人教版必修第二册8.1功与功率 练习 （含答案）

试卷第=page11页，共=sectionpages33页试卷第=page11页，共=sectionpages33页人教版必修第二册8.1功与功率一、单选题1．如图所示，甲、乙、丙三个物体质量相同，与地面的动摩擦因数相同，受到三个大小相同的作用力F，当它们滑动相等距离时，下列关于三个情景的比较正确的是（）A．甲图中，作用力F做功最多 B．乙图中，作用力F做功最多C．乙图中，物体克服摩擦力做功最多 D．丙图中，物体克服摩擦力做功最多2．物体在两个相互垂直的力作用下运动，力F1对物体做功8J，物体克服力F2做功6J，则F1、F2的合力对物体做功为（）A．10J B．14J C．-2J D．2J3．如图所示，某段滑雪雪道倾角为，总质量的滑雪运动员从距底端高为处的雪道上由静止开始匀加速下滑，所受阻力为，g取，运动员从上向下滑到底端的过程中，下滑过程各力对运动员做的总功为（）A．1500J B．3300J C．2000J D．2500J4．如图所示，长为L的轻质细绳一端固定在O点，O点离地高度为H，另一端系一质量为m的小球，将细绳拉至水平，由静止释放小球，小球到达最低点时，细绳刚好被拉断，小球水平飞出。若忽略空气阻力，则（）A．细绳所能承受的最大拉力F＝2mgB．改变绳长L，则L越大小球落地时的速度越大C．改变绳长L，当时，小球平抛过程中的水平位移最大D．当时，小球在下落过程中重力的最大功率为5．2021年东京奥运会上，中国奥运代表队共收获了38金32银18铜的出色成绩。在田径男子100米半决赛中，中国短跑运动员苏炳添跑出了9秒83的个人最好成绩，刷新了亚洲纪录。以下说法正确的是（）A．苏炳添赢得第一是因为冲过终点线时的速度大于其他人B．百米赛跑由于是直跑道，所以位移就是路程C．苏炳添起跑加速过程中，地面对他的摩擦力做正功D．苏炳添起跑瞬间，地面对他的支持力大于他的重力6．连淮扬镇高铁扬州段12月11日正式开通，如图所示，“复兴号”列车正沿直线驶出扬州东站，假设列车质量为m，牵引电机的输出功率恒为P，所受阻力恒为f。某时刻速度为v1、加速度为a1，一段时间t后速度为v2，在这段时间内位移为x。下列关系式正确的是（）A．＝ B．a1＝－C．x＝v1t＋a1t2 D．Pt＝mv22－mv127．某同学用恒定的推力推橡皮，匀速擦除桌面上一段长为L的细直线痕迹，该过程中橡皮克服摩擦阻力做功为W。已知橡皮与桌面、痕迹间的动摩擦因数均为μ，不计橡皮重力，则手对橡皮推力的大小为（）A． B． C． D．8．质量相等的甲和乙两物体（均可视为质点）从空中自由下落，同时落至水平地面，甲、乙两物体运动的图像如图所示，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A．甲和乙在空中运动时间相等 B．甲和乙速度变化快慢相同C．甲和乙开始下落位置距离地面高度相同 D．甲和乙下落过程重力对它们做功相同9．2019年国庆小长假，雪晴同学外出旅游，到一家农家乐餐厅就餐时发现，店内竟有真驴在拉磨，如图所示。假设驴拉磨的平均作用力大小为500N，运动的半径为1m，则驴拉磨转动一周所做的功为（）A．0 B．500J C．500πJ D．1000πJ10．据报道，山东将持续加大高铁建设力度，规划到2022年，全省高铁建成和在建里程达到3900千米，不仅让老百姓的出行更加方便，也将推动各地经济文化技术交流。现有一列质量为m的动车，从静止开始，以恒定功率P在平直轨道上运动，经时间t达到该功率下的最大速度vm，设动车行驶过程所受到的阻力f保持不变。动车在时间t内（）A．动车启动过程所受合外力不变B．动车位移为s＝C．平均速度为D．动车先做匀加速运动后做加速度减小的加速运动11．某城市边缘的一小山岗，在干燥的季节发生了山顶局部火灾，消防员及时赶到，启动多个喷水口进行围堵式灭火，喷水口所处高度和口径都相同。其中两支喷水枪喷出的水在空中运动的轨迹甲和乙几乎在同一竖直面内，且最高点高度、落到失火处的高度均相同，如图所示，不计空气阻力，则下列说法正确的是（）A．水甲落到失火处的速度一定较大 B．水乙在最高点的速度一定较大C．喷出水甲的喷水枪的功率一定较大 D．水乙在空中运动的时间一定较长12．某同学毕业后开一自己设计的小型飞机在平直跑道上以恒定功率加速，最后以最大速度起飞，其功率为200kW，设在跑道上所受到的阻力不变，加速度和速度的倒数的关系如图所示，则该飞机（

