8.1 功与功率试卷及答案.docx

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1、8.1 功与功率目录一练经典-落实必备知识与关键能力1二练新题-品立意深处所蕴含的核心价值4一练经典-落实必备知识与关键能力1下列关于功率的计算式P和PFv，说法正确的是( )A据P可知，机器做功越多，其功率就越大B由P知，只要知道W和t就可求出任意时刻的功率C由PFv只能求某一时刻的瞬时功率D由PFv知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比2.(多选)如图所示，人站在自动扶梯的水平台阶上不动，随扶梯向上匀速运动，下列说法正确的是( ) A重力对人做负功B摩擦力对人做正功C支持力对人做正功D合力对人做功为零3(2022浙江嘉兴期末)如图所示，质量为m的小车在与竖直方向成角的恒定拉力F作用

2、下，沿水平地面向左运动一段距离L，车与地面之间的动摩擦因数为。下列说法正确的是( )A拉力对小车做功FLB拉力对小车做功为FLsin C摩擦力对小车做功为mgLD重力对小车做功为mgL4如图所示，质量分别为M和m的两物块A、B(均可视为质点，且Mm)分别在同样大小的恒力作用下，沿水平面由静止开始做直线运动，两力与水平面的夹角相同，两物块经过的位移相同。设此过程中F1对A做的功为W1，F2对B做的功为W2，则( )A无论水平面光滑与否，都有W1W2B若水平面光滑，则W1W2C若水平面粗糙，则W1W2D若水平面粗糙，则W1m)分别在同样大小的恒力作用下，沿水平面由静止开始做直线运动，两力与水平面的

3、夹角相同，两物块经过的位移相同。设此过程中F1对A做的功为W1，F2对B做的功为W2，则( )A无论水平面光滑与否，都有W1W2B若水平面光滑，则W1W2C若水平面粗糙，则W1W2D若水平面粗糙，则W1W2【答案】A【解析】：设两物块的位移均为l，则F1做功为W1F1lcos ，F2做功为W2F2lcos ，因F1F2，则W1W2，故B、C、D错误，A正确。5.(2022湖南邵阳期末)(多选)如图所示，B物体在拉力F的作用下向左运动，在运动的过程中，A、B之间有相互作用的摩擦力，则对力做功的情况的下列说法中正确的是( )AA、B都克服摩擦力做功B摩擦力对A做正功，对B做负功C摩擦力对B做负功，

4、对A不做功D弹力对A、B均不做功【答案】CD【解析】：由于A物体被绳子固定没有位移，故A不克服摩擦力做功，B的位移向左，受滑动摩擦力水平向右，摩擦力对B做负功，故A、B错误，C正确；由于弹力方向在竖直方向，与B的位移方向垂直，A、B在竖直方向都没有位移，故弹力对A、B均不做功，D正确。6.以一定的初速度竖直向上抛出一个小球，小球上升的最大高度为h，空气阻力的大小恒为Ff。则从小球被抛出至回到出发点的过程中，空气阻力对小球做的功为( )A0BFfhC2FfhD4Ffh【答案】C【解析】：在小球上升和下降过程中，小球所受空气阻力大小不变而方向改变，且始终与速度方向相反，即整个过程中空气阻力都是阻碍

5、小球运动的，可知在小球上升和下降过程中空气阻力都做负功，所以在全过程中空气阻力对小球做的功WW上W下Ffh(Ffh)2Ffh，C正确。7(2022重庆六校联考)(多选)一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5 s内做匀加速直线运动，5 s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其vt图像如图所示，已知汽车的质量m2103 kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，(g10 m/s2)则( )A汽车在前5 s内的牵引力为6103 NB汽车的额定功率为120 kWC汽车的最大速度为vm30 m/sD当汽车速度为20 m/s时，汽车加速度大小为2 m/s2【答案】BD【解析】：汽车在前5 s内做匀加速

6、运动，加速度a3 m/s2，由牛顿第二定律FFfma得FFfma(0.121031021033)N8103 N，A错误；汽车在5 s末功率达到额定功率PFv810315 W120 kW，B正确；当牵引力等于阻力时，汽车达到最大速度，则最大速度vm60 m/s，C错误；当汽车速度为20 m/s时，则F1 N6 000 N，F1Ffma1，得a12 m/s2，D正确。8.如图所示，飞行员进行素质训练时，抓住秋千杆由水平状态开始下摆，到达竖直状态的过程，飞行员所受重力的瞬时功率变化情况是( )A一直增大B一直减小C先增大后减小D先减小后增大【答案】C【解析】：由Pmgvcos 可知，初状态P10，最

