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1、第六章机械能守恒定律课时训练14功和功率基础巩1 .以下图示的过程中，人对物体做功的是（A ）背着米袋，慢慢 爬上楼梯A背着米袋，慢慢 爬上楼梯A用力推汽车, 汽车不动B提着水桶在水 平面匀速前进 C双手举着杠铃, 杠铃静止不动D.卡车用水平拉力F拉着拖车在水平路面上行驶。当卡车将拖车沿一 直线从A处缓慢地移到B处,然后再从B处缓慢地沿原路移回到A处, 如果A,B二处相距s,在这过程中拉力F对拖车做的功是（C ）A. 0B. FsC. 2FsD.条件缺乏,无法确定3. 一只质量为0. 7 kg的球静止在水平地面上,某同学向球踢了一脚, 踢球用的力为50 N, 10 s内足球在地面上滚动了 20
2、 m后停下，那么 （B ）A.人对足球做了 1 000 J的功B.足球滚动过程中地面对球的支持力不做功C.人对足球做功的功率为100 WD.踢出去的足球，获得了 1 000 J的动能飞机发动机的推力Fi大小；电磁弹射器的推力F2大小；电磁弹射器的平均输出功率Po解析：(1)在地面上匀加速运动，加速度为a尸导12. 5 m/s2,贝IJF尸Ff+ma尸2. 6义1。5 N。在航母上匀加速运动，加速度为a2二乒二50 m/s2 2s2弹射器推力F2书+鹤卡尸7. 5X1()5 No飞机在航母上起飞时,平均速度声尹50 m/s平均功率 P=F2v=3. 75X 107 Wo答案:(D2.6X105
3、N (2) 7.5X IO5 N (3) 3. 75 X 107W4. 一质量为m的木块静止在光滑的水平面上,从t=0开始,将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上，在t二如时刻力F的功率是（C ）A.丛B.选 C.丛 D.选2 m2mmm解析：由F=ma, v=at,得如时刻木块速度Vi=tb此时功率Pi=Fvi=ti,选项C正确。 1715.如下图,在皮带传送装置中，皮带把物体P匀速带至高处,在此过 程中，下述说法正确的选项是（C ）A.支持力对物体做正功B.摩擦力对物体做负功C.摩擦力对物体做正功D.合外力对物体做正功解析:物体匀速上升过程中，支持力与位移垂直而不做功,摩擦力与位 移方向相
4、同而做正功,物体升高重力做负功，由平衡关系可知,摩擦力 做功、重力做功大小相等，总功为零，选项C正确。6.如下图,排球运发动正在做垫球训练,假设空气阻力不能忽略,那么击 球后,球从某位置离开手竖直向上运动,再下落回到该位置的过程中 （D ）A.重力先做正功后做负功B.重力做的总功不为零C.空气阻力先做负功,后做正功D.空气阻力和重力做的总功是负的解析:在排球上升和下落的过程中，重力先做负功后做正功,整个过程 位移为零,重力做功为零;上升、下落过程空气阻力均做负功,选项D 正确。7. 一人乘电梯从1楼到30楼,在此过程中经历了先加速,后匀速,再减 速的运动过程。那么电梯支持力对人做功情况是（A
5、）A.始终做正功B.加速时做正功,匀速和减速时做负功C,加速和匀速时做正功,减速时做负功D.加速时做正功,匀速时不做功,减速时做负功解析：电梯上升的过程中，电梯无论加速、匀速、减速上升，支持力方 向一直向上,而位移也总是向上,与加速或匀速或减速无关,力的方向 与位移的方向相同，由功的定义可得电梯支持力对人做正功。8. 一辆小车在水平面上做匀速直线运动,从某时刻起,小车所受到的 牵引力F。和阻力Ff随时间变化的规律如图甲所示,那么作用在小车上的 牵引力F。的功率随时间的变化规律应是图乙中的（D ）0I耳解析:小车所受的牵引力和阻力恒定,所以小车做匀加速直线运动,牵 引力的功率P=Fov=Fo (
6、vo+at),应选项D正确。9. 一辆汽车在平直公路上从静止开始运动,假设汽车的功率保持不变, 所受的阻力恒定，那么以下说法正确的选项是(D )A.汽车一直做匀加速运动B.汽车先匀加速运动,后匀速运动C.汽车速度越来越大D.汽车牵引力与速度成反比解析：由P二Fv知，功率不变,速度增大时牵引力减小,根据a二日知,加 Tn速度减小，当加速度减小到零，做匀速直线运动。所以汽车做加速度越来越小的加速运动,直至匀速运动，由P=Fv知即F83选项D. -正确。10.置于水平桌面上的物体,在水平恒力F作用下，以不同的速度沿着力F的方向匀速运动了距离so第一次的速度为V1,恒力F做的功为Wb功率为Pl;第二次
7、的速度为V2,恒力F做的功为W2,功率为P2,vV2,那么以下判断正确的选项是（C ）A. WiW2, PiP2 B. WiW2, Pi书C. WfW2, PiP2 D. WfW2, PfP2解析:两次均为匀速运动,水平恒力相等，位移相等,根据W=Fs知，恒 力F所做的功相等。由于V1v2,那么第一次在水平面上的运动时间短, 根据知,PP2,应选项C正确,A, B, D错误。重重能力提高 幽肾徭凶11. （2015 浙江10月学考）快艇在运动中受到的阻力与速度平方成 正比（即Ff=kv2）.假设油箱中有20L燃油,当快艇以10m/s匀速行驶时, 还能行驶40 km,假设快艇发动机的效率保持不变