）A．在跑道上做加速度越来越大的加速直线运动 B．飞机的质量为400kgC．在跑道上所受阻力大小为2000N D．速度大小为5m/s时牵引力大小为3000N13．一质量为1kg的物体（视为质点）静止于光滑水平面上，从t=0时刻开始，受到水平外力F作用，如图所示。下列判断正确的是（）A．0～2s内外力的平均功率是5WB．第2s内外力所做的功是4JC．第2s末外力的瞬时功率最大D．第1s末与第2s末外力的瞬时功率之比为9∶414．一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v-t图象如图所示。已知汽车的质量为，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，（g取10m/s2）则（）A．汽车在前5s内的牵引力为B．汽车的额定功率为20kWC．汽车的最大速度为20m/sD．汽车的最大速度为30m/s15．质量为m的汽车沿平直的公路行驶，在时间t内，以恒定功率P由静止开始经过距离s达到最大速度vm。已知汽车所受的阻力Ff恒定不变，则在这段时间内发动机所做的功W可用下列哪些式子计算（）A． B． C． D．二、填空题16．由W＝Flcosα可知（1）当α＝时，W＝0，力F对物体_____（填“做正功”“做负功”或“不做功”）。（2）当0≤α＜时，W＞0，力F对物体做____功（填“做正功”“做负功”或“不做功”）。（3）当＜α≤π时，W＜0，力F对物体做____功（填“做正功”“做负功”或“不做功”）。17．质量为的小球从高处自由下落，内重力做功________，重力的功率为________；第3s内重力做功________，重力的平均功率为________；3s末重力的功率为________.18．快递员驾驶电动车配送货物，人和车的质量为250kg，货物的质量为50kg，送货和返回过程电动车的v-t图像如图所示，两过程中电动车都是先匀加速启动，后保持额定功率行驶。已知电动车受到的阻力与其总重力成正比，匀加速的最大速度均为2.4m/s,则送货过程电动车匀加速运动的加速度为_______m/s2，电动车的额定功率为_______W.（g取10m/s2）三、解答题19．如图所示，质量m=2kg的滑块以v0=16m/s的初速度沿倾角θ=37°的斜面上滑，经t=2s滑行到最高点。然后，滑块返回到出发点。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，求滑块(1)最大位移值x；(2)与斜面间的动摩擦因数；(3)从最高点返回到出发点的过程中重力的平均功率P。20．一辆小汽车的额定功率为P=80kW，在水平直路面上由静止启动，已知汽车的质量为m＝2×103kg，汽车受到的阻力恒为车重的0.2倍，g取10m/s2。（1）求汽车能达到的最大速度；（2）若汽车以a=2m/s2的恒定加速度启动，求匀加速维持的时间t1；（3）若汽车以恒定功率启动，经t2＝12s达到最大速度，求该过程汽车的位移。21．质量为m的物体，从倾角为θ的光滑斜面顶端由静止而下滑。求：(1)前n秒内重力对物体做功的平均功率；(2)第n秒内重力对物体做功的平均功率；(3)第n秒末重力对物体做功的瞬时功率。22．如图所示，小孩与冰车静止在冰面上，大人用N的恒定拉力，使小孩与冰车沿水平冰面一起滑动。已知拉力方向与水平冰面的夹角，小孩与冰车的总质量kg，冰车与冰面间的动摩擦因数，重力加速度m/s2，，。求：（1）小孩与冰车所受支持力的大小；（2）小孩与冰车加速度的大小a；（3）s内合力所做的功W。答案第=page11页，共=sectionpages22页答案第=page11页，共=sectionpages22页参考答案：1．C【详解】AB．根据功的公式，有由于丙图中，作用力F在水平方向的力最大，且它们滑动相等距离时，则丙图中，作用力F做功最多，AB错误；CD．物体均在滑动，故受到的是滑动摩擦力，经过受力分析可知，甲乙丙三个物体对地面的压力大小分别为乙的大于丙的大于甲的，根据可知，摩擦力的大小为根据功的公式由于它们滑动相等距离时，乙图中，物体克服摩擦力做功最多，D错误，C正确。故选C。2．D【详解】力F1对物体做功8J，物体克服力F2做功6J，即-6J，两力的合力功它们之和，故故选D。3．C【详解】对运动员受力分析可知，运动员受到的合力为根据题意可知，运动员的位移为则下滑过程各力对运动员做的总功为故ABD错误C正确。故选C。4．