7、低点P20，中间状态P0，所以飞行员所受重力的瞬时功率变化情况是先增大后减小，故C正确。9.如图甲所示，在水平地面上放置一质量m4 kg的物体，让其在随位移均匀减小的水平推力作用下运动，推力随位移x变化的图像如图乙所示。已知物体与地面间的动摩擦因数0.5，g取10 m/s2，下列说法正确的是( )A物体先做加速运动，推力撤去时开始做减速运动B水平推力所做的功为200 JC物体运动04 m的过程中合力做的功为420 JD物体在运动过程中的加速度先变小后不变【答案】B【解析】：物体先做加速运动，当推力大小小于摩擦力大小时开始做减速运动，A错误；F-x图像中图线与横轴所围图形的面积表示推力对物体所做

8、的功，由题图乙得推力对物体所做的功W200 J，B正确；物体运动过程中摩擦力的大小Ffmg20 N，则物体运动04 m的过程中摩擦力所做的功WfFfx204 J80 J，则合力做的功W总WWf(20080)J120 J，C错误；由题图乙可知推力一直减小，而摩擦力不变，故加速度先减小后反向增大，最后不变，D错误。10.如图所示，质量为50 kg的同学在做仰卧起坐。若该同学上半身的质量约为全身质量的，她在1 min内做了50个仰卧起坐，每次上半身重心上升的距离均为0.3 m，g取10 m/s2，则她在1 min内克服重力做的功W和相应的平均功率P约为( )AW4 500 J，P75 W BW450

9、 J，P7.5 WCW3 600 J，P60 W DW360 J，P6 W【答案】A【解析】：每次上半身重心上升的距离均为0.3 m，上半身质量约为全身质量的，则她每一次仰卧起坐克服重力做的功约为Wmgh50100.390 J,1 min内克服重力所做的功约为W50W5090 J4 500 J；相应的平均功率约为P W75 W，故A正确，B、C、D错误。二练新题-品立意深处所蕴含的核心价值1.如图所示，小郑同学正在垫排球。排球离开手臂后先竖直向上运动，再落回原位置，则此过程中( )A重力对排球所做总功为零B空气阻力对排球所做总功为零C重力对排球先做正功再做负功D空气阻力对排球先做正功再做负功【

10、答案】A【解析】：排球来回运动，高度差为零，重力对排球做的总功为零，A正确；空气阻力始终与排球运动方向相反，始终做负功，做的总功不为零，B、D错误；排球先向上运动，重力先做负功，后向下运动，重力再做正功，C错误。2.(2022江苏苏州期末)如图所示，用轻绳拴一物体，以加速度a向下做加速运动。关于物体受力的做功情况，下列说法正确的是( )A重力做正功，拉力做正功，合外力做正功B重力做正功，拉力做负功，合外力做负功C重力做正功，拉力做负功，合外力做正功D重力做负功，拉力做负功，合外力做负功【答案】C【解析】：重力向下，与物体的位移方向相同，重力做正功；绳上的拉力沿绳且指向绳收缩的方向，因此绳对物体

11、的拉力向上，物体向下运动，拉力做负功；由于物体向下做加速运动，合外力向下，与位移方向相同，因此合外力做正功，故C正确，A、B、D错误。3(2022南京一中高一检测)如图所示，下列过程中人对物体做了功的是( )A小华用力推石头，但没有推动B小明举起杠铃后，在空中停留3秒的过程中C小超提着书包，随电梯一起匀速上升的过程中D小陈将冰壶推出后，冰壶在水平冰面上滑行了5米的过程中【答案】C【解析】：A、B选项所述情景中，位移都为零，D中冰壶滑行时，不受人的推力，故人对物体不做功，只有C选项所述情景人对物体做了功。4.(2022襄阳四中高一月考)如图所示是小孩滑滑梯的情景，假设滑梯是固定光滑斜面，倾角为3

12、0，小孩质量为m，由静止开始沿滑梯下滑，滑行距离为s时，重力的瞬时功率为(重力加速度为g)( )AmgBmgCmgDmg【答案】B【解析】：小孩的加速度ag，由v22as得，小孩滑行距离为s时的速率v，故此时重力的瞬时功率Pmgvsin 30mg，B正确。5.(2022山东学考)某款新能源汽车正在进行爬坡实验，速度的大小为v，如图所示。保持发动机输出功率不变，为使牵引力变为原来的2倍，速度的大小应变为( )A0.25vB0.5vC2vD4v【答案】B【解析】：设汽车牵引力为F，由功率的公式PFv，发动机功率不变，为使牵引力变为原来的2倍，F2F，v，所以速度大小应变为0.5v，B正确。6(20

13、22山东青岛高一期末)为贯彻“低碳环保”绿色理念，“共享电动车”广受大家喜爱。若电动车能够达到的最大速度为v，一位市民在平直公路上仅靠电机驱动电动车以额定功率从静止启动。已知电动车所受的阻力是人和车总重力的，g10 m/s2，当车速为时，人和车的瞬时加速度为( )A1 m/s2B2 m/s2C3 m/s2D4 m/s2【答案】A【解析】：当电动车达到最大速度时满足PFfvmgv，当车速为时，电动车所受牵引力为F，由牛顿第二定律可得FFfma，联立解得a1 m/s2，A正确。7.(2022山东济宁高一期末)如图为一中学生做引体向上的示意图。引体向上分为两个过程：身体从最低点升到最高点的“上引”过

