资源简介

8.1功与功率 精选训练题
一、选择题
1．关于功的概念，下列说法中正确的是（ ）
A．力对物体做功多，说明物体的位移一定大
B．力对物体做功少，说明物体的位移一定小
C．物体发生了位移，不一定有力对它做功
D．力对物体不做功，说明物体一定没有移动
2．起重机将质量为m的物体匀速向上吊起一段距离。关于作用在物体上的各力的做功情况，下列说法正确的是（　　）
A．重力做负功，拉力做正功，合力做功为正功 B．重力做正功，拉力做正功，合力做功为零
C．重力做正功，拉力做负功，合力做功为正功 D．重力做负功，拉力做正功，合力做功为零
3．关于功率的概念，下列说法正确的是（ ）
A．力对物体做功越多，功率越大
B．由可以求得任一时刻机器的功率
C．由可知机车发动机的功率可以随速度不断增大而提高
D．由可知在发动机功率一定时，机车牵引力与运动速率成反比
4．如图所示，用水平力F拉着重为100 N的物体，在水平地面上向左匀速移动了5 m，物体所受地面的摩擦力大小为20 N，则（ ）
A．重力做的功是500 J
B．拉力做的功为100 J
C．拉力大小为120 N
D．拉力大小为100 N
5．一质量为m的木块静止在光滑的水平地面上，从t=0开始，将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上，在0~t这段时间内F做功的平均功率是（　　）
A． B． C． D．
6．质量为1.5×103kg的汽车在水平路面上匀速行驶，速度为20m/s，受到的阻力大小为2×103N。此时，汽车发动机输出的实际功率是（　　）
A．100W B．30kW C．40kW D．300kW
7．静止在水平地面上的物体，同时受到水平面内两个互相垂直的力的作用，由静止开始运动了2m，已知=6N，=8N，则（ ）
A．做功12J
B．做功16J
C．的合力做功28J
D．做的总功为20J
8．质量为1kg的小物体做自由落体运动，历时4s落地。重力加速度取g=10m/s。则（　　）
A．前2s、后2s，重力做的功之比为1∶2
B．整个下落过程中，重力做功的平均功率为40W
C．落地瞬间，重力做功的功率为400W
D．第4s内重力做功的平均功率为35W
9．图甲为一女士站立在台阶式台阶水平自动扶梯上正在匀速上楼，图乙为一男士站立在履带式自动人行道上正在匀速上楼下列关于两人受到的力做功判断正确的是　　
A．甲图中支持力对人不做功
B．甲图中摩擦力对人做负功
C．乙图中支持力对人不做功
D．乙图中摩擦力对人做负功
10．某车以相同的功率在两种不同的水平路面上行驶，受到的阻力分别为车重的和倍，最大速率分别为和，则（ ）
A． B． C． D．
11．质量为2kg的物体位于水平面上，在运动方向上受拉力作用沿水平面做匀变速运动，物体运动的速度图像如图所示，若物体受摩擦力为10N，则下列说法正确的是（　　）
A．拉力做功
B．拉力做功
C．摩擦力做功
D．物体克服摩擦力做功
二、填空题
12．静止在光滑水平面上的物体，在水平恒力的作用下，经过的时间沿直线运动了的距离。在这段时间里，恒力对物体所做的功为______，平均功率为______。
13．某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2000N，则汽车匀速行驶的最大速度为______m/s，如果汽车以54km/h的速度匀速行驶（受到的阻力不变），则发动机输出的功率为________kW。
14．一台起重机将质量为kg的货物在2s的时间内匀速提升5m，不计额外功，起重机在这2s内做的功为__________J，起重机在这2s内的平均输出功率为__________W。货物克服重力做功________ J 。（g取）
15．如下图所示，倾角为30°、长度为2m的光滑斜面，质量为1 kg的物体从斜面顶端由静止开始下滑，g取10 m/s2，则物体滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率是________W；;整个过程中重力做功的平均功率是_______W、整个过程中的合外力功为___________J
三、解答题
16．在我国东北寒冷的冬季,孩子们常坐在狗拉的雪橇上玩耍．如图所示,一质量为30kg的小孩坐在10.6kg的钢制滑板的雪橇上,狗用与水平方向成37°斜向上F=10N的拉力拉雪橇在冰面上运动,雪橇与冰面间的动摩擦因数0.02 ( cos37=0.8, g=10 )
(1)通过计算说明雪橇做匀速运动还是做变速运动
(2)在小孩和雪橇运动20m的过程中拉力F所做的功W．
17．质量为10kg的物体在拉力作用下运动，求下列各种情况下拉力做的功（g取10m/s2）：
