課時把關(guān)練高中物理RJ15第八章機械能守恒定律1　功與功率（第2課時）

課時把關(guān)練1功與功率（第2課時）1.如圖所示，B物體在拉力F的作用下向左運動，在運動過程中，A、B之間有相互作用的摩擦力，則這對摩擦力做功的情況，下列說法中正確的是（）A.A、B都克服摩擦力做功B.摩擦力對A做正功C.摩擦力對B做負功D.摩擦力對A、B都不做功2.［多選］如圖所示，木塊A、B放在光滑水平面上，A、B之間不光滑，用水平力F拉B，使A、B一起沿光滑水平面加速運動，則以下說法正確的是（）A.F對B做正功，對A不做功B.A對B的摩擦力對B做負功，B對A的摩擦力對A做正功C.B對A的摩擦力對A不做功，A對B的摩擦力對B做負功D.A、B間的摩擦力對A和B組成的系統(tǒng)做功為03.下列關(guān)于力對物體做功的說法中正確的是（）A.摩擦力對物體做功的多少與路徑無關(guān)B.合力不做功，物體必定做勻速直線運動C.在相同時間內(nèi)作用力與反作用力做功絕對值一定相等、一正一負D.一對作用力和反作用力可能其中一個力做功，而另一個力不做功4.如圖所示，一個可以看成質(zhì)點的物體以一定的初速度沿水平面由A點滑到B點，摩擦力做功為W1；若該物體從C點以一定的初速度沿兩個斜面滑到D點，兩斜面用光滑小圓弧連接（圓弧未畫出），摩擦力做功為W2。已知該物體與各接觸面間的動摩擦因數(shù)均相同，則W1和W2的關(guān)系是（已知xAB=xCD）（）A.W1>W2 B.W1=W2C.W1<W2 D.無法確定5.質(zhì)量為m的物體沿底面長度為L、傾角不同的a、b、c三個斜面從頂端滑下，如圖所示，物體和斜面間的動摩擦因數(shù)相同，a、b、c三個斜面與水平面的夾角的關(guān)系是θ1>θ2>θ3，物體從a、b、c三個斜面頂端滑到底端過程中，摩擦力做功的大小分別是W1、W2、W3，它們的關(guān)系是（）A.W1>W2>W3 B.W1=W3>W2C.W1<W2<W3 D.W1=W2=W36.如圖所示，利用傾角為α的傳送帶把一個質(zhì)量為m的木箱勻速傳送了距離L，此過程中木箱升高h，木箱和傳送帶始終保持相對靜止，木箱和傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ。關(guān)于此過程，下列說法正確的是（）A.木箱克服摩擦力做功mghB.摩擦力對木箱做功為0C.摩擦力對木箱做功為mghD.摩擦力對木箱做功為μmgL7.如圖甲所示，一水平傳送帶沿順時針方向旋轉(zhuǎn)，在傳送帶左端A處輕放一可視為質(zhì)點的物塊，物塊從A端到B端的速度—時間變化規(guī)律如圖乙所示，t=6s時恰好到B點，g取10m/s2，則（）甲乙A.物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.1B.A、B間距離為24m，物塊在傳送帶上留下的痕跡是8mC.若物塊質(zhì)量m=1kg，物塊對傳送帶做的功為8JD.若物塊速度剛好到4m/s時，傳送帶速度立刻變?yōu)榱悖飰K不能到達B端8.如圖所示，水平傳送帶長為L，始終以速度v保持勻速運動，把質(zhì)量為m的貨物無初速度地放到A點，當(dāng)貨物運動到AC的中點B時速度恰為v，而后被傳送到C點，貨物與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ，則貨物從A點到C點的過程中（）A.摩擦力對貨物做的功為μmgLB.摩擦力對貨物做功的平均功率為1C.傳送帶克服摩擦力做功為μmgLD.傳送帶克服摩擦力做功的平均功率為19.如圖9所示，某個大小為10N的力F作用在半徑為R=1m的轉(zhuǎn)盤的邊緣上，力F的大小保持不變，但方向保持在任何時刻均與作用點的切線一致，則轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動一周力F做的總功為（）A.0B.20πJC.10JD.10πJ10.