高中物理功和功率试题有答案.doc

高中物理功和功率练习题

一、选择题（带“▲”为多选题）
1．足球运动员一脚把足球踢出，足球沿水平地面运动，速度逐渐变小，在球离开运动员以后的运动过程中 （ ）
A．运动员对球做了功 B．球克服支持力做了功
C．重力对球做了功 D．球克服阻力做了功
2．▲质量为m的物体，受水平力F的作用，在粗糙的水平面上运动，下列说法中正确的是（　　）
A．如果物体做加速直线运动，F一定对物体做正功
B．如果物体做加速直线运动，F也可能对物体做负功
C．如果物体做减速直线运动，F一定对物体做负功
D．如果物体做匀速直线运动，F一定对物体做正功
3．质量为0.5kg的小球从高空自由下落，经2s落到地面，在小球下落过程中重力做功的平均功率是 （ ）
A．5W B．10W C．50W D．100W
4．一物体由H高处自由落下，当物体的动能等于势能时，物体所经历的时间为 （ ）
A． B． C． D．以上都不对
5．一辆小车原先在平直公路上做匀速直线运动，从某时刻起，小车所受到的牵引力F和阻力F1随时间的变化规律如图（甲）所示，则作用在小车上的牵引力的功率随时间变化规律是图（乙）（ ）
F
F
F1
O
t
P
P
P
P
t
t
t
t
O
O
O
O
（甲）
（乙)
A 　　　B　　　　　C　　　　　D

6．▲某物体做变速直线运动，则下列说法中不正确的是 （ ）
A．若改变物体速度的是重力，物体的机械能不变
B．若改变物体速度的是摩擦力，物体的机械能必定减少
C．若改变物体速度的是摩擦力，物体的机械能可能增加
D．在物体速度增加的过程中，物体的机械能必定增加
7．▲质量为m的汽车，发动机的功率恒为P，摩擦阻力恒为F1，牵引力为F，汽车由静止开始，经过时间t行驶了位移s时，速度达到最大值vm，则发动机所做的功为 （ ）
A．Pt B．Fs C． D．
8．▲某人把原来静止于地面上的质量为2kg的物体向上提起1m，并使物体获得1m/s的速度，取g=10m/s2，则这过程中下列说法中正确的是 （ ）
A．人对物体做的功为21J B．合外力对物体做的功为21J
C．合外力对物体做功20J D．物体的重力势能增加20J
9．放在光滑水平面上的静止物体，在水平拉力F1作用下，移动距离s时做功W。如拉力改为F2，与水平方向间夹角为30°，使物体移动距离2s时做功也是W，则F1和F2的大小之比为 （ ）
A．2∶1 B．∶1 C．3∶1 D．∶1
10．▲如图所示，质量均为m的小球A、B用长为L的细线相连，放在高为h的光滑水平桌面上（L＞2h），A球刚好在桌边。从静止释放两球，若A、B两球落地后均不再弹起，则下面说法中正确的是 （ ）

h
L
A
B

A．A球落地前的加速度为
B．B球到达桌边的速度为
C．A、B两落地的水平距离为h
D．绳L对B球做的功为
二、填空题
11．在水平地面上铺着n块砖，每块砖的质量为m，厚度为h，如将砖一块一块地叠放起来，至少需做的功为_________。
12．某地强风的风速约为v=20 m/s，设空气密度为ρ=1.3 kg/m3，如果把通过横截面积为S=20m2的风的动能全部转化为电能，则电功率的大小约为_________W（取一位有效数字）。

13．一个倾角为30º的光滑斜面长为L高为h，一质量为m的物体从顶端静止开始下滑，当所用时间是滑到底端的时间的一半时，重力做功为___________，重力做功的瞬时功率为___________，重力做功的平均功率为___________。
14．如图所示，劲度系数为k1的轻质弹簧两端分别与质量为m1，m2的物块1、2拴接，劲度系数为k2的轻质弹簧上端与物块2拴接，下端压在桌面上（不拴接），整个系统处于平衡状态.现施力将物块1缓慢地竖直上提，直到下面那个弹簧的下端刚脱离桌面.在此过程中，物块2的重力势能增加了________，物块1的重力势能增加了________。
三、计算题（共36分。要求写出必要的文字说明、主要方程式和重要演算步骤，有数值计算的要明确写出数值和单位，只有最终结果的不得分。）
15．（10分）如图2所示，质量m=10kg的物体放在水平面上，物体与水平面间动摩擦因数为μ=0.4，取g=10m/s2，今用大小为F=50N的水平恒力作用于物体，使物体由静止开始作匀加速直线运动，经t=8s后撤去F，求：
（1）力F所做的功：
（2）8s末物体的动能；
（3）物体从开始运动直到最终静止的整个过程中克服摩擦力所做的功。

m
F
图2

16．（10分）两个人要将质量M=1000 kg的小车沿一小型铁轨推上长l=5 m、高h=1 m的斜坡顶端。已知车在任何情况下所受的摩擦阻力恒为车重的0.12倍，两人能发挥的最大推力各为800 N。在不允许使用别的工具的情况下，两人能否将车刚好推到坡顶？如果能，应如何办？（g=10 m/s2）

