2024-2025学年新教材高中物理课时分层作业十三功与功率新人教版必修第二册

课时分层作业(十三)功与功率A级必备学问基础练1.在下图所描述的情景中，关于力做的功推断正确的是()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，自动卸货车静止在水平地面上，在液压机的作用下，车厢与水平方向的夹角θ缓慢增大到肯定角度，此过程中货物相对车厢始终静止，下列说法正确的是()A．货物受到的支持力做正功B．货物受到的支持力不做功C．货物受到的摩擦力做负功D．货物受到的摩擦力做正功3．[2024·河北唐山第一中学高一下月考]如图所示，物体在力F的作用下在水平面上发生了一段位移x，设这三种情形下力F和水平位移x的大小都是一样的，通过计算这三种情形下力F对物体做的功的数值可知()A．图甲状况下F做的功的数值最少B．图乙状况下F做的功的数值最多C．图丙状况下F做的功的数值最少D．三种状况下F做的功的数值一样多4.如图所示，在水平面上，有一弯曲的槽道AB，槽道由半径分别为R2和R的两个半圆构成．现用大小恒为F的拉力将一光滑小球从A点沿槽道拉至B点，若拉力F的方向时刻与小球运动方向一样，则此过程中拉力所做的功为(A．0B．FRC．32πFRD．2π5．如图所示，四个相同的小球在距地面相同的高度处以相同的速率分别竖直下抛、竖直上抛、平抛和斜抛，不计空气阻力．下列关于这四个小球从抛出到落地过程的说法中正确的是()A．各小球飞行过程中，重力的功率不变B．小球落地时，重力的瞬时功率相同C．小球落地时，重力的瞬时功率不完全相同D．从起先运动至落地，重力对小球做功的平均功率相同6.(多选)如图所示，倾角为θ的斜劈放在水平面上，斜劈上用固定的竖直挡板拦住一个光滑的质量为m的小球，当整个装置沿水平面以速度v向左匀速运动时间t时，以下说法正确的是()A．小球的重力做功为零B．斜劈对小球的弹力做功为mgvtC．挡板对小球的弹力做负功D．合力对小球做功为零7．一个质量为m的小球做自由落体运动，那么，在前t秒内重力对它做功的平均功率P及在t秒末重力做功的瞬时功率P分别为(t秒末小球未着地)()A．P＝mg2t2，P＝12mg2tB．P＝mg2t2，P＝mg2t2C．P＝12mg2t，P＝mg2D．P＝mg2t，P＝2mg2t8.利用斜面从货车上卸货，每包货物的质量m＝20kg，斜面倾斜角θ＝37°，斜面的长度L＝0.5m，货物与斜面间的动摩擦因数μ＝0.2.(不计空气阻力，g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)求：(1)重力做了多少功．(2)摩擦力做了多少功．(3)支持力做了多少功．(4)合力做了多少功．B级关键实力提升练9．一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改变的规律如右图所示，则作用在小车上的牵引力F的功率随时间改变的规律是下图中的()10．如图所示，电梯由质量为1×103kg的轿厢、质量为8×102kg的配重、定滑轮和钢缆组成，轿厢和配重分别系在一根绕过光滑定滑轮的钢缆两端，在与定滑轮同轴的电动机驱动下电梯正常工作，定滑轮与钢缆的质量可忽视不计，重力加速度g取10m/s2.在轿厢由静止起先以2m/s2的加速度向上运行1s的过程中，电动机对电梯做的总功为()A．1.84×104JB．2.16×104JC．2.4×103JD．5.6×103J11．水平地面上有质量分别为m和4m的物块A和B，两者与地面间的动摩擦因数均为μ.细绳的一端固定，另一端跨过轻质动滑轮与A相连，动滑轮与B相连，如图所示．初始时，绳处于水平拉直状态．若物块A在水平向右的恒力F作用下向右移动了距离s，重力加速度大小为g.求：(1)物块B克服摩擦力所做的功；(2)物块A、B的加速度大小．