如圖11所示，固定的光滑豎直桿上套著一個滑塊，用輕繩系著滑塊繞過光滑的定滑輪，以大小恒定的拉力F拉繩，使滑塊從A點起由靜止開始上升。若從A點上升至B點和從B點上升至C點的過程中拉力F做的功分別為W1和W2，圖中AB=BC，則（）A.W1>W2B.W1<W2C.W1=W2D.無法確定W1和W2的大小關(guān)系11.一物體在運動中受水平拉力F的作用，已知F隨運動距離x的變化情況如圖所示，則在這個運動過程中F做的功為（）A.4J B.6J C.18J D.22J12.如圖甲所示，靜置于光滑水平面上坐標(biāo)原點處的小物塊，在水平拉力F的作用下，沿x軸正方向運動，拉力F隨物塊所在位置坐標(biāo)x的變化關(guān)系如圖乙所示，圖線為半圓。則小物塊運動到x0處時拉力F做的功為（）甲乙A.0 B.12FmxC.π4Fmx0 D.13.某汽車以相同的功率在甲、乙兩水平路面上行駛，若該車行駛時受到甲、乙兩路面的阻力分別為車重的k1、k2倍，則該車在甲、乙兩水平路面上行駛的最大速度之比為（）A.k1∶k2 B.k2∶k1C.k12∶k22 14.如圖所示，一輕質(zhì)立方體被從水面緩慢壓入水中，直至其上表面沒入水中，已知立方體的棱長為L，水的密度為ρ，重力加速度為g，不考慮水面高度的變化。該過程中，立方體克服水的浮力所做的功為（）A.ρgL22C.ρgL2 15.一質(zhì)量為5000kg的汽車，以額定功率由靜止啟動，它在水平路面上運動時所受的阻力為車重的0.1，發(fā)動機的額定功率為50kW。則汽車在此路面上行駛的最大速度為（）A.5m/s B.7m/sC.8m/s D.10m/s16.質(zhì)量為m的汽車，啟動后發(fā)動機以額定功率P沿水平道路行駛，經(jīng)過一段時間后以速度v勻速行駛。若行駛中受到的摩擦阻力大小不變，則在加速過程中車速為v3A.3Pmv C.Pmv 17.一起重機的鋼繩由靜止開始勻加速提起質(zhì)量為m的重物，當(dāng)重物的速度為v1時，起重機的功率達到最大值P，之后起重機保持該功率不變，繼續(xù)提升重物，最后重物以最大速度v2勻速上升，不計鋼繩重力。則整個過程中，下列說法正確的是（）A.鋼繩的最大拉力為PB.重物勻加速過程的時間為mC.重物勻加速過程的加速度為PD.速度由v1增大至不變的過程中，重物的平均速度v<v18.汽車沿平直的公路以恒定功率P從靜止開始啟動，牽引力F與速度v的關(guān)系圖像如圖2所示，加速過程結(jié)束時對應(yīng)圖中的T點，加速過程所用的時間t=8s，經(jīng)歷的路程s=

50m，8s后汽車做勻速運動。若汽車所受阻力始終不變，則（）A.汽車勻速運動時的牽引力大小為6×104NB.汽車所受阻力的大小為4×104NC.汽車恒定功率為1.8×105WD.汽車的質(zhì)量為8.75×103kg19.一輛機車的質(zhì)量為m，額定功率為P，在保持額定功率不變的情況下，機車啟動時的vt圖像如圖所示。已知t1時刻的速度為v1，t2時刻的速度為v2，且t1時刻的加速度為t2時刻的加速度的2倍。若機車所受阻力大小恒定，則下列說法正確的是（）A.機車在t1~t2時間內(nèi)的平均速率小于vB.機車所受的恒定阻力為3PvC.機車能達到的最大速度為vD.若機車以加速度a勻加速啟動，則勻加速運動的時間為P20.如圖所示，水平粗糙地面上的物體被繞過光滑定滑輪的輕繩系著，現(xiàn)用大小恒定的拉力F拉繩的另一端，使物體從A點起由靜止開始運動。若從A點運動至B點和從B點運動至C點的過程中拉力F做的功分別為W1、W2，圖中AB=BC，且動摩擦因數(shù)處處相同，則在物體的運動過程中（）A.摩擦力增大，W1>W2B.摩擦力減小，W1<W2C.