8、，那么快艇以20 m/s 匀速行驶时，还能行驶（C ）A. 80 km B. 40 km C. 10 km D. 5 km解析:发动机的功率P=Ffv=kv3,以10 m/s匀速行驶40 km的时间t尸产二 Ll4 000 s,总功一定，由于发动机的效率不变,发动机输出的有用功相等, 即 k%3t尸k23t2,得 12=500 s, X2=v2t2=10 000 m=10 km0.把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引力,又可以载 客,这样的客车车辆叫做动车。而将几节自带动力的车辆（动车）加几 节不带动力的车辆（也叫拖车）编成一组,就是动车组。假设动车组运 行过程中受到的阻力与其所受重
9、力成正比。每节动车与拖车的质量都 相等,每节动车的额定功率都相等。假设1节动车加3节拖车编成的动 车组的最大速度为120 km/h,那么6节动车加3节拖车编成的动车组的 最大速度为（A ）A.320 km/h B. 240 km/hC.120 km/h D. 480 km/h解析：设每节动车（或拖车）的质量为m,动车组所受阻力是车重的k倍, 每节动车的额定功率为Po由于动车组速度最大时,牵引力等于阻力，故 P=F,Vi=k 4mgvb 6P二k , 9mgv2,由以上两式得 v2=1vi=320 km/h,应选项A正确。12 .如下图,板长为1,板的B端静放有质量为m的小物体P,物体与 板动摩
10、擦因数为口，开始时板水平,假设板绕A点缓慢转过一个小角度 a的过程中,物体保持与板相对静止,那么这个过程中，关于小物体P所 受力的做功，以下说法正确的选项是（D ）A.重力对P做功为mglsin aB.摩擦力对P做功为口 mglcos2 aC.支持力对P做功为mglcos a sin aD.板对P做功为mglsin a解析：物体升高,重力做负功,大小为mglsin a ,应选项A错误;摩 擦力始终与运动方向垂直而不做功,选项B错误。板绕A点缓慢转动过程中，合外力为0,合外力的总功也为0,即有Wg+Wfn+Wfk0,那么得WEx=-W(Fmglsin a ,选项C错误;板对小物体的作用力为支持力
11、和摩擦 力的合力，所以板对P做功即为W S=WFN+Wrf=mglsin a ,选项D正确。14.中国版“野牛”级重型气垫船，自重达540吨，最高时速为108 km/h, 装有M_70大功率燃气轮机,该机额定输出功率为8 700 kWo假设该 气垫船在海面航行过程中所受阻力艮与速度v成正比，即Ff=kvo那么 (B )A. “野牛”级重型气垫船的最大牵引力为2.9X105 nB.在额定输出功率下以最高时速航行时,气垫船所受的阻力为2. 9X105 NC.以最高时速一半的速度匀速航行时,气垫船发动机的输出功率为4 350 kWD.从题中给出的数据,不能计算阻力Ff与速度v的比值k解析：由于气垫船
12、的最大速度为Vm二108 km/h=30 m/s时，此时牵引力 等于阻力，即F二Fl二二殁普N=2. 9X105 n,但在未达最大时速时,牵引力 大于该值,那么选项A错误,B正确。将最高时速时的阻力代入F尸kv可 得k二以二噌仁9. 7X103 N,应选项D错误；以最高时速的一半速度匀 “m Ju速航行,气垫船发动机输出功率为P=FT二Ff瞪=k乎 2.2X106 W, 4444应选项C错误。15.如下图,在光滑水平面上,物体受两个相互垂直的大小分别为F尸3 N和F2=4 N的恒力，其合力在水平方向上,从静止开始运动10 m(sin 37 =0. 6, cos 37 =0.8),求:件和F2对
13、物体做的功分别是多少?代数和为多大?E和F2合力为多大?合力做功是多少？解析：(1)力E做的功Wi=Filcos 9 1=3X10Xcos 53 J二18 J力F2做的功W2=F21cos 0 2=4X 10Xcos 37 J=32 JW与Wz的代数和W=Wi+W2=18 J+32 J=50 Jo(2) Fi与F2的合力F=J2 + 2=v32 + 42 N=5 N合力F做的功W二Fl=5X10 J=50 Jo答案：(1)18 J 32 J 50 J (2)5 N 50 J.质量为m=2 kg的木块在倾角。二37的斜面上由静止开始下滑， 木块与斜面间的动摩擦因数为口二0. 5,sin 37 =
14、0. 6, cos 37 二0.8, g 取 10 m/s：求：(1)前2 s内重力做的功。前2 s内重力的平均功率。解析：(1)木块所受的合力F 合二 mgs in 0 - n mgcos 0 = mg (sin 9 - u cos 0)=2X10X (0. 6-0. 5X0. 8)N=4 N,木块的加速度a二工;m/s2=2 m/s2, tn /前2 s内木块的位移14at=X2X22 m=4 m,所以，重力在前2 s内做的功为W=mgsin。- 1=2X10X0. 6X4 J=48 J。重力在前2 s内的平均功率为P=W=24 Wo答案：(1)48 J (2)24 W16 . 一架质量m=2. 0X104 kg的飞机在水平跑道上起飞,发动机提供的 推力恒为E,在跑道上经过长度为400 m的加速运动,到达起飞速度 vm=100 m/so现要使该飞机在长度为100 m的航母跑道上起飞，需用 电磁弹射器辅助。假设电磁弹射器对飞机施加恒定推力F2,飞机在地 面和航母跑道上运动时所受的阻力均为Ff=1.0X104 N,求：