课时分层作业(十三)功与功率1．解析：雪面的支持力与运动员的运动方向始终垂直，做功为零，故A错误；运动员借助竿子起跳过程中，竿子对人做正功，故B错误；运动员将冰壶向前推的过程中，推力与冰壶运动方向相同，对冰壶做正功，故C正确；杠铃被举在空中时，在推力方向上没有发生位移，不做功，故D错误．答案：C2．解析：车厢与水平方向的夹角θ缓慢增大的过程中，货物做圆周运动，支持力垂直于车厢向上，支持力与速度方向相同，故支持力做正功，A正确，B错误；摩擦力沿车厢向上，与速度方向垂直，所以摩擦力不做功，故C、D错误．答案：A3．解析：这三种情形下力F和水平位移x的大小都是一样的，将力沿着水平和竖直方向正交分解，水平分力大小相同，则水平分力做功的数值一样多，竖直分力不做功，故三种状况下力F做的功的数值一样多，故A、B、C错误，D正确．答案：D4．解析：利用微元法知，认为恒力F的位移为πR＋π·eq\f(R,2)，则拉力做的功为W＝Fl＝Feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(π·\f(R,2)＋πR))＝eq\f(3,2)πFR，选项C正确．答案：C5．解析：A错：小球在不同时刻的竖直速度大小不同，据P＝mgvy知，重力的功率是改变的．B错，C对：四个球落地时的竖直分速度不全相同，则小球落地时重力的瞬时功率就不全相同，仅有竖直上抛、竖直下抛的物体落地时，重力的功率相同．D错：重力做功WG＝mgh，起点与终点的竖直高度相等，重力做功相等，但运动时间不同．由P＝eq\f(W,t)知，重力对小球做功的平均功率不同．答案：C6．解析：小球的重力与运动方向始终垂直，故不做功，A正确；对小球受力分析如图所示，由于小球做匀速直线运动，依据平衡条件，可求得斜劈对小球的弹力为FN＝eq\f(mg,cosθ)，做功为WFN＝FNsinθ·vt＝mgvt·tanθ，故B错误；挡板对小球的弹力水平向右，小球位移向左，所以挡板对小球弹力做负功，故C正确；小球受到的合力为零，则合力对小球做功为零，D正确．答案：ACD7．解析：前t秒内重力做功的平均功率eq\o(P,\s\up6(－))＝eq\f(W,t)＝eq\f(mg·\f(1,2)gt2,t)＝eq\f(1,2)mg2t；t秒末重力做功的瞬时功率P＝Fv＝mg·gt＝mg2t.答案：C8．解析：(1)重力做功为W1＝mgLsinθ＝60J.(2)摩擦力做功为W2＝－μmgcosθ·L＝－16J.(3)由于支持力与位移垂直，所以做功为0.(4)合力做功为W＝W1＋W2＝44J.答案：(1)60J(2)－16J(3)0(4)44J9．解析：小车所受的牵引力和阻力是恒定的，所以小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：D10．解析：对轿厢进行分析，依据牛顿其次定律得F－Mg＝Ma，解得F＝Mg＋Ma＝1×104N＋2×103N＝12000N，轿厢由静止起先以2m/s2的加速度向上运行1s的过程中，发生的位移为h＝eq\f(1,2)at2＝eq\f(1,2)×2×12m＝1m，则电动机对轿厢做的正功W＝Fh＝12000J．对于质量为8×102kg的配重，电动机对其做负功，其值为W′，依据牛顿其次定律得mg－F′＝ma，解得F′＝mg－ma＝8×103N－1.6×103N＝6400N，则电动机对配重做的负功W′＝－F′h＝－6400J，所以电动机对电梯做的总功为W总＝W＋W′＝12000J－6400J＝5600J，故D正确，A、B、C错误．答案：D11．解析：(1)物块A向右移动了距离s，则物块B向右移动的距离为s1＝eq\f(1,2)s，物块B受到的摩擦力大小为Ff＝4μmg，物块B克服摩擦力所做的功为W＝Ffs1＝2μmgs.(2)设物