摩擦力增大，W1<W2D.摩擦力減小，W1>W221.水平桌面上，長R=5m的輕繩一端固定于O點，如圖所示（俯視圖），另一端系一質(zhì)量m=2.0kg的小球，現(xiàn)對小球施加一個大小不變的力F=10N，F(xiàn)拉著物體從M點運動到N點，方向始終與小球的運動方向成37°角。已知小球與桌面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，不計空氣阻力，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，則拉力F做的功與克服摩擦力做的功之比為（）A.2 B.3 C.2 D.322.一輛質(zhì)量為1000kg的轎車可視為質(zhì)點，由靜止開始以2m/s2的加速度做勻加速直線運動。當(dāng)達到額定功率50kW時，轎車開始以額定功率繼續(xù)行駛，最后以最大速度25m/s做勻速直線運動。設(shè)轎車行駛過程中所受阻力恒定不變。（1）求轎車受到的阻力。（2）求轎車維持勻加速直線運動的時間t。23.如圖所示，質(zhì)量為1.0×103kg的汽車，沿傾角α=30°的斜坡由靜止開始向上運動，汽車在運動過程中所受摩擦力大小恒為2000N，汽車發(fā)動機的額定輸出功率為5.6×104W，開始時以a=1?（1）汽車做勻加速運動的時間t。（2）汽車所能達到的最大速率。24.一輛重5t的汽車，發(fā)動機的額定功率為80kW。汽車從靜止開始以加速度a=1m/s2做勻加速直線運動，汽車受到的阻力為車重的0.06，g取10m/s2，求：（1）從靜止開始勻加速至勻速過程中汽車的牽引力和發(fā)動機的功率如何變化。（2）汽車做勻加速直線運動能維持多長

時間？（3）汽車做勻加速直線運動過程的平均

功率。（4）汽車加速10s末的瞬時功率。（5）汽車速度的最大值。課時把關(guān)練1功與功率（第2課時）參考答案1.C解析：做功的兩個必要因素是力和在力的方向上通過一段位移，當(dāng)B向左運動時，A沒有動，故A、B之間的摩擦力對A沒有做功；B物體受到的摩擦力方向與運動方向相反，故摩擦力對B做負功，即B克服摩擦力做功，故C正確。2.ABD解析：A、B一起沿光滑水平面加速運動，它們的位移相等，F(xiàn)作用在B上，沒有作用在A上，B在力F的方向上發(fā)生了位移，則F對B做正功，對A不做功，故A正確。B對A的摩擦力向右，A對B的摩擦力向左，而B的位移水平向右，則A對B的摩擦力對B做負功，B對A的摩擦力對A做正功，故B正確，C錯誤。設(shè)A、B間的摩擦力大小為f，B對A的摩擦力對A做功為WfA=fl，A對B的摩擦力對B做功為WfB=fl，故A、B間的摩擦力對整體做功為Wf=WfA+WfB=0，即A、B間的摩擦力對A和B組成的系統(tǒng)不做功，故D正確。3.D解析：根據(jù)摩擦力做功的特點知，摩擦力做的功與路徑有關(guān)，A錯誤；合力不做功，合力不一定為零，物體不一定做勻速直線運動，例如勻速圓周運動，B錯誤；一對作用力、反作用力的功不一定數(shù)值相等、一正一負，有可能一個力做功，另一個力不做功，C錯誤，D正確。4.B解析：由題圖可知，W1=μmg·xAB，W2=μmgcosα·xCE-μmgcosβ·xED=-μmg（xCEcosα+xEDcosβ）=-μmgxCD，所以W1=W5.D解析：設(shè)斜面傾角為θ，對物體受力分析如圖所示，摩擦力Ff=μFN=μmgcosθ，斜面長為Lcos?θ，則摩擦力做功的大小W=Ff·?Lcos?θ=μmgcosθ·Lcos6.C解析：木箱和傳送帶間的摩擦力為靜摩擦力，靜摩擦力方向和木箱運動方向相同，顯然靜摩擦力對木箱做正功，故A、B錯誤。因為木箱勻速運動，由受力平衡可得靜摩擦力大小為mgsinα，根據(jù)功的定義式，靜摩擦力做的功為W=mgsinα·L=mgLsinα=mgh，故C正確。