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1、8.1功与功率精选训练题一、选择题1.关于功的概念，下列说法中正确的是（）A.力对物体做功多，说明物体的位移一定大B.力对物体做功少，说明物体的位移一定小C.物体发生了位移，不一定有力对它做功D.力对物体不做功，说明物体一定没有移动2.起重机将质量为m的物体匀速向上吊起一段距离。关于作用在物体上的各力的做功情况，下列说法正确的是（）A.重力做负功，拉力做正功，合力做功为正功C.重力做正功，拉力做负功，合力做功为正功3.关于功率的概念，下列说法正确的是（A.力对物体做功越多，功率越大B.由夕=:可以求得任一时刻机器的功率B.重力做正功，拉力做正功，合力做功为零D.重力做负功，拉力做正功，合力做功
2、为零）C.由二四可知机车发动机的功率可以随速度不断增大而提高D.由尸可知在发动机功率一定时，机车牵引力与运动速率成反比 4.如图所示，用水平力歹拉着重为100 N的物体，在水平地面上向左匀速移动了 5 m,物体所受地面的摩擦力大小为20 N,则（）F VA.重力做的功是500 JB.拉力做的功为100 JC.拉力大小为120 ND.拉力大小为100 N5. 一质量为2的木块静止在光滑的水平地面上，从，=0开始，将一个大小为尸的水平恒力作用在该木块上，在07这段时间内产做功的平均功率是（）A产，DF2 t2.F2tF2 t2A. d . C. D2m2 mmm 6.质量为L5xl03kg的汽车在
3、水平路面上匀速行驶，速度为20m/s,受到的阻力大小为2x1（）3n。此时，汽车发动机输出的实际功率是（）A. 100WB. 3OkWC. 40kWD. 300kW7 .静止在水平地面上的物体，同时受到水平面内两个互相垂直的力、鸟的作用，由静止开始运动了2m,已知耳=6N, Fz=8N,则()A.月做功12J8 .鸟做功16JC.小乙的合力做功28JD.4、与做的总功为20J8 .质量为1kg的小物体做自由落体运动，历时4s落地。重力加速度取g=10m/s。贝（）A.前2s、后2s,重力做的功之比为1 ：29 .整个下落过程中，重力做功的平均功率为40WC.落地瞬间，重力做功的功率为400WD
4、.第4s内重力做功的平均功率为35W10 图甲为一女士站立在台阶式（台阶水平）自动扶梯上正在匀速上楼，图乙为一男士站立在履带式自动人 行道上正在匀速上楼下列关于两人受到的力做功判断正确的是（）甲乙A.甲图中支持力对人不做功B.甲图中摩擦力对人做负功C.乙图中支持力对人不做功D.乙图中摩擦力对人做负功10.某车以相同的功率在两种不同的水平路面上行驶，受到的阻力分别为车重的仁和A倍，最大速率分别为匕和打，则（）JrkA. v2 =B. %二,9C.匕D. v2 = k2v.k28U.质量为2kg的物体位于水平面上，在运动方向上受拉力/作用沿水平面做匀变速运动，物体运动的速度图像如图所示，若物体受摩
5、擦力为10N,则下列说法正确的是（）W(ms)A.拉力做功150JB.拉力做功100JC.摩擦力做功250JD.物体克服摩擦力做功250J二、填空题12 .静止在光滑水平面上的物体，在水平恒力产=6N的作用下，经过f = 2s的时间沿直线运动了 3m的距离。在这段时间里，恒力产对物体所做的功为 J,平均功率为 Wo13 .某汽车发动机的额定功率为60ZW,在水平路面上行驶时受到的阻力是2000N,则汽车匀速行驶的最大速度为 m/s,如果汽车以54km/h的速度匀速行驶(受到的阻力不变)，则发动机输出的功率为kWo14 . 一台起重机将质量为LOxlO,kg的货物在2s的时间内匀速提升5m,不计
6、额外功，起重机在这2s内做的功为 J,起重机在这2s内的平均输出功率为 Wo货物克服重力做功 J o(g lZ10m/s2 )15 .如下图所示，倾角为30。、长度为2m的光滑斜面，质量为1kg的物体从斜面顶端由静止开始下滑7 g取10m/s2,则物体滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率是W；;整个过程中重力做功的平均功率是W、整个过程中的合外力功为 J三、解答题16 .在我国东北寒冷的冬季,孩子们常坐在狗拉的雪橇上玩耍.如图所示，一质量为30kg的小孩坐在10.6kg的钢制滑板的雪橇上，狗用与水平方向成37。斜向上F=10N的拉力拉雪橇在冰面上运动，雪橇与冰面间的动摩擦因数 0.02(sin37
7、 = 0.6 cos37=0.8, g= 10 m/s2 )通过计算说明雪橇做匀速运动还是做变速运动在小孩和雪橇运动20m的过程中拉力F所做的功W.17 .质量为10kg的物体在拉力作用下运动，求下列各种情况下拉力做的功(gmlOm/s2)：(1)拉力沿水平方向，物体在动摩擦因数为0.25的水平地面上匀速移动4m；拉力沿水平方向，物体在动摩擦因数为0.25的水平地面上以2m/s2的加速度匀加速移动4 m；用大小为50N,与水平方向成37。角的斜向上的拉力拉物体，使物体沿水平地面移动4 m,物体与地面 间的动摩擦因数为。.25；(4)物体在竖直向上的拉力作用下，以2m/s2的加速度匀加速上升4
