8-1功和功率(2019人教版必修第二冊(cè))(原卷版)

8.1功和功率課后培優(yōu)練課后培優(yōu)練級(jí)練培優(yōu)第一階——基礎(chǔ)過(guò)關(guān)練一、功的具體計(jì)算1．如圖所示，一個(gè)人用與水平方向成60°角的力F＝40N拉一個(gè)木箱，在水平地面上沿直線勻速前進(jìn)了8m，求：（1）拉力F對(duì)木箱所做的功；（2）摩擦力對(duì)木箱所做的功；（3）外力對(duì)木箱所做的總功。2．(多選)如圖所示，甲、乙、丙三個(gè)光滑斜面，它們的高度相同、傾角不同，，現(xiàn)讓完全相同的物塊沿斜面由靜止從頂端運(yùn)動(dòng)到底端。關(guān)于物塊沿不同斜面運(yùn)動(dòng)時(shí)重力做功W和重力做功的平均功率P，下列說(shuō)法正確的是（

）A． B．C． D．3．如圖所示，一質(zhì)量為m的小球，用長(zhǎng)為l的輕繩懸掛于O點(diǎn)的正下方P點(diǎn)。小球在水平拉力的作用下，第一次保持速率v1不變從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，下列說(shuō)法中正確的是（

）A．水平拉力的功率逐漸增加B．小球的合力不變C．小球在水平拉力的作用下，第二次保持速率v2（v2>v1）不變從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，第二次水平拉力做功更多D．小球在水平拉力的作用下，第二次保持速率v2（v2>v1）不變從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，經(jīng)過(guò)同一位置A第二次水平拉力更大4．（多選）我國(guó)航天員在“天宮課堂”中演示了一個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)：長(zhǎng)l的細(xì)繩一端固定，另一端系一質(zhì)量為m的小球（視為質(zhì)點(diǎn)），給小球一初速度使其在“豎直平面”內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，則（）A．小球運(yùn)動(dòng)的角速度為 B．小球運(yùn)動(dòng)的周期為C．細(xì)繩的拉力對(duì)小球不做功 D．細(xì)繩對(duì)小球的拉力始終不變5．如圖所示，擺球質(zhì)量為m，懸線長(zhǎng)度為L(zhǎng)，把懸線拉到水平位置后放手。設(shè)在擺球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)B點(diǎn)的過(guò)程中空氣阻力的大小恒為F，則在該過(guò)程中（）A．重力做功的功率一直增大 B．懸線的拉力做功為mgLC．空氣阻力做功為 D．空氣阻力做功為二、做正功、負(fù)功6．如圖所示，質(zhì)量為m＝2kg的物體靜止在水平地面上，受到與水平地面夾角為θ＝37°、大小F＝10N的拉力作用，物體移動(dòng)的距離l＝2m，物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.3，g取10m/