新教材同步备课2024春高中物理课时分层作业12功与功率新人教版必修第二册

课时分层作业(十二)功与功率◎题组一功的分析与计算1．下列说法中正确的是()A．－10J的功小于＋5J的功B．功是矢量，正、负表示方向C．一个力对物体做了负功，但这个力不一定阻碍物体的运动D．功是标量，正、负表示外力对物体做功还是物体克服外力做功2．(2022·西安四校高一期末)如图所示，人站在电动扶梯的水平台阶上，假若人与扶梯一起匀加速向上运动，在这个过程中人的脚所受的静摩擦力()A．等于零，对人不做功B．水平向左，对人不做功C．水平向右，对人做正功D．沿斜面向上，对人做正功3．(2022·江苏淮安高一检测)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．－μmgh·tanα B．－μmgh·cosαC．－μmghtanα4．(多选)如图所示，质量为m的飞机在水平甲板上，受到与竖直方向成θ角的斜向下的恒定拉力F的作用，沿水平方向移动了距离s，飞机与水平甲板之间的摩擦阻力大小恒为Ff，重力加速度为g，则在此过程中()A．摩擦力做的功为－FfsB．力F做的功为FscosθC．重力做的功为mgsD．力F做的功为Fssinθ◎题组二功率的分析与计算5．下列关于功率的计算式P＝Wt和P＝FvA．据P＝WtB．由P＝Wt知，只要知道W和tC．由P＝Fv只能求某一时刻的瞬时功率D．由P＝Fv知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比6．某力做的功随时间变化的关系如图所示，该力做功的功率为()A．10W B．20WC．30W D．40W7．如图所示是小孩滑滑梯的情景，假设是固定光滑斜面，倾角为30°，小孩质量为m，由静止开始沿滑梯下滑，重力加速度为g，滑行距离为s时，重力的瞬时功率为()A．mggs B．12mgC．mg2gs D．12mg8．(2022·济南高一检测)质量为50kg的同学做仰卧起坐运动。若该同学上半身的质量约为全身质量的35，她在1min内做了50个仰卧起坐，每次上半身重心上升的距离均为0.3m，g取10m/s2，则她1min内克服重力做的功W和相应的功率PA．W＝4500J，P＝75WB．W＝4500J，P＝7.5WC．W＝3600J，P＝60WD．W＝3600J，P＝6W9．在光滑水平面上，t＝0时开始用水平恒力F拉一物体，物体从静止开始运动。在0～t0时间内F做功为W1，在t0～2t0时间内F做功为W2，则W2∶W1为()A．1B．2C．3D．410．(多选)(2022·江西省靖安中学高一检测)一质量为1kg的物体静止在水平地面上，受到大小为2N的水平拉力作用后做匀加速直线运动，经5s后撤去水平拉力，物体共运动10s停止，已知g＝10m/s2。下列说法正确的是()A．物体运动过程中受到的摩擦力大小为0.5NB．4s末拉力F的功率为8WC．物体运动过程中拉力做功为25JD．物体运动过程中克服摩擦力做功为12.5J11．(多选)如图所示，水平路面上有一辆质量为m0的汽车，车厢中有一质量为m的人正用恒力F向前推车厢，在车以加速度a向前加速行驶距离L的过程中，下列说法正确的是()A．人对车的推力F做的功为FLB．车对人做的功为maLC．车对人的摩擦力做的功为(F＋ma)LD．车对人的作用力大小为ma12．(2022·江苏省太湖高级中学高一检测)如图所示，位于水平面上的物体A，在斜向上的恒定拉力F作用下，由静止开始向右做匀加速直线运动。已知物体质量为10kg，F的大小为100N，方向与速度v的夹角为37°，物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，g＝10m/s2(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)。(1)第2s末，拉力F对物体做功的功率是多大？(2)从运动开始，物体前进12m过程中拉力对物体做功的平均功率是多大？