高中物理人教版 (新课标)必修23.功率达标测试

这是一份高中物理人教版 (新课标)必修23.功率达标测试，文件包含73习题课功和功率解析版docx、73习题课功和功率原卷版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共18页， 欢迎下载使用。
1.一质量为m的滑块静止在光滑水平地面上，从t＝0时刻开始，将一个大小为F的水平拉力作用在滑块上，如图3所示，在t＝t1时刻力F的功率应是( )
A.eq \f(F2t1,2m) B.eq \f(F2t\\al(1, 2),2m) C.eq \f(F2t1,m) D.eq \f(F2t\\al(1, 2),m)
【答案】 C
【解析】 由牛顿第二定律得滑块的加速度a＝eq \f(F,m)，由v＝at1得v＝eq \f(F,m)t1，则P＝Fv＝F·eq \f(F,m)t1＝eq \f(F2t1,m)，故C选项正确.
2.关于摩擦力做功，下列说法中正确的是( )
A.滑动摩擦力阻碍物体的相对运动，一定做负功 B.静摩擦力起着阻碍物体相对运动趋势的作用，一定不做功
C.静摩擦力和滑动摩擦力一定都做负功 D.滑动摩擦力可以对物体做正功
【答案】 D
【解析】 摩擦力总是阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势，而且摩擦力对物体既可以做正功，也可以做负功，还可以不做功.综上所述，只有D正确.
3.质量为5 t的汽车，在水平路面上以加速度a＝2 m/s2启动，所受阻力为1.0×103 N，汽车启动后第1 s末的瞬时功率是( )
A.2 kW B.22 kW C.1.1 kW D.20 kW
【答案】 B
【解析】 根据牛顿第二定律得F－Ff＝ma，
则F＝Ff＋ma＝1 000 N＋5 000×2 N＝11 000 N.汽车在第1 s末的速度v＝at＝2×1 m/s＝2 m/s，所以P＝Fv＝11 000×2 W＝22 000 W＝22 kW，故B正确.
3一个物体在粗糙的水平面上运动，先使物体向右滑动距离l，再使物体向左滑动距离l，正好回到起点，来回所受摩擦力大小都为Ff，则整个过程中摩擦力做功为( )
A.0 B.－2Ffl C.－Ffl D.无法确定
【答案】 B
【解析】 由题意可知，物体运动过程可分两段，两段内摩擦力均做负功，即W＝－Ffl，则全程摩擦力所做的功W总＝－2Ffl.
4.(2019·浙江温州九校高一下学期期末)如图所示，一根木棒沿水平桌面从A运动到B，若棒与桌面间的摩擦力大小为f，则棒对桌面的摩擦力做的功和桌面对棒的摩擦力做的功各为( )
A．－fs，－fs B．fs，－fs C．0，－fs D．－fs,0
【答案】C
【解析】：棒对桌面的摩擦力，和桌面对棒的摩擦力，为作用力和反作用力，大小相等方向相反，从A运动到B的过程中，棒受到的摩擦力为f，位移为s，摩擦力做的是负功，所以桌面对棒的摩擦力做的功为－fs，桌面受到的摩擦力的大小也为f，但桌面没动，位移是0，所以棒对桌面的摩擦力做的功为0，C项正确。
5.质量为2 t的汽车，发动机的额定功率为30 kW，在水平公路上能以54 km/h的最大速度行驶，如果保持功率不变，汽车速度为36 km/h时，汽车的加速度为( )
A.0.5 m/s2 B.1 m/s2 C.1.5 m/s2 D.2 m/s2
【答案】 A
解析 当牵引力和阻力相等时，汽车的速度最大，最大速度为vm＝54 km/h＝15 m/s，由P＝Fvm＝Ffvm可得，阻力Ff＝eq \f(P,vm)＝eq \f(30 000,15) N＝2 000 N速度为v＝36 km/h＝10 m/s时汽车的牵引力为：F＝eq \f(P,v)＝3 000 N
由牛顿第二定律可得F－Ff＝ma，所以a＝eq \f(F－Ff,m)＝eq \f(3 000－2 000,2 000) m/s2＝0.5 m/s2，故选A.