C【详解】A．下摆过程，根据机械能守恒定律，有解得细绳拉力和重力的合力提供向心力，故解得F＝3mg故A错误；B．对运动全过程，根据机械能守恒定律，有解得与绳长L无关，故B错误；C．对平抛运动，有x＝vt，联立得到故当即时，x最大。故C正确；D．重力的瞬时功率等于重力与竖直方向分速度的乘积，落地的瞬时速度最大，为故任意位置的速度的竖直分量均小于，故小球在下落过程中重力的最大功率一定小于。故D错误。故选C。5．D【详解】A．冲过终点线时的速度是瞬时速度，而赢得第一是因为跑完100米用时最短，对应平均速度大，故A错误；B．百米赛跑由于是直跑道，所以位移大小等于路程，但不能说位移就是路程，故B错误；C．摩擦力是静摩擦力，地面对他的摩擦力不做功，故C错误；D．百米赛跑是蹲踞式起跑，起跑时身体重心上升，存在超重现象，故D正确。故选D。【考点】6．B【详解】AC．列车以恒定功率运动过程，由牛顿第二定律和功率公式可知速度增大，牵引力减小，加速度减小，不是匀变速直线运动，故A、C错误；B．列车速度为v1时，牵引力是，根据牛顿第二定律得故B正确；D．根据动能定理可知，动能变化量等于合力做功，即牵引力与阻力做的总功故D错误。故选B。7．D【详解】由题意可得:推力的水平分力求得故选D。8．B【详解】A．由题中图像可知，甲物体在空中运动时间大于乙物体在空中运动时间，A错误；B．甲和乙两物体均做自由落体运动，两物体图像的斜率等于重力加速度大小，所以两物体速度变化快慢相同，B正确；C．图线与t轴所围面积表示物体运动位移，由题图可知甲物体下落位置距离地面高度大于乙物体下落位置距离地面高度，C错误；D．甲和乙质量相等，下落高度不同，下落过程中重力对甲所做的功大于对乙所做的功，D错误。故选B。9．D【详解】由于F的方向与作用点的速度方向保持一致，因此F做功不为零。把圆周划分成很多小段研究，如图所示当各小段的弧长Δsi足够小（Δsi→0）时，在Δsi内F的方向几乎与该小段的位移方向重合，故驴拉磨转动一周所做的功为故ABC错误，D正确。故选D。10．B【详解】A．动车的功率恒定，根据P＝Fv可知v增大，动车的牵引力减小，受到的合力F合＝F﹣f将减小，A错误；B．在整个运动过程中，根据动能定理可得解得B正确；CD．根据牛顿第二定律可知F﹣f＝ma由于牵引力F减小，则动车的加速度减小，所以动车做加速度减小的变加速运动，其平均速度，CD错误。故选B。11．B【详解】ABD．由抛体运动的特点可知，轨迹甲和乙的最高点高度、落到失火处的高度均相同，则由甲乙在可知运动时间相同，运动到失火处的时间相同，在最高点乙的水平距离较大，则有可知乙的水平速度较大，即在最高处乙的速度最大，由可知水乙落到失火处的速度一定较大，故B正确，AD错误；C．由以上分析可知，乙喷水枪喷出水的速度较大，喷水口径相同，所以乙喷水枪喷水的功率较大，故C错误。故选B。12．C【详解】BC．设飞机的质量为，牵引力为，所受阻力为，功率为，飞机的牵引力功率为飞机的加速度表示为整理可得结合图可知代入数据解得B错误，C正确；A．由飞机牵引力功率保持不变，随着飞机速度增大，飞机的加速度逐渐减小，因此飞机做加速度减小的加速运动，A错误；D．当时，由代入数据解得即速度大小为5m/s时牵引力大小为，D错误。故选C。13．D【详解】AB．0～1s内，物体的加速度物体在0～1s内的位移1s末的速度是第2s内的加速度是第2s内的位移x2=v1t2+a2=3×1m+×1×1m=3.5m0～2s内外力F对物体做的功可知0～2s内外力的平均功率P==W=4WA错误；第2s内外力做功B错误；CD．第1s末外力的功率是第2s末物体的速度外力的功率可知第2s末外力功率不是最大，第1s末和第2s末外力的瞬时功率之比是9∶4，C错误，D正确。故选D。14．D【详解】A．根据图像可知，前5s的加速度为根据牛顿第二定律有同时得到A错误；B．5s末达到额定功率，此时瞬时功率有所以额定功率为60kW，B错误；CD．由图像可知，当汽车匀速运动时达到最大速度，此时牵引力等于阻力，则解得C错误，D正确；故选D。15．C【详解】AD．汽车从静止到最大速度的过程中，由动能定理可知故AD错误；BC．速度达到最大时，牵引力等于Ff发动机的功率恒定，经过时间t，发动机做的功W＝Pt联立可得故B错误，C正确。故选C16．

不做功

正

负略17．

4500

1500

2500

2500

3000【详解】[1]3s内物体下降高度为则重力做功为[2]3s内重力的功率为[3]第3s内物体下