高中物理1 功与功率练习题

这是一份高中物理1 功与功率练习题，共9页。试卷主要包含了 功的定义， 功的单位， 功率的定义， 功率的单位， 功率与功的关系， 平均功率与瞬时功率， 功率与机械效率等内容，欢迎下载使用。

1. 功的定义：如果一个物体受到力的作用，并在力的方向上发生了一段位移，我们就说这个力对物体做了功。功的数量可以用力与物体在力的方向上位移的乘积来表示，公式为W=Fs。
2. 功的单位：在国际单位制中，功的单位是焦耳（J）。
3. 功率的定义：功率是指物体在单位时间内所做的功的多少，即功率是描述做功快慢的物理量。功率的公式是P=W/t，其中P表示功率，W表示功，t表示时间。
4. 功率的单位：在国际单位制中，功率的单位是瓦特（W）。
5. 功率与功的关系：功率与功的关系可以通过公式P=W/t来理解。当功的数量一定时，时间越短，功率值越大。这意味着，如果一个机器或设备在相同的时间内完成了更多的工作，那么它的功率就更大。
6. 平均功率与瞬时功率：平均功率是指在一段时间内所做的功与这段时间的比值，而瞬时功率则是指在某一时刻或某一位置所做的功与时间的比值。
7. 功率与机械效率：机械效率是指有用功与总功的比值，而功率则描述了做功的快慢。虽然这两个概念不同，但它们都是评估机械性能的重要指标。
一、单选题
1．如图所示，一位老人在轻绳的帮助下在斜面上保持静止。设斜面与地面间的倾角为θ且固定，斜面与老人之间的动摩擦系数为μ，老人质量为m，重力加速度为g，假设轻绳方向为水平的，则下列说法正确的是（ ）
A．如果老人不受到斜面对其摩擦力，则斜面对其支持力FN大小满足FN=mg csθ
B．老人受到的摩擦力可能沿斜面向上，也可能沿斜面向下
C．轻绳对老人的拉力与老人对轻绳的拉力是一对作用力与反作用力，而斜面对老人的支持力与老人的重力则是一对平衡力
D．经过一段时间后老人会觉得疲劳，是因为绳子拉力对老人做了负功
2．根据开普勒第一定律可知：火星绕太阳运行的轨道是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上，下列说法正确的是
A．太阳对火星的万有引力大小始终保持不变
B．火星运动到近日点时加速度最大
C．火星在椭圆上运动，速率相等的点总有两个
D．火星绕太阳运行过程中万有引力始终不做功
3．如图所示，篮球运动员平框扣篮，起跳后头顶与篮筐齐平。若图中篮筐距地高度，球员竖直起跳，则其平框扣篮过程中克服重力所做的功及离地时重力的瞬时功率约为（ ）
A．B．C．D．
4．某同学以的速度匀速跑步，在内空气阻力对他做功为，则该过程中空气阻力做功的平均功率为（ ）
A．B．C．D．
5．如图所示，从某高度以初速度v0水平抛出一个质量为m的小球，在小球未落地的过程中，其速度v、速度变化量Δv、重力的功率P和重力的功W与时间t的关系图象，正确的是
A．B．
C．D．
6．如图所示，质量为m的小物体，从高为h、倾角为α的固定粗糙斜面顶端由静止开始沿斜面下滑，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，在物体从斜面顶端滑至斜面底端的过程中，摩擦力所做的功为（ ）
A．μmghtanαB．μmghsinα
C．－D．－
7．如图所示，质量m的物体静止在倾角为α的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，现在使斜面体向右水平匀速移动距离s，物体与斜面相对静止，重力加速度为g，则摩擦力对物体做功为（ ）
A．0B．μmgcsα·s
C．mgssinαcs2αD．mgssinαcsα
8．根据开普勒第一定律可知：火星绕太阳运行的轨道是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。火星绕太阳运行过程中，下列说法正确的是（ ）
A．火星绕太阳运行的速度方向始终指向太阳
B．太阳对火星的万有引力大小始终保持不变
C．火星运动到近日点时，太阳对火星的万有引力最大
D．太阳对火星的万有引力始终不做功
9．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．静摩擦力可能对物体做正功
10．如图所示，一行李箱在的水平拉力作用下，沿水平面匀速运动了4m，该过程中摩擦力对行李箱做的功为（ ）
A．4JB．5JC．20JD．
二、多选题
11．如图所示，质量为m的小球穿在足够长的水平固定直杆上处于静止状态，现对小球同时施加水平向右的恒力F0和竖直向上的力F，使小球从静止开始向右运动，其中竖直向上的力F大小始终与小球的速度成正比，即F=kv（图中未标出）．已知小球与杆间的动摩擦因数为μ，下列说法中正确的是（ ）
A．小球的加速度先增大后减小，最后保持不变
B．小球的速度先增大后减小，最后保持不变
C．小球的最大加速度为
D．小球的最大速度为，恒力F0的最大功率为
12．物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动。通过力和速度传感器监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律分别如图甲、乙所示。取，则下列说法正确的是（ ）
A．物体的质量kg
B．物体与水平面间的动摩擦因数
C．第2s内物体克服摩擦力做的功J
D．前2s内推力F做功的平均功率W
13．如图，倾角为30°的自动扶梯在电压为380V的电动机带动下以0.4m/s的恒定速率向斜上方运动，电动机的最大输出功率为4.9kW，空载时电动机中的电流为5A，若载人时扶梯的运动速率和空载时相同．设所载人的平均质量为60kg，重力加速度g=10m/s2．不计一切损耗，则扶梯匀速运动过程中
A．站在扶梯上的人不受摩擦力作用
B．扶梯可同时乘载的最多人数为25人
C．扶梯可同时乘载的最多人数为40人
D．无论空载、承载或满载，电动机的输出功率均为4.9kW
14．质量为m的物体静止在倾角为的斜面上，斜面沿水平方向向右匀速移动了距离s，如图所示，物体m相对斜面静止。则下列说法正确的是（ ）