6.(2019·山东寿光一中高一下学期检测)(多选)如图所示，质量为m的物体置于倾角为θ的斜面体上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，在外力作用下，斜面体以加速度a沿水平方向向左做匀加速运动，运动中物体m与斜面相对静止。则关于斜面对物体m的支持力和摩擦力，下列说法中正确的是( )
A．支持力一定做正功 B．摩擦力一定做正功
C．摩擦力可能不做功 D．摩擦力可能做负功
【答案】ACD
【解析】：
支持力方向垂直斜面向上，与位移方向成锐角，故支持力一定做正功。若摩擦力恰为零，则物体m只受支持力与重力，此时的加速度为a＝gtanθ，即a＝gtanθ时摩擦力不做功；若a＞gtanθ，则摩擦力沿斜面向下，摩擦力做正功；若a＜gtanθ，则摩擦力沿斜面向上，摩擦力做负功。
7.如图所示，物块A、B在外力F的作用下一起沿水平地面做匀速直线运动的过程中，关于A与地面间的滑动摩擦力和A、B间的静摩擦力做功的说法，正确的是( )
A．静摩擦力都做正功，滑动摩擦力都做负功 B．静摩擦力都不做功，滑动摩擦力都做负功
C．有静摩擦力做正功，有滑动摩擦力不做功 D．有静摩擦力做负功，有滑动摩擦力做正功
【答案】 C
【解析】 物块A、B在外力F的作用下一起沿水平地面做匀速直线运动，根据平衡条件得知，A对B的静摩擦力与拉力F平衡，地面对A的滑动摩擦力与B对A的静摩擦力平衡，则地面对A的滑动摩擦力方向向左，对A做负功，物块A对地面的滑动摩擦力不做功，A对B的静摩擦力做负功，B对A的静摩擦力做正功，因此，选项C正确，A、B、D错误。
8.质量为m的汽车，其发动机额定功率为P.当它开上一个倾角为θ的斜坡时，受到的阻力为车重力的k倍，则车的最大速度为( )
A.eq \f(P,mgsin θ) B.eq \f(Pcs θ,mgk＋sin θ)
C.eq \f(Pcs θ,mg) D.eq \f(P,mgk＋sin θ)
【答案】 D
【解析】 当汽车做匀速运动时速度最大，此时汽车的牵引力F＝mgsin θ＋kmg，由此可得vm＝eq \f(P,mgk＋sin θ)，故选项D正确.
9.一物体放在水平地面上，如图甲所示，已知物体所受水平拉力F随时间t的变化关系如图乙所示，物体相应的速度v随时间t的变化关系如图丙所示。求：
(1)0～6 s时间内物体的位移大小；
(2)0～10 s时间内物体克服摩擦力所做的功。
【答案】 (1)6 m (2)30 J
【解析】 (1)由题图丙可知0～6 s时间内物体的位移为：
s＝eq \f(6－2,2)×3 m＝6 m。
(2)由题图丙可知，在6～8 s时间内，物体做匀速运动，受力平衡，于是有摩擦力f＝F3＝2 N，
其中F3为6～8 s时的拉力，
0～10 s时间内物体的总位移为：
s′＝eq \f(8－6＋10－2,2)×3 m＝15 m
物体克服摩擦力所做的功：W＝fs′＝2×15 J＝30 J。
10.质量为m的木块静止在光滑的水平面上，某一水平恒力F作用在木块上，求：
(1)t＝t1时刻的瞬时功率；
(2)从t＝0开始，到t1时间内，F的平均功率。
【答案】 (1)eq \f(F2t1,m) (2)eq \f(F2t1,2m)
【解析】 (1)计算t＝t1时刻的瞬时功率，需求出该时刻的瞬时速度v1，v1＝at1＝eq \f(F,m)t1，故P1＝Fv1＝eq \f(F2t1,m)。
(2)要求0～t1时间内的平均功率，有两种计算方法：
方法一：利用eq \x\t(P)＝eq \f(W,t1)，W＝Fl＝F·eq \f(1,2)ateq \\al(2,1)＝F·eq \f(1,2)·eq \f(F,m)·teq \\al(2,1)，所以eq \x\t(P)＝eq \f(W,t1)＝eq \f(F2t1,2m)。
方法二：利用eq \x\t(P)＝Feq \x\t(v)＝F·eq \f(v1,2)＝eq \f(F2t1,2m)。
二 提升训练
1.如图所示，同一物体分别沿斜面AD和BD自顶点由静止开始下滑，该物体与斜面间的动摩擦因数相同。在滑行过程中克服摩擦力做的功分别为WA和WB，则( )
A．WA>WB B．WA＝WB
C．WA