13．(多选)如图所示，质量为m＝2kg的小球，以v0＝15m/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，g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，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500WB．该小球落到斜面上的瞬间重力对小球做功的瞬时功率为400WC．整个平抛运动过程中重力对小球做功的平均功率为200WD．整个平抛运动过程中重力对小球做功的平均功率为400W课时分层作业(十二)123456789101113DCCADDBBACBCABCBC1．D[功是标量，功的正负不表示方向，表示做功的效果，即力对物体做功还是物体克服力做功，A、B错误，D正确；一个力对物体做了负功，说明该力与位移方向相反或夹角为钝角，这个力一定阻碍物体的运动，C错误。]2．C[人与扶梯一起匀加速斜向上运动，人的脚所受的静摩擦力水平向右，与位移方向成锐角，静摩擦力做正功，故C正确。]3．C[根据功的定义，摩擦力所做的功W＝－fs＝－μmgcosα·hsinα＝－4．AD[摩擦力大小为Ff，则摩擦力所做的功WFf＝－Ffs，选项A正确；由题意可知，拉力与位移方向的夹角为90°－θ，则力F做的功WF＝Fs·cos(90°－θ)＝Fssinθ，选项B错误，D正确；由于竖直方向上没有位移，故重力不做功，选项C错误。]5．D[公式P＝Wt中，做功W越大，但是时间t不知道，所以功率并不一定大，A错误；公式P＝Wt是求一段时间的平均功率，B错误；P＝Fv中，当速度是瞬时速度时，求的是瞬时功率，当速度为平均速度时，求的就是平均功率，C错误；由P＝Fv可知，当P一定时，F与6．B[由功率的计算公式P＝Wt，可得W＝Pt，由图可知，W与t的数值关系式为W＝20t，即P7．B[小孩的加速度a＝mgsin30°m＝12g，由v2＝2as得，小孩滑行距离s时的速率v＝gs，故此时重力的瞬时功率P＝mgv8．A[每次上半身重心上升的距离均为0.3m，则她每一次克服重力做的功W＝35mgh＝35×50×10×0.3J＝90J，1min内克服重力所做的功W总＝50W＝50×90J＝4500J，相应的功率约为P＝W总9．C[物体受恒力作用由静止开始运动，故做初速度为零的匀加速直线运动，则根据匀变速运动规律可知，0～t0时间内的位移x1与t0～2t0时间内位移x2的比值为x1∶x2＝1∶3，根据公式可知W2∶W1＝Fx2∶Fx1＝3，故选项C正确。]10．BC[0到5s过程中，F－f＝ma，v＝at1，5s到10s过程中，f＝ma′，0＝v－a′·t2，解得f＝1N，a＝a′＝1m/s2，v＝5m/s，故A错误；4s末的速度为v4＝at4＝4m/s，4s末的功率为P＝Fv4＝8W，故B正确；拉力做功为WF＝F·12at111．ABC[人对车的推力为F，在力F方向上车行驶了L，则推力F做的功为W＝FL，故A正确；人受到车对人的推力、摩擦力、支持力，支持力不做功，所以摩擦力与推力做的功即为车对人做的功，由牛顿第二定律可知二力的合力向左，大小为ma，人向左运动了L，故车对人做的功为W1＝maL，故B正确；竖直方向车对人的作用力大小为mg，则车对人的作用力F′＝mg2+ma2，人在水平方向受到F的反作用力和车对人向左的摩擦力，则Ff－F＝ma，可得Ff＝ma＋F，则车对人的摩擦力做的功为W′＝(F＋12．(2)从运动开始，物体前进12m过程中拉力对物体做功的平均功率是多大？解析：(1)对物体受力分析得FN＝mg－Fsin37°＝40N由牛顿第二定律得物体的加速度a＝Fcos37°第2s末，物体的速度v＝at＝12m/s拉力F对物体做功的功率P＝Fvcos37°＝960W。(2)从运动开始，前进12m用时t′＝2x该过程中拉力对物体做功W＝Fxcos37°＝960J拉力对物体做功的平均功率P