【同步备课】2020年高中物理人教版必修2-章末检测卷-第7章机械能守恒定律4.docx

滚动检测(五)功和功率(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(共10小题，每小题7分，共70分)1一物体静止在升降机的地板上，在升降机加速上升的过程中，下列说法正确的是()A合外力对物体不做功B地板对物体的支持力做正功C地板对物体的支持力做负功D重力对物体做负功解析升降机加速上升时，物体所受支持力方向向上与位移同向做正功；物体所受重力方向向下与位移反向做负功；物体所受合力方向向上与位移同向做正功选项B、D正确答案BD2如图1所示，重物P放在粗糙的水平板OM上，将水平板绕O端缓慢抬高，在重物P没有滑动之前，下列说法中正确的是()图1AP受到的支持力不做功BP受到的支持力做正功CP受到的摩擦力不做功DP受到的摩擦力做负功解析摩擦力时刻都与运动方向垂直，不做功，支持力时刻都与运动方向相同，做正功B、C正确答案BC3自由下落的物体，在第1秒内、第2秒内、第3秒内重力的平均功率之比为()A111 B123C135 D149解析依据初速度为零的匀变速直线运动的规律可知，自由下落的物体在第1 s内、第2 s内、第3 s内的位移之比为x1x2x3135.重力在这三段时间内所做的功之比为W1W2W3mgx1mgx2mgx3135，所以在这相等的三段时间内重力的平均功率之比P1P2P3135.答案C4物体在水平方向上受到两个相互垂直大小分别为3 N和4 N的恒力，从静止开头运动10 m，每个力做的功和这两个力的合力做的总功分别为()A30 J、40 J、70 J B30 J、40 J、50 JC18 J、32 J、50 J D18 J、32 J、36.7 J解析合力大小为5 N，合力方向即合位移方向与3 N的力夹角153，与4 N的力夹角237，各个力及合力做功分别为W1F1lcos 118 J，W2F2lcos 232 J，W合50 J，C对答案C5如图2所示，在光滑的水平面上放着一个质量为10 kg的木箱，拉力F与水平方向成60角，F2 N木箱从静止开头运动，4 s末拉力的瞬时功率为()图2A0.2 W B0.4 W C0.8 W D1.6 W解析木箱的加速度a0.1 m/s2，4 s末的速度vat0.4 m/s，则瞬时功率PFvcos 0.4 W，B正确答案B6一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变化的规律如图3所示，则作用在小车上的牵引力F的功率随时间变化的规律是下图中的()图3解析车所受的牵引力和阻力恒定，所以车做匀加速直线运动，牵引力的功率PFvF(v0at)，故选项D正确答案D7放在水平地面上的物体在水平力F作用下沿着力F的作用线匀速通过地面上的A、B两点，在这一过程中，下列推断正确的是()A通过A、B两点时的速度越大，力F做的功也越多B通过A、B两点时的速度增大，但力F做功不变C通过A、B两点时的速度越大，力F的功率也越大D通过A、B两点时的速度增大，但力F的功率不变解析由WFl知，力F做功多少与速度大小无关，所以B选项正确由PFv知，在力F不变的状况下，v越大，P越大，所以C选项正确答案BC8质量为m的汽车，启动后沿平直路面行驶，假如发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的摩擦阻力大小肯定，汽车速度能够达到的最大值为v，那么，当汽车的速度为时，汽车的瞬时加速度的大小为()A. B. C. D.解析功率恒定，阻力不变，则F阻，当车速为时，F，又FF阻ma，a，所以C正确答案C9足球运动员飞起一脚用60 N的力将足球踢出，足球沿草地运动了40 m后停止运动，关于运动员对足球做功的状况，下列说法正确的是()A运动员对足球做功2 400 JB运动员对足球没有做功C运动员对足球做了功，但无法确定其大小D以上说法都不对解析足球运动员对足球做功，足球发生运动，但60 N的力与40 m的位移不是对应同一过程，故无法确定功的大小，选C.答案C10质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t0时刻开头受到水平力的作用力的大小F与时间t的关系如图4所示，力的方向保持不变，则()图4A3t0时刻的瞬时功率为B3t0时刻的瞬时功率为C在t0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为D在t0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为解析02t0时间内，物体的加速度a1，2t0时刻的速度v1a12t0，位移x1；2t03t0时间内，加速度a2，3t0时刻的速度v2v1a2t0，2t03t0时间内的位移x2.所以3t0时刻的瞬时功率P3F0v2，B项对、A项错；3t0内的平均功率P，D项对、C项错答案BD二、非选择题(本题共2小题，共30分)11(15分)从空中以10 m/s的初速度水平抛出一质量为1 kg的物体，物体在空中运动了3 s后落地，不计空气阻力，g取10 m/s2.求3 s内物体重力的平均功率和落地时的重力瞬时功率解析设物体从抛出到落地的竖直位移为h则3 s内重力的平均功率，又由于hgt2，由以上两式可解得mg2t150 W.设物体在3 s末的瞬时速度为v3，则重力在3 s末的瞬时功率Pmgv3cos mgv3y，又由于v3ygt，所以Pmg2t300 W.答案150 W300 W12(15分)有一艘质量为1.0107 kg的轮船，发动机的额定功率是1.8108 W，假设轮船所受的阻力为1.2107 N，且始终保持不变求：(1)当发动机以额定功率工作、航行速度为9 m/s时，轮船的加速度；(2)这艘轮船长时间能保持的最大航行速度解析由PFv可知，当轮船发动机的功率肯定时， v越大，牵引力F越小，又由于在轮船前进的方向上，FF阻ma，所以当轮船以恒定功率启动时，随着v的增大，F减小，a减小，即轮船做加速度渐渐减小的变加速运动，当FF阻时，a0，轮船速度达到最大，此后轮船将保持这一速度做匀速运动(1)由PFv可知，当v9 m/s时，F N2107 N，又FF阻ma，故a m/s20.8 m/s2.(2)轮船以最大速度航行时，FF阻1.2107N，故vm m/s15 m/s.答案(1)0.8 m/s2(2)15 m/s