8、mo18 .质量为1kg的质点静止于光滑水平面上，从uO时刻开始，物体受到如图所示水平外力尸作用，求： (1)外力在。2s内所作的功；(2)外力在2s末的功率和第2s内的平均功率。MF/N3i2 -;I1 12 t/s19 .我国自行研制、具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机C919于2017年5月5日成功首飞，拉开了全面试验试飞的新征程。如图所示，假设试飞过程中飞机在水平跑道上的滑跑是初速度为零的匀加速直线运动，当位移x = l.6xl()3m时才能达到起飞所要求的速度v = 288km/h,已知飞机质量 m = 8.0xl04kg,滑跑时受到的阻力为自身重力的0.1倍，重力加速度g=
9、10m/s2,求飞机从开始滑跑到起飞过程中:(1)加速度。的大小；(2)飞机滑跑时发动机产生的推力方的大小;(3)发动机推力产的平均功率P。20 .如图所示，一个质量为2的木块，放在倾角为a的斜面体上，当斜面与木块保持相对静止沿水平方向 向右匀速移动距离s的过程中，作用在木块上的各个力分别做功多少？合力的功是多少？(重力加速度为g)21 .汽车在水平直线公路上行驶，额定功率为P桁80kW,汽车行驶过程中所受阻力恒为户2.5x103n。汽 车的质量M=2xl03kg。若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度的大小为环L0m/s2,汽车达到额定功 率后，保持额定功率不变继续行驶。求：(1)汽车在整
10、个运动过程中所能达到的最大速度；(2) 20s末汽车的瞬时功率;(3)当汽车的速度为5m/s时的瞬时功率；(4)当汽车的速度为20m/s时的加速度。参考答案Bll. AD分析整体受力:4N在 y 轴方向：Fsin37+N=mg 由于f是滑动摩擦力：f=(iN 可以推知：Fcos37=f 物体所受到的F合二0N 说明雪橇做匀速运动.(2) W=Fxcos37=160J17. (l)100J (2)180J (3)160J (4)480J【解析】(1)动摩擦力为/ = /N = 42g = 25N拉力做功 W=Fv = 25x4J=100J动摩擦力为/ = mg = 25N拉力FfmaF=ma+f
11、=45N1. C2. D3. D4. B5. A6. C7. D8. C9. CIO12. 18913. 303014. 5.0 xlO5 2.5 xlO5 5.0 xlO515. 10/510a/51016. (1)雪橇做匀速运动(2)W=160J【解析】(1)将小孩和雪橇看成一个整体，总质量为m,拉力做功 W=Fx5=45x4 J=180N(3)拉力做功W =公cos37。= 50x4x0.8J=160J拉力做功竖直方向F-mg-ma贝【J W = Fh = (mg + ma)h = (100 + 20) x 4J=480J18. (1) 8J； (2) 4W, 3.5W【解析】(1)第I
12、s内的加速度q = 二 3m/s2 m位移 xi=-a,t? =1.5m2外力的功叱= G%=4.5J第2s内的加速度% = = lm/s2 m位移 x2 = 卬2 + = 3.5m夕卜力的功暝= gx2=3.5J 02内外力的功卬=叱+吗=8J(2)第2s末质点的速度岭=a%+2=4m/s外力在2s末的功率尸=巴%=4W第2s内的平均功率A = = 3.5W h19. (1) a = 2m/s2; (2) F = 2.4xlO5N； (3) P = 9.6xlO6W【解析】2ax(1)飞机滑跑过程中做初速度为零的匀加速直线运动，有F解得 =2m/s2(2)设飞机滑跑受到的阻力为品，根据题意可
13、得为=。.1吆根据牛顿第二定律有F-F=maWF = 2.4x105N(3)设飞机滑跑过程中的平均速度为卜 有S = E在滑跑阶段，牵引力的平均功率为尸=尸得 P = 9.6xl()6w。20 .【解析】沿斜面建立直角坐标将重力正交分解，由于木块相对斜面静止沿水平方向做匀速运动，根据力的平衡条件可得斜面对木块的支持力F/=mgcosa斜面对木块的静摩擦力F2=mgsna支持力Fi与位移s间的夹角为90+,则支持力做的功为Wi 尸/scos(90 + a) = - mgscosasina摩擦力出与位移s的夹角为a,则摩擦力尸2做功为W2=F2scosa=mgssinacosa重力与位移的夹角为9
14、0。，则重力做的功为Wgmg5cos90 = 0木块向右做匀速直线运动，受到的合力尸合=。，故合力做的功为W=F -s=021 . (1) 32m/s； (2) 80kW； (3) 22.5kW； (4) 0.75m/s2【解析】(1)汽车在整个运动过程中达到最大速度时加速度为0,则有F = / = 2.5x103N场=尸匕”联立解得以 = 32m/s(2)匀加速动动阶段，有Ff = Ma解得耳=4.5x103N达到最大功率时的速度为场=耳匕解得 x 17.8m/s匀加速运动的时间为。=/ = 17.8sa则达到额定功率后，汽车将保持功率不变运动，所以20s末汽车的瞬时功率为P折80kW。(3)当汽车的速度为5m/s时，汽车处匀加速运动阶段，则有邛=耳匕=4.5 x IO? x 5=22.5 xlO3W = 22.5kW汽车的速度为5m/s时的瞬时功率为22.5kWo(4)当汽车的速度为20m/s时，汽车处于保持额定功率运动过程，则有七=入岭解得g=4.0x1()3n汽车的速度为20m/s时的加速度为。2，则有g-/= 生代入数据解得g=075m/s2