新教材同步備課2024春高中物理課時分層作業(yè)12功與功率新人教版必修第二冊

課時分層作業(yè)(十二)功與功率◎題組一功的分析與計算1．下列說法中正確的是()A．－10J的功小于＋5J的功B．功是矢量，正、負表示方向C．一個力對物體做了負功，但這個力不一定阻礙物體的運動D．功是標量，正、負表示外力對物體做功還是物體克服外力做功2．(2022·西安四校高一期末)如圖所示，人站在電動扶梯的水平臺階上，假若人與扶梯一起勻加速向上運動，在這個過程中人的腳所受的靜摩擦力()A．等于零，對人不做功B．水平向左，對人不做功C．水平向右，對人做正功D．沿斜面向上，對人做正功3．(2022·江蘇淮安高一檢測)如圖所示，質量為m的小物體，從高為h、傾角為α的固定粗糙斜面頂端由靜止開始沿斜面下滑，物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，在物體從斜面頂端滑至斜面底端的過程中，摩擦力所做的功為()A．－μmgh·tanα B．－μmgh·cosαC．－μmghtanα4．(多選)如圖所示，質量為m的飛機在水平甲板上，受到與豎直方向成θ角的斜向下的恒定拉力F的作用，沿水平方向移動了距離s，飛機與水平甲板之間的摩擦阻力大小恒為Ff，重力加速度為g，則在此過程中()A．摩擦力做的功為－FfsB．力F做的功為FscosθC．重力做的功為mgsD．力F做的功為Fssinθ◎題組二功率的分析與計算5．下列關于功率的計算式P＝Wt和P＝FvA．據(jù)P＝WtB．由P＝Wt知，只要知道W和tC．由P＝Fv只能求某一時刻的瞬時功率D．由P＝Fv知，當汽車發(fā)動機功率一定時，牽引力與速度成反比6．某力做的功隨時間變化的關系如圖所示，該力做功的功率為()A．10W B．20WC．30W D．40W7．如圖所示是小孩滑滑梯的情景，假設是固定光滑斜面，傾角為30°，小孩質量為m，由靜止開始沿滑梯下滑，重力加速度為g，滑行距離為s時，重力的瞬時功率為()A．mggs B．12mgC．mg2gs D．12mg8．(2022·濟南高一檢測)質量為50kg的同學做仰臥起坐運動。若該同學上半身的質量約為全身質量的35，她在1min內(nèi)做了50個仰臥起坐，每次上半身重心上升的距離均為0.3m，g取10m/s2，則她1min內(nèi)克服重力做的功W和相應的功率PA．W＝4500J，P＝75WB．W＝4500J，P＝7.5WC．W＝3600J，P＝60WD．W＝3600J，P＝6W9．在光滑水平面上，t＝0時開始用水平恒力F拉一物體，物體從靜止開始運動。在0～t0時間內(nèi)F做功為W1，在t0～2t0時間內(nèi)F做功為W2，則W2∶W1為()A．1B．2C．3D．410．(多選)(2022·江西省靖安中學高一檢測)一質量為1kg的物體靜止在水平地面上，受到大小為2N的水平拉力作用后做勻加速直線運動，經(jīng)5s后撤去水平拉力，物體共運動10s停止，已知g＝10m/s2。下列說法正確的是()A．物體運動過程中受到的摩擦力大小為0.5NB．4s末拉力F的功率為8WC．物體運動過程中拉力做功為25JD．物體運動過程中克服摩擦力做功為12.5J11．(多選)如圖所示，水平路面上有一輛質量為m0的汽車，車廂中有一質量為m的人正用恒力F向前推車廂，在車以加速度a向前加速行駛距離L的過程中，下列說法正確的是()A．人對車的推力F做的功為FLB．車對人做的功為maLC．車對人的摩擦力做的功為(F＋ma)LD．車對人的作用力大小為ma12．(2022·江蘇省太湖高級中學高一檢測)如圖所示，位于水平面上的物體A，在斜向上的恒定拉力F作用下，由靜止開始向右做勻加速直線運動。已知物體質量為10kg，F(xiàn)的大小為100N，方向與速度v的夾角為37°，物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.5，g＝10m/s2(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)。(1)第2s末，拉力F對物體做功的功率是多大？