14、程，身体从最高点回到最低点的“下放”过程。某同学在30 s内连续完成10个完整的引体向上，假设每次“上引”过程重心升高的高度大约为50 cm，已知该同学的质量为60 kg。下列说法正确的是( )A“上引”过程单杠对人做正功B“下放”过程单杠对人做负功C在30 s内重力做的总功约为3 000 JD在30 s内克服重力做功的平均功率约为100 W【答案】D【解析】：单杠对人的作用力作用在手上，在“上引”和“下放”过程中，人的手没有发生位移，因此单杠对人不做功，故A、B错误；“上引”过程，重力做负功，“下放”过程重力做正功，“上引”和“下放”过程中重力做功的绝对值相同，则在30 s内重力做的总功为0

15、，故C错误；完成一次引体向上克服重力做功大约为WGmgh60100.5 J300 J,30 s内克服重力做功的功率大约为 W100 W，故D正确。8.(2022山东潍坊高一期中)(多选)“高空抛物”一直被称为悬在城市头顶上的痛，尤其是人为的高空抛物，更给公共安全带来极大的危害性。最高人民法院发布关于依法妥善审理高空抛物、坠物案件的意见，对于故意高空抛物的，根据具体情形进行处罚。如图所示，若从七楼阳台约20 m高处，将一质量为1 kg的花盆水平推出，不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2。下列说法正确的是( )A1 s内重力的平均功率为50 WB整个过程中重力的平均功率为200 WC落到地面

16、上时，重力的瞬时功率为200 WD落到地面上时，重力的瞬时功率为100 W【答案】AC【解析】：花盆只受重力，竖直方向上做自由落体运动，1 s内花盆下落的高度为h1gt125 m，所以1 s内重力做功为WG1mgh150 J，平均功率P150 W，A正确；花盆下落的时间可由公式hgt2求得，代入数据得t2 s，整个过程中重力做功为WG2mgh200 J，故平均功率为P2100 W，B错误；落到地面时，在竖直方向有v22gh，求得到达地面上时竖直方向的速度为20 m/s，所以重力的瞬时功率P3mgv11020 W200 W，C正确，D错误。9.(2022江苏盐城高一调研)目前，上海有若干辆超级电

17、容车试运行，运行中无需连接电缆，只需在乘客上车间隙充电30秒到1分钟，就能行驶3到5千米。现有一辆超级电容车，质量m2103 kg，额定功率P60 kW，假设该超级电容车启动时与机动车启动模式相同，它在平直水平路面上行驶时，受到的阻力Ff是车重的0.1倍，g取10 m/s2。(1)超级电容车在此路面上行驶所能达到的最大速度是多少？(2)若超级电容车从静止开始，保持以0.5 m/s2的加速度做匀加速直线运动，这一过程中牵引力为多大？能维持多长时间？【答案】：(1)30 m/s(2)3 000 N40 s【解析】：(1)当超级电容车速度达到最大时，超级电容车的牵引力与阻力平衡，即FFfkmg2 0

18、00 N根据PFvm解得vm30 m/s。(2)超级电容车做匀加速运动，由牛顿第二定律得F1Ffma，解得F13 000 N设超级电容车刚达到额定功率时的速度为v1，PF1v1解得v120 m/s2设超级电容车匀加速运动的时间为t，则v1at解得t40 s。10.跳绳是一种健身运动。一位同学在原地跳绳过程中，离开地面后竖直方向的速率时间图像如图所示。若已知t0和跳绳者的质量m，重力加速度为g，不计阻力，请估算：(1)跳绳者重心上升的最大高度；(2)跳绳者克服重力做功的平均功率。【答案】：(1)gt02(2)mg2t0【解析】：(1)由题意可知，该同学离地上升的时间t1t0t0，该同学重心上升的

19、最大高度hgt12gt02。(2)每完成一次跳绳该同学克服重力做功WGmgh，对应时间为t0，故克服重力做功的平均功率为Pmg2t0。11.如图所示，建筑工人通过滑轮装置将一质量是100 kg的料车沿30角的斜面由底端匀速地拉到顶端，斜面长是4 m，若不计滑轮的质量和各处的摩擦力，g取10 N/kg，求这一过程中：(1)人拉绳子的力做的功；(2)物体的重力做的功；(3)物体受到的各力对物体做的总功。【答案】：(1)2 000 J(2)2 000 J(3)0【解析】：(1)工人拉绳子的力：Fmgsin 工人将料车拉到斜面顶端时，拉绳子的长度：l2L，根据公式WFlcos ，得W1mgsin 2L2 000 J。(2)重力做功：W2mghmgLsin 2 000 J。(3)由于料车在斜面上匀速运动，则料车所受的合力为0，故W合0。