０9　功　功率及机车启动问题基础卷（解析版）

功功率及机车启动问题基础卷（时间：３０分钟）一、单选题1．关于功的概念下列说法正确的是（

）A．由于功是标量，所以的功大于的功B．若一个力对物体做功为零，则该物体一定处于静止状态C．两物体间的一对滑动摩擦力做功之和一定等于零D．物体所受多个力做功的代数和等于这几个力的合力做的功【答案】D【详解】A．由于功是标量，但有正负，正负不表示大小和方向，而代表的是动力做功还是阻力做功，所以的功小于的功，故A错误；B．若一个力对物体做功为零，可能是力与物体的位移方向垂直，则该物体不一定处于静止状态，故B错误；C．发生相对滑动的两个物体对地位移不等，两物体间存在相对位移，所以两物体间的一对滑动摩擦力做功之和一定不等于零，故C错误；D．功是标量，所以物体所受多个力做功的代数和等于这几个力的合力做的功，故D正确。故选D。2．某健身爱好者质量为55kg，在做俯卧撑运动的过程中可将他的身体视为一根直棒。已知重心在c点，其垂线与脚、两手连线中点间的距离oa、ob分别为1.0m和0.5m。若他在1分钟内做了36个俯卧撑，每次肩部上升的距离均为0.5m，则他在1分钟内克服重力做功和相应的功率约为（）A．660J，11WB．6600J，110WC．990J，16.5WD．9900J，165W【答案】B【详解】设重心上升高度为h，根据几何知识可得解得故做一次俯卧撑克服重力做功为所以一分钟克服重力做功为功率为故选B。3．如图所示，小明用与水平方向成角的轻绳拉木箱，绳中张力为F，沿水平地面向右移动了一段距离L，已知木箱与地面间的动摩擦因数为，木箱质量为m，木箱受到的（）A．支持力做功为B．重力做功为mgLC．拉力做功为FLD．滑动摩擦力做功为【答案】D【详解】A．支持力的方向向上，始终与木箱运动的方向垂直，所以支持力不做功，A错误；B．重力的方向向下，始终与木箱运动的方向垂直，所以重力也不做功，B错误；C．拉力的方向与木箱运动方向之间的夹角为，所以拉力做功为，C错误；D．对木箱受力分析，根据平衡条件可得，竖直方向有所以摩擦力的大小为摩擦力做的功为D正确。故选D。4．质量为m=2kg的物体自由下落，当物体的速度为v=5m/s时，该物体重力的瞬时功率为（）A．10W B．200W C．40w D．100W【答案】D【详解】重力的瞬时功率故选D。5．野山鼠擅长打洞，假设山鼠打洞时受到的阻力与洞的深度成正比，即（为比例常数），则野山鼠打到洞深d的过程中，需要克服阻力做的功为（）A． B． C． D．【答案】B【详解】由于山鼠打洞时受到的阻力与洞的深度成正比，则野山鼠打到洞深d的过程中，需要克服阻力做的功为故选B。6．如图甲所示，质量为4kg的物体在水平推力作用下开始运动，推力大小随位移大小变化的情况如图乙所示，则力所做的功为（

