高中物理人教版 (2019)必修 第二册1 功与功率随堂练习题

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第二册1 功与功率随堂练习题，共7页。试卷主要包含了解析等内容，欢迎下载使用。

1．在下图所描述的情景中，关于力做的功判断正确的是( )
A．如图甲所示，运动员下滑过程中，雪面的支持力做正功
B．如图乙所示，运动员借助竿子起跳过程中，克服竿子弹力做功
C．如图丙所示，运动员将冰壶向前推的过程中，对冰壶做正功
D．如图丁所示，杠铃被举在空中时，运动员对杠铃做正功
2.
如图所示，小朋友在弹性较好的蹦床上跳跃翻腾，尽情玩耍，在小朋友接触床面向下运动的过程中，床面对小朋友的弹力做功情况是( )
A．先做负功，再做正功
B．先做正功，再做负功
C．一直做正功
D．一直做负功
3．如图所示，一小孩和一大人都以水平的力匀速推动相同的木箱在相同的路面上走相同的位移(推箱的速度大小如图中所注)，比较此过程中两人分别对木箱做功的多少( )
A．大人做的功多 B．小孩做的功多
C．大人和小孩做的功一样多 D．条件不足，无法判断
4．如图所示，用电梯将两箱相同的货物从一楼运送到二楼，其中图甲是用扶梯台式电梯运送，图乙是用履带式自动电梯运送，假设两种情况下电梯都是匀速地运送货物，下列说法正确的是( )
A．两种情况下电梯对货物的支持力都对货物做正功
B．图乙中电梯对货物的支持力对货物做正功
C．图甲中电梯对货物的支持力对货物不做功
D．图乙中电梯对货物的支持力对货物不做功
5.
如图所示是甲、乙两物体做功与所用时间的关系图像，那么甲物体的功率P甲与乙物体的功率P乙相比( )
A．P甲>P乙 B．P甲C．P甲＝P乙 D．无法判定
6.
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．mgeq \r(gs) B.eq \f(1,2)mgeq \r(gs)
C．mgeq \r(2gs) D.eq \f(1,2)mgeq \r(6gs)
7.
一辆小车在水平面上做匀速直线运动，从某时刻起，小车所受牵引力和阻力随时间变化的规律如图所示，则作用在小车上的牵引力F的功率随时间变化的规律是下图中的( )
8.
质量为m的物体沿底面长度均为L、倾角不同的a、b、c三个斜面从顶端滑下，如图所示，物体和斜面间的动摩擦因数相同，a、b、c三个斜面与水平面的夹角的关系是θ1>θ2>θ3，物体从a、b、c三个斜面顶端运动到底端过程中，摩擦力做功分别是W1、W2和W3，下列关系式正确的是( )
A．W1>W2>W3 B．W1＝W3>W2
C．W1>W2＝W3 D．W1＝W2＝W3
素养提升练
9．(多选)某地遭受大雨侵袭发生内涝和泥石流灾害，某路段有一质量为2.0×103 kg的石块随着雨水由静止开始沿倾角为30°的斜坡滑下，石块滑至坡底时的速度大小为10 m/s，g取10 m/s2，则此时( )
A．石块重力的瞬时功率为2×105 W
B．石块重力的瞬时功率为1×105 W
C．石块所受斜坡支持力的瞬时功率为零
D．石块所受斜坡支持力的瞬时功率为eq \r(3)×105 W
10．(多选)如图所示，质量为50 kg的同学在做仰卧起坐．若该同学上半身的质量约为全身质量的eq \f(3,5)，她在1 min内做了50个仰卧起坐，每次上半身重心上升的距离均为0.3 m，g取10 m/s2，则她在1 min内克服重力做的功W和相应的平均功率P约为( )
A．W＝4 500 J B．W＝450 J
C．P＝75 W D．P＝60 W
11．(多选)
如图所示，质量为m＝2 kg的小球，以v0＝15 m/s的初速度，朝着一个倾角为θ＝37°的斜面平抛出去，它落到斜面上时的速度方向刚好和斜面垂直，则( )
A．该小球落到斜面上的瞬间重力对小球做功的瞬时功率为400 W
B．该小球落到斜面上的瞬间重力对小球做功的瞬时功率为200 W
C．整个平抛运动过程中重力对小球做功的平均功率为400 W
D．整个平抛运动过程中重力对小球做功的平均功率为200 W
12.