該摩擦力為靜摩擦力，大小不一定等于μmgcosα，所以摩擦力對木箱做的功不一定為μmgLcosα，故D錯誤。7.A解析：由圖乙可知，加速過程的加速度a=ΔvΔt=1?m/s2，由牛頓第二定律可知，a=μmgm=μg，解得μ=0.1，故A正確。由圖乙可知，4?s后物塊與傳送帶的速度相同，故傳送帶速度為4?m/s；題圖中圖像與時間軸所圍成的面積表示位移，故AB的長度x=(2+6)×42?m=16m，物塊在傳送帶上留下的痕跡是l=(4×4-4×42)?m=8m8.C解析：貨物從A到B過程中在滑動摩擦力作用下做勻加速直線運動，加速度為a=μg，從B到C過程中兩者相對靜止，摩擦力為零，所以整個過程中只有從A到B過程中存在滑動摩擦力，所以根據(jù)W=fs，得摩擦力做功為W=μmg·L2，故在貨物加速過程中，摩擦力做功W=μmg·L2，由運動學(xué)公式有L2=vt，由W=Pt可得此過程摩擦力做功的平均功率為P=μmgv貨物在加速過程中平均速度為v2，而傳送帶的速度為v，貨物加速位移為L2，即傳送帶前進的位移一定為L，故傳送帶克服摩擦力所做的功為W'f=傳送帶克服摩擦力所做的功為W'f=μmgL，由A到C用時t總=3L2v，故傳送帶克服摩擦力做功的平均功率應(yīng)為29.B解析：利用微元法求解拉力F所做的功，可將圓周分成無限多小段，對每一小段，可以認為F與位移方向相同，而位移大小與對應(yīng)弧長相同，則力F做的總功為力F在各小段所做功的代數(shù)和，即WF=F·2π10.A解析：輕繩對滑塊做的功為變力做功，可以通過轉(zhuǎn)換研究對象，將變力做功轉(zhuǎn)化為恒力做功。因輕繩對滑塊做的功等于拉力F對輕繩做的功，而拉力F為恒力，W=F·Δl，Δl為輕繩拉滑塊過程中力F的作用點移動的位移，大小等于定滑輪左側(cè)繩長的縮短量，由幾何關(guān)系可知，ΔlAB>ΔlBC，故W1>11.C解析：根據(jù)W=Fx可知，力F的功等于Fx圖像與x軸所圍的面積，則W=2×2?J-2×112.C解析：由于水平面光滑，所以拉力F即為合外力，F(xiàn)隨物塊所在位置坐標(biāo)x的變化圖像與橫軸包圍的面積即為F做的功，即W=12π·Fm·x02=π4Fmx13.B解析：設(shè)汽車的功率為P，質(zhì)量為m，由題意知，P=fv=k1mgv1=k2mgv2，則v1∶v214.B解析：設(shè)浸入的深度為x，則浮力的大小為F浮=ρgV=ρgL15.D提示：利用P=Fv，當(dāng)F=f時v最大，即vm=Pf16.B17.B解析：勻加速過程重物處于超重狀態(tài)，在速度達到v1前鋼繩拉力不變，之后逐漸減小至Pv2，最大拉力為Pv1，故A錯誤；根據(jù)牛頓第二定律可知F-mg=ma，結(jié)合v=at解得a=Pmv1-g，t=mv1218.D解析：加速過程結(jié)束時對應(yīng)題圖中的T點，由題圖可得汽車勻速運動時的牽引力大小為2×104N，A錯誤；汽車勻速運動時F=f，則汽車所受阻力的大小f=2×104N，B錯誤；汽車在運動過程中功率恒定，根據(jù)P=Fv得P=fvm=2×104×8W=1.6×105W，C錯誤；根據(jù)動能定理得Ptfs=12mvm20，代入數(shù)據(jù)解得汽車的質(zhì)量m=8.75×1019.C解析：t1~t2時間內(nèi)機車做變加速運動，由圖像的“面積”表示位移知，其位移大于勻加速直線運動的位移，則平均速率大于v1+v22，故選項A錯誤；由題意，設(shè)t2時刻的加速度為a，Pv1-f=2ma，Pv2-f=ma，聯(lián)立解得f=2Pv2Pv1，故選項B錯誤；機車達到最大速度時，F(xiàn)=f，P=Fv，故v=v1v22v1-20.D解析：設(shè)系在物體上的輕繩與水平方向間夾角為α，則物體對地面的壓力FN=mg