）A．200J B．400J C．800J D．无法确定【答案】A【详解】图像与坐标轴围成的面积表示做功，力所做的功为故选A。二、多选题7．利用太阳能驱动的小车，若小车保持牵引力恒定，在平直的水泥路上从静止开始运动，经过时间t前进距离x，电动机的功率达到额定功率P，速度达到v。小车的质量为m，所受阻力恒为f，那么这段时间内（）A．小车做加速度不变的加速运动B．小车能达到的最大速度为vC．电动机对小车所做的功为D．电动机对小车所做的功为Pt【答案】AC【详解】A．由题意可知，小车保持牵引力恒定，所受阻力恒为f，则在运动时间t内所受合力恒定，由牛顿第二定律可知，小车的加速度恒定，小车做匀加速运动，故A正确；B．电动机的功率达到额定功率P，此时速度增大到v。若小车继续以额定功率运动，当牵引力大小等于阻力时，小车达到最大速度，则最大速度为故B错误；C．小车在运动过程中，由动能定理可得解得电动机对小车所做的功为故C正确；D．由题意可知，在小车速度达到v时，电动机的功率达到额定功率P，在小车达到速度v以前，电动机的实际输出功率小于额定功率P，因此电动机对小车所做的功小于Pt，故D错误。故选AC。8．一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图像如图所示，已知汽车的质量，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，（）则（）A．汽车在前5s内的牵引力为B．汽车的最大速度为60m/sC．汽车的额定功率为90kWD．当汽车速度为10m/s时，汽车加速度大小为【答案】BD【详解】A．由图像可知，匀加速过程中的加速度根据牛顿第二定律可知在该过程中的牵引力故A错误；BC．时，汽车达到了额定功率，则汽车的额定功率为当牵引力等于阻力时，速度最大，则最大速度故B正确，C错误；D．当汽车速度为10m/s时，此时还未加速到最大速度，故此时仍然在以的加速度加速运动，故D正确。故选BD。9．如图所示，光滑斜面放在水平面上，斜面上用固定的竖直挡板挡住一个光滑的小球。当整个装置沿水平面向左做减速运动的过程中，关于小球所受各力做功情况的说法中正确的是（）A．重力不做功B．斜面对球的弹力一定做负功C．挡板对球的弹力一定做负功D．球所受的合力对球一定做正功【答案】AC【详解】A．对小球进行受力分析如图所示，重力方向与位移方向垂直，重力不做功，故A项正确；B．N2与位移的夹角为锐角，斜面对小球的弹力一定做正功，故B项错误；C．N1的方向与位移方向相反，所以N1一定做负功，故C项正确；D．由于整个装置向左做减速运动，合力的方向与位移方向相反，合力对小球做负功，故D项错误；故选AC。10．如图所示，升降机内斜面的倾角θ＝30°，质量为2kg的物体置于斜面上始终不发生相对滑动，在升降机以5m/s2的加速度从静止开始匀加速上升4s的过程中。g取10m/s2，则（）斜面对物体的支持力做功900J斜面对物体的摩擦力做功－300J物体克服重力做功－800J合外力对物体做功400J【答案】AD【详解】A．物体置于升降机内随升降机一起匀加速运动过程中，受力分析如图所示，由牛顿第二定律得Ffcosθ－FNsinθ＝0，Ffsinθ＋FNcosθ－G＝ma代入数据得Ff＝15N，FN＝15N又x＝at2＝40m斜面对物体的支持力所做的功WN＝FNxcosθ＝900J故A正确；B．斜面对物体的摩擦力所做的功Wf＝Ffxsinθ＝300J故B错误；C．物体重力做的功WG＝－mgx＝－800J则物体克服重力做功800J，故C错误；D．合外力对物体做的功W合＝WN＋Wf＋WG＝400J故D正确。故选AD。

三、解答题11．如图所示，一位滑雪者，人与装备的总质量，以的初速度沿山坡匀加速直线滑下，山坡倾角为，在的时间内滑下的距离为。g取。求：（1）滑雪者匀加速下滑时的加速度的大小；（2）时间内滑雪者克服阻力做的功；（3）在第末，滑雪者所受合外力的功率。【答案】（1）；（2）；（3）【详解】（1）根据匀变速直线运动规律，有解得（2）沿山坡方向，由牛顿第二定律可得解得由可得（3）在5s末的速度的大小为可得物体所受合力所受合外力的功率联立可得12．一物体放在水平地面上，如图甲所示，已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图乙所示，物体相应的速度v随时间t的变化关系如图丙所示。求：（1）0～6s时间内水平拉力F对物体所做的功；（2）0～10s时间内物体克服摩擦力所做功的平均功率；（3）0～4s时间内合力对物体所做的功。【答案】（1）18J；（2）3W；（3）1.5J【详解】（1）由图乙和图丙可知，时间内水平拉力做功为由题图丙