于传送带运动，滑动摩擦力充当动力，传送带对小物块的摩擦力做正功，故B错误；C．一对静摩擦力作用的物体间无相对滑动，故位移始终相等，而二力大小相等，方向相反，故一个做正功，则另一个就做负功，故C正确；D．而一对滑动摩擦力做功由以下几种情况：1．不做功，比如两个重叠的木块．上面的木块用弹簧系上墙面上..用力拉下端的木块（此木块足够长）待其稳定后…摩擦力对上面的物块不做功； 2、做负功．还是两个重叠的长木板，一个力拉上面的，另 一个力拉下面的，两力的方向相反．摩擦力对两木板都做负功.3、做正功．如物体丢上移动的传送带．摩擦力对传送带做负功．对物体做正功；故D正确；故选CD。12．BD【详解】ABC．两个人拉力的合力一定，与水及桶的重力等值反向，夹角越大，两个拉力越大，如图但不管为何值，两人的合力大小是不变的，越小，两人手臂的拉力越小，AC错误B正确；D．因为甲、乙两人共同提一桶水静止不动，没有位移，所以，虽然手臂承受拉力，感觉酸痛，但拉力并不做功，D正确。故选BD。13．AD【详解】AB．当汽车的牵引力与阻力相等时，汽车的速度最大，根据得汽车的最大速度为故A正确，B错误；C．根据牛顿第二定律得解得汽车匀加速直线运动的末速度为则匀加速直线运动的时间为故C错误；D．汽车从静止到达最大速度的过程先做匀加速直线运动，后做加速度减小的加速直线运动，最后做匀速直线运动，若一直匀加速的话，平均速度为10m/s，由图象知，相同时间内位移比匀加速直线运动的位移大，所以平均速度比匀加速直线运动的平均速度大，即汽车从静止达到最大速度的过程中的平均速度大于10m/s，故D正确；故选AD。14．BC【详解】A．对小球受力分析：小球受到重力mg、拉力F与风力，因为小球做匀速直线运动，合力为零，则F与风力的合力与mg大小相等、方向相反，作出F与风力产生的作用力的合力，如图所示，由图可知，风产生的作用力方向指向右侧，故A错误；B．由图可知，当风力产生的作用力与F垂直时，风产生的作用力最小．则得F风＝mgsin 45°所以风产生的作用力的最小值为mg，故B正确；C．当风产生的作用力大小等于mg时，根据几何关系，风产生的作用力水平向右，与MN垂直，小球从M运动到N风产生的作用力不做功，故C正确；D．由于风产生的作用力变化时，F大小也跟着改变，所以不能确定F所做功的具体值，故D错误。故选BC。15．AD【详解】A．当汽车匀速直线运动时，速度达到最大，此时牵引力与阻力大小相等，则得阻力故A正确BC．当汽车的实际功率达到额定功率时，匀加速运动结束，设汽车做匀加速运动的时间为t，末速度为v．汽车做匀加速运动的末速度为根据牛顿第二定律得由运动学公式得联立得则t1=3s末汽车在匀加速运动，则3s末汽车的瞬时功率为故BC错误；D．匀加速运动的位移所以汽车在匀加速运动中牵引力所做的功故D正确；故选AD。 16．（1）30N；（2）；（3）【详解】（1）由于C处于静止状态，故由二力平衡可得绳的拉力故A受到轻绳的拉力大小为30N（2）撤去对A的控制，A、C系统一起加速运动，由牛顿第二定律有故可得对于物体B，由牛顿第二定律有代入数据解得所以A、B两个物体不会相对静止，而是都向右运动，故对物块C，有代入数据求得C下落的时间（3）同时撤去对A、B的控制，系统开始运动，在C物体落地前瞬间，A、B发生的相对位移为代入数据解得在C物体落地瞬间，有C物体落地后，物体A、B在未达到共同速度时，A、B加速度为设A、B达到共同速度v时所用时间为，则有代入数据求得在时间内，A、B发生的相对位移为代入相关数据求解得故AB间从开始运动到达到共同速度，发生的相对位移为所以A、B间因摩擦产生的热量为17．(1)；(2)【详解】(1)轿车发动机在该路段行驶过程中所做的功(2)轿车在匀速行驶时18．(1)180W；(2)13.5m/s【详解】（1）小球落地时竖直方向速度vyvy=gt=10×1.8m/s=18m/s小球落地时重力的功率大小P=mgvy=1×10×18W=180W（2）球水平抛出时的初速度大小v019．(1)，；(2)40J【详解】(1)在内，因拉力为，AB间的摩擦力为，故AB一定发生相对运动；AB两物体分别做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可得代入数据得(2)当后，拉力，铁块B做匀速运动，速度大小为，木板A仍做匀加速直线运动，又经过时间 ，速度与铁块B相等又解得A、B速度相等后一起做匀加速直线运动，运动时间，加速度为a，则时间内拉力做的功时间内拉力做功时间内拉力做的功内拉力做的功20．(1)5s；(2)48kW，；(3)24.5m/s【详解】(1)当汽车匀加速运动达到额定功率时，开始做变速运动。由题可得根据牛顿第二定律由运动学公式联立并代入数据得(2)由(1)解得汽车在3s末的速度大小为汽车在内的位移为故该汽车的牵引力在末的瞬时功率为汽车在内的做的功为(3)由题意可得解得