17．（16分）额定功率为8W的玩具汽车，质量为2kg，汽车在水平桌面上由静止开始以a=0.5m/s2做匀加速直线运动，在运动过程中汽车的最大速率可达2m/s，求：
（1）汽车牵引力为多大？匀加速运动过程可维持多长时间？
（2）汽车在匀加速运动过程中，牵引力、摩擦力对其各做多少功？

参考答案
一、选择题
1．D【解析】足球沿地面运动，受重力mg、支持力FN和阻力F1作用。运动员对足球不再有力，不可能对球做功；重力与支持力与运动方向垂直，不做功；阻力与运动方向相反，球克服阻力做了功，一部分动能转化为内能。
2．AD【解析】在粗糙的水平面上，如果物体做加速运动，F一定与运动方向相同，F一定对物体做正功；物体做减速运动，F可能与运动方向相同，也可能与运动方向相反，F对物体做功的情况不定；
3．C【解析】根据自由落体规律知，小球2s下落的高度为20m，重力做的功为W=mgh=100J，所以小球下落过程中重力做功的平均功率是P=50W。
4．B【解析】物体由H高处自由落下，当物体的动能等于势能时，应下落高度的一半，所以有：，得t=。
5．C【解析】开始以初速度v0匀速运动，某时刻起由甲图知加速度恒定a=，加速度恒定，速度v=v0+at，则牵引力的功率P=Fv，即P=F v0＋Fat，所以C项正确。
6．BD【解析】若改变物体速度的是重力，只引起动能和重力势能的转化，物体的机械能不变，A正确；若改变物体速度的是摩擦力，物体的机械能不一定减少，如摩擦力可以使物体加速，B错，C正确；物体的速度增加，动能增加，物体的机械能不一定增加，D错。本题选择的是不正确的选项。
7．AD【解析】发动机的功率恒为P，经过时间t，发动机做的功为W=Pt，当达到最大速度时，有，解得：，，从功能关系的角度，整个过程中发动机做的功应等于克服阻力做的功与物体获得的动能之和，则。
8．AD【解析】在这一过程中人克服重力做功20J，物体的重力势能增加20J，D正确；物体的动能增加1J，根据动能定理合外力对物体做的功为1J，B、C错误；人对物体做的功等于物体增加的机械能，即人对物体做的功为21J，A正确。
9．D【解析】根据题意及功的计算公式有：W=F1s=F2·2scos30º，得F1和F2的大小为∶1。
10．ACD【解析】A球落地前以两球整体为对象，根据牛顿第二定律有，求得加速度为，A正确；从释放到A球落地，根据机械能守恒，有：，解得：，两球落地后均不再弹起，所以A、B两落地的水平距离为△s=vt=，B错，C正确。绳L对B球做的功等于B球获得的动能，W=，D正确。
二、填空题
11．n（n－1）mgh
12．1×105
13．；；
14．m2g2； m1（m1+m2）（）g2
三、计算题
15．（10分）【解析】（1）根据牛顿第二定律 F－μmg=ma（2分）
解得：a=1m/s2
由运动学公式有：s=at2=32m（1分）
根据功的公式 W=Fs=1600J（1分）
（2）由运动学公式有： v=at=8m/s（2分）
所以：EK=mv2=320J（1分）
（3）对整个过程用动能定理：Fs－WF=0（2分）
解得：WF=Fs=1600J。（1分）
16．（10分）【解析】车沿斜坡运动时所受阻力为
Fμ=Mgsinα＋kMg=1000×10× N＋0.12×1000×10 N=3200 N（3分）
而两人的推力合力最大为：F=800×2 N=1600 N＜Fμ（1分）
所以，如果两人直接沿斜坡推物体，不可能将物体推到坡顶。但因物体在水平面上所受阻力为Fμ′=kMg=0.12×1000×10 N=1200 N，故可先在水平面上推一段距离后再上斜坡。（2分）
设在水平面上先推s的距离，则据动能定理有
Fs＋Fl－kMg（l＋s）－Mgh=0（3分）
即（1600－1200）（5＋s）－103×10×1=0
解得：s=20 m。（1分）
17．（16分）【解析】（1）玩具汽车先匀加速，后变加速，最终匀速运动。设牵引力为F1，摩擦力为F2，则P=F2vm （2分）
解得：F2=4N
根据牛顿第二定律有：F1－F2=ma（2分）
得：F1=F2＋ma=5N
设匀加速运动能达到的最大速度为vm′，则：P=F1 vm′（2分）
解得：vm′=1.6m/s
又vm′=at（2分）
所以，匀加速运动过程可维持的时间t==3.2s（2分）
（2）匀加速运动的位移为：s=at2=2.56m （2分）
故汽车在匀加速运动过程中牵引力做的功为：W1=F1 s=12.8J（2分）
摩擦力做的功为：W2=－F2 s=－10.24J。（2分）
6
用心 爱心 专心