甲、乙两人在小河的两岸同时用绳拉小船，使小船在河的中间沿直线行驶，甲、乙的拉力分别为F1＝100 N和F2＝100eq \r(3) N，其方向如图所示．在小船行驶80 m的过程中，求：
(1)两个拉力F1和F2的合力以及该合力所做的功．
(2)两个拉力F1和F2分别做的功以及它们的代数和．
13．小球在空中某处从静止开始自由下落，与水平地面碰撞后上升到空中某一高度处，此过程中小球速度随时间变化的关系如图所示，已知小球质量为1 kg，整个过程中所受的阻力大小不变，求：
(1)小球下落的加速度大小．
(2)小球初始位置距地面的高度．
(3)此过程小球克服阻力所做的功．
课时作业(十二) 功与功率
1．答案：C
2．解析：在小朋友接触床面向下运动的过程中，床面对小朋友的弹力方向向上，弹力的方向与运动方向相反，床面对小朋友的弹力一直做负功，故D项正确．
答案：D
3．解析：因为木箱匀速运动，所以推力等于摩擦力，根据Ff＝μFN＝μmg可知，小孩和大人所用的推力大小相等，又因为沿推力方向所走的位移相同，所以做功一样多，C选项正确．
答案：C
4．解析：在题图甲中，贷物随电梯匀速上升时，货物受到的支持力竖直向上，与货物位移方向的夹角小于90°，故此种情况下支持力对货物做正功，选项C错误；题图乙中，货物受到的支持力与电梯接触面垂直，此时货物受到的支持力与货物位移方向垂直，故此神情况下支持力对货物不做功，故选项A、B错误，D正确．
答案：D
5．解析：根据功率的定义式P＝eq \f(W,t)可知，在功与所用时间的关系图像中，直线的斜率表示该物体的功率．因此，由图线斜率可知P甲答案：B
6．解析：小孩的加速度a＝eq \f(mgsin 30°,m)＝eq \f(1,2)g，由v2＝2as，得小孩滑行距离s时的速率v＝eq \r(gs)，故此时重力的瞬时功率P＝mgvsin 30°＝eq \f(1,2)mgeq \r(gs)，B正确．
答案：B
7．解析：车所受的牵引力和阻力恒定，所以车做匀加速直线运动，牵引力的功率P＝Fv＝F(v0＋at)，故选项D正确．
答案：D
8．解析：设斜面的倾角为θ，则任一斜面的长度为x＝eq \f(L,cs θ)，物体沿斜面下滑时受到的摩擦力大小为f＝μmgcs θ.摩擦力做功为W＝－fx＝－μmgcs θ·eq \f(L,cs θ)＝－μmgL，与倾角无关，故W1＝W2＝W3.D正确．
答案：D
9．解析：石块重力的瞬时功率PG＝mg·v·sin 30°＝2.0×103×10×10×eq \f(1,2) W＝1×105 W，故A错误，B正确；石块所受斜坡支持力与石块速度方向垂直，故石块所受斜坡支持力的瞬时功率为零，故C正确，D错误．
答案：BC
10．解析：每次上半身重心上升的距离均为0.3 m，则她每一次克服重力做的功W′＝eq \f(3,5)mgh＝eq \f(3,5)×50×10×0.3＝90 J；1分钟内克服重力所做的功W＝50W′＝50×90 J＝4 500 J；相应的平均功率为P＝eq \f(W,t)＝eq \f(4 500,60)W＝75 W，故A、C正确，B、D错误．
答案：AC
11．解析：小球落到一倾角为θ的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，故小球击中斜面前瞬间，速度方向与竖直方向的夹角为θ，有tan θ＝eq \f(v0,vy)，解得vy＝20 m/s，此时重力做功的功率为P＝mgvy＝2×10×20 W＝400 W，选项A正确，B错误；平抛运动的时间为t＝eq \f(vy,g)＝2 s，下降的高度为h＝eq \f(1,2)gt2 ＝20 m，重力做功的平均功率P＝eq \f(mgh,t)＝eq \f(2×10×20,2)W＝200 W，选项C错误，D正确．
答案：AD
12．解析：
(1)作F1和F2的矢量合成图，如图所示．则合力F＝eq \f(F1,cs 60°)＝200 N，方向沿河中心线方向；合力所做的功W合＝F·s＝200×80 J＝16 000 J.
(2)F1和F2做的功分别为
W1＝F1·s·cs 60°＝100×80×eq \f(1,2) J＝4 000 J，
W2＝F2·s·cs 30°＝100eq \r(3)×80×eq \f(\r(3),2) J＝12 000J，
W1＋W2＝16 000 J.
答案：(1)200 N 16 000 J (2)4 000 J 12 000 J 16 000 J
13．解析：(1)小球由静止开始下落，从题图可知下落的加速度大小
a＝eq \f(Δv,Δt)＝eq \f(4,0.5)m/s2＝8.0 m/s2.
(2)下落的高度h＝eq \f(1,2)at2＝eq \f(1,2)×8.0×0.52 m＝1 m.
(3)由图像的面积表示位移可知：0.5～0.75 s内小球上升的高度h′＝0.375 m
小球上升过程的加速度大小a′＝eq \f(Δv′,Δt′)＝eq \f(3,0.75－0.5) m/s2＝12.0 m/s2
由牛顿第二定律可知：
小球下落过程mg－F阻＝ma
小球上升过程mg＋F阻＝ma′
解得：F阻＝2 N
由于上升和下落过程中，阻力一直做负功，故整个过程小球克服阻力所做的功W＝F阻(h＋h′)＝2×(1＋0.375) J＝2.75 J.
答案：(1)8.0 m/s2 (2)1 m (3)2.75 J