A．重力对物体m做正功
B．合力对物体m做功为零
C．摩擦力对物体m做负功
D．支持力对物体m做正功
15．如图所示，用大小为，沿水平方向的恒力F作用在质量为的木箱上，使木箱在水平地面上沿直线运动，已知木箱与地面间的动摩擦因数，g取，当木箱从静止开始运动了时（ ）
A．力F做的功
B．重力做的功
C．克服摩擦力做的功
D．合力做的功
三、填空题
16．一根木棒在粗糙水平面上移动L，质量为M，木棒与水平面间的摩擦因数为μ，则重力对木棒所做的功为 ，摩擦力对木棒所做的功为 ，摩擦力对桌面所做的功为 。
17．倾角为θ的固定斜面上有一质量为m的物体，在水平推力F的作用下物体沿斜面向上移动了距离s，如果物体与斜面间的动摩擦因数为μ，则推力所做的功为 ．
18．大小相等的水平拉力分别作用于原来静止、质量分别为m1和m2的物体A、B上，使A沿光滑水平面运动了位移s，使B沿粗糙水平面运动了同样的位移，则拉力F对A、B做的功W1和W2相比较 ．
19．一辆汽车发动机的额定功率为60kW，在水平路面上行驶时受到的阻力是1800N，则汽车在水平路面上行驶的最大速度为 km/h。
20．质量为的物体从倾角为的光滑斜面上从静止开始下滑，重力在前4s内的平均功率为 W；重力在末的瞬时功率为 W．（）
四、解答题
21．“道路千万条，安全第一条，行车不规范，亲人两行泪．”这句话告诉大家安全驾驶的重要性．质量为的汽车在水平公路上行驶时，阻力是车重的0.1倍．让车保持额定功率为，从静止开始行驶．取：
(1)若以额定功率启动，求汽车达到的最大速度及汽车车速时的加速度；
(2)若汽车以的速度匀速行驶，求汽车的实际功率．
22．一列满载乘客的动车组共有8辆标准车厢，4号车厢专门设置无障碍车厢，沿列车前进方向看，第二、三 节车厢为自带动力的车厢（动车），其余为不带动力的车厢（拖车）。每节车厢的质量均为1.25×104kg，动车车厢的额定功率都为9600kW（只有在第三节车厢达到额定功率但仍不够用时才启动第二节车厢动力系统）。每节车厢在高速行驶过程中所受阻力正比于其速率的二次方，比例系数为2.40，重力加速度大小10m/s2。
（1）若动力系统均启用时，求该动车组能达到的最大行驶速度。
（2）若该动车组以最大速度正常行驶时，由于故障，第二节车厢突然失去动力，求失去动力的瞬间第二三节之间的作用力。
23．如图所示，质量为的木块在倾角的足够长的固定斜面上由静止开始下滑，木块与斜面间的动摩擦因数为，已知：，，g取10m/s2，求：
（1）前2s内重力做的功；
（2）前2s内重力的平均功率；
（3）2s末重力的瞬时功率。

24．在光滑的水平面上放有很薄的一个长木板，其长度，质量，长木板最右端并排放有相距很近的质量为和的A、B两小滑块（可视为两质点），，系统处于静止状态。滑块A与长木板的动摩擦因数为，滑块B与长木板的动摩擦因数为，最大静摩擦力均等于滑动摩擦力。从零时刻开始，在长木板右端施加一水平恒力，使系统向右运动，滑块离开木板落到水平面时无速度损失。已知重力加速度为。求：
（1）滑块A离开长木板时的速度；
（2）2s末两个滑块的距离；
（3）全过程因摩擦产生的热量。
25．如图所示，是汽车牵引力F和车速倒数的关系图像，若汽车质量为kg，由静止开始沿平直公路行驶，阻力恒定，最大车速为30 m/s，则
（1）试根据图像分析汽车AB段和BC段分别做什么性质运动？最后做什么运动？
（2）机车启动过程最大功率为多少？
（3）汽车速度为20m/s时的加速度为多大？
（4）汽车维持匀加速时间为多少？
参考答案：
1．B
2．B
3．B
4．B
5．C
6．C
7．D
8．C
9．D
10．D
11．AD
12．BC
13．AB
14．BCD
15．CD
16． 0 0
17．
18．W1＝W2
19．120
20． 50 100
21．(1) ， (2)
22．（1）；（2）2.40×104N
23．（1）48J；（2）24W；（3）48W
24．（1）1.5m/s；（2）4m；（3）15J
25．（1）略；（2）；（3）；（4）