(1)拉力沿水平方向，物体在动摩擦因数为0.25的水平地面上匀速移动4m；
(2)拉力沿水平方向，物体在动摩擦因数为0.25的水平地面上以2m/s2的加速度匀加速移动4 m；
(3)用大小为50N，与水平方向成37°角的斜向上的拉力拉物体，使物体沿水平地面移动4 m，物体与地面间的动摩擦因数为0.25；
(4)物体在竖直向上的拉力作用下，以2m/s2的加速度匀加速上升4 m。
18．质量为1kg的质点静止于光滑水平面上，从t=0时刻开始，物体受到如图所示水平外力F作用，求∶
（1）外力在0~2s内所作的功；
（2）外力在2s末的功率和第2s内的平均功率。
19．我国自行研制、具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机C919于2017年5月5日成功首飞，拉开了全面试验试飞的新征程。如图所示，假设试飞过程中飞机在水平跑道上的滑跑是初速度为零的匀加速直线运动，当位移时才能达到起飞所要求的速度，已知飞机质量，滑跑时受到的阻力为自身重力的0.1倍，重力加速度，求飞机从开始滑跑到起飞过程中：
（1）加速度a的大小；
（2）飞机滑跑时发动机产生的推力F的大小；
（3）发动机推力F的平均功率P。
20．如图所示，一个质量为m的木块，放在倾角为α的斜面体上，当斜面与木块保持相对静止沿水平方向向右匀速移动距离s的过程中，作用在木块上的各个力分别做功多少？合力的功是多少？(重力加速度为g)
21．汽车在水平直线公路上行驶，额定功率为P额=80kW，汽车行驶过程中所受阻力恒为f=2.5×103N。汽车的质量M=2×103kg。若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度的大小为a=1.0m/s2，汽车达到额定功率后，保持额定功率不变继续行驶。求：
（1）汽车在整个运动过程中所能达到的最大速度；
（2）20s末汽车的瞬时功率；
（3）当汽车的速度为5m/s时的瞬时功率；
（4）当汽车的速度为20m/s时的加速度。
参考答案
1．C2．D3．D4．B5．A6．C7．D8．C9．C10．B11．AD
12．18 9
13．30 30
14．
15． 10
16．(1)雪橇做匀速运动 (2)W= 160J
【解析】
（1）将小孩和雪橇看成一个整体，总质量为m，分析整体受力：
在y轴方向：Fsin37°+N=mg
由于f是滑动摩擦力：f=μN
可以推知：Fcos37°=f
物体所受到的F合=0N
说明雪橇做匀速运动.
（2）W=Fxcos37°=160J
17．(1)100J (2)180J (3)160J (4)480J
【解析】
(1)动摩擦力为
拉力做功
(2)动摩擦力为
拉力
F－f＝ma
F＝ma+f＝45N
拉力做功W＝F×S＝45×4 J＝180N
(3) 拉力做功
(4) 拉力做功竖直方向F-mg=ma
则
18．（1）8J；（2）4W，
【解析】
（1）第1s内的加速度
位移x1==1.5m
外力的功
第2s内的加速度
位移
外力的功
0~2内外力的功
（2）第2s末质点的速度
外力在2s末的功率
第2s内的平均功率
19．（1）；（2）；（3）
【解析】
（1）飞机滑跑过程中做初速度为零的匀加速直线运动，有
解得
（2）设飞机滑跑受到的阻力为，根据题意可得
根据牛顿第二定律有
得
（3）设飞机滑跑过程中的平均速度为，有
在滑跑阶段，牵引力的平均功率为
得。
20．【解析】
沿斜面建立直角坐标将重力正交分解，由于木块相对斜面静止沿水平方向做匀速运动，根据力的平衡条件可得斜面对木块的支持力
F1＝mgcosα
斜面对木块的静摩擦力
F2＝mgsinα
支持力F1与位移s间的夹角为90°＋α，则支持力做的功为
W1＝F1scos(90°＋α)＝－mgscosαsinα
摩擦力F2与位移s的夹角为α，则摩擦力F2做功为
W2＝F2scosα＝mgssinαcosα
重力与位移的夹角为90°，则重力做的功为
WG＝mgscos90°＝0
木块向右做匀速直线运动，受到的合力F合＝0，故合力做的功为
W＝F合·s＝0
21．（1）；（2）80kW；（3）22.5kW；（4）
【解析】
（1）汽车在整个运动过程中达到最大速度时加速度为0，则有
联立解得
（2）匀加速动动阶段，有
解得
达到最大功率时的速度为
解得
匀加速运动的时间为
则达到额定功率后，汽车将保持功率不变运动，所以20s末汽车的瞬时功率为P额=80kW。
（3）当汽车的速度为5m/s时，汽车处匀加速运动阶段，则有
汽车的速度为5m/s时的瞬时功率为22.5kW。
（4）当汽车的速度为20m/s时，汽车处于保持额定功率运动过程，则有
解得
汽车的速度为20m/s时的加速度为 ，则有
代入数据解得答案第1页，共2页

展开更多......

收起↑