(2)從運動開始，物體前進12m過程中拉力對物體做功的平均功率是多大？13．(多選)如圖所示，質量為m＝2kg的小球，以v0＝15m/s的初速度，朝著一個傾角為θ＝37°的斜面平拋出去，它落到斜面上時的速度方向剛好和斜面垂直，g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，則()A．該小球落到斜面上的瞬間重力對小球做功的瞬時功率為500WB．該小球落到斜面上的瞬間重力對小球做功的瞬時功率為400WC．整個平拋運動過程中重力對小球做功的平均功率為200WD．整個平拋運動過程中重力對小球做功的平均功率為400W課時分層作業(yè)(十二)123456789101113DCCADDBBACBCABCBC1．D[功是標量，功的正負不表示方向，表示做功的效果，即力對物體做功還是物體克服力做功，A、B錯誤，D正確；一個力對物體做了負功，說明該力與位移方向相反或夾角為鈍角，這個力一定阻礙物體的運動，C錯誤。]2．C[人與扶梯一起勻加速斜向上運動，人的腳所受的靜摩擦力水平向右，與位移方向成銳角，靜摩擦力做正功，故C正確。]3．C[根據(jù)功的定義，摩擦力所做的功W＝－fs＝－μmgcosα·hsinα＝－4．AD[摩擦力大小為Ff，則摩擦力所做的功WFf＝－Ffs，選項A正確；由題意可知，拉力與位移方向的夾角為90°－θ，則力F做的功WF＝Fs·cos(90°－θ)＝Fssinθ，選項B錯誤，D正確；由于豎直方向上沒有位移，故重力不做功，選項C錯誤。]5．D[公式P＝Wt中，做功W越大，但是時間t不知道，所以功率并不一定大，A錯誤；公式P＝Wt是求一段時間的平均功率，B錯誤；P＝Fv中，當速度是瞬時速度時，求的是瞬時功率，當速度為平均速度時，求的就是平均功率，C錯誤；由P＝Fv可知，當P一定時，F(xiàn)與6．B[由功率的計算公式P＝Wt，可得W＝Pt，由圖可知，W與t的數(shù)值關系式為W＝20t，即P7．B[小孩的加速度a＝mgsin30°m＝12g，由v2＝2as得，小孩滑行距離s時的速率v＝gs，故此時重力的瞬時功率P＝mgv8．A[每次上半身重心上升的距離均為0.3m，則她每一次克服重力做的功W＝35mgh＝35×50×10×0.3J＝90J，1min內(nèi)克服重力所做的功W總＝50W＝50×90J＝4500J，相應的功率約為P＝W總9．C[物體受恒力作用由靜止開始運動，故做初速度為零的勻加速直線運動，則根據(jù)勻變速運動規(guī)律可知，0～t0時間內(nèi)的位移x1與t0～2t0時間內(nèi)位移x2的比值為x1∶x2＝1∶3，根據(jù)公式可知W2∶W1＝Fx2∶Fx1＝3，故選項C正確。]10．BC[0到5s過程中，F(xiàn)－f＝ma，v＝at1，5s到10s過程中，f＝ma′，0＝v－a′·t2，解得f＝1N，a＝a′＝1m/s2，v＝5m/s，故A錯誤；4s末的速度為v4＝at4＝4m/s，4s末的功率為P＝Fv4＝8W，故B正確；拉力做功為WF＝F·12at111．ABC[人對車的推力為F，在力F方向上車行駛了L，則推力F做的功為W＝FL，故A正確；人受到車對人的推力、摩擦力、支持力，支持力不做功，所以摩擦力與推力做的功即為車對人做的功，由牛頓第二定律可知二力的合力向左，大小為ma，人向左運動了L，故車對人做的功為W1＝maL，故B正確；豎直方向車對人的作用力大小為mg，則車對人的作用力F′＝mg2+ma2，人在水平方向受到F的反作用力和車對人向左的摩擦力，則Ff－F＝ma，可得Ff＝ma＋F，則車對人的摩擦力做的功為W′＝(F＋12．(2)從運動開始，物體前進12m過程中拉力對物體做功的平均功率是多大？解析：(1)對物體受力分析得FN＝mg－Fsin37°＝40N由牛頓第二定律得物體的加速度a＝Fcos37°第2s末，物體的速度v＝at＝12m/s拉力F對物體做功的功率P＝Fvcos37°＝960W。(2)從運動開始，前進12m用時t′＝2x該過程中拉力對物體做功W＝Fxcos37°＝960J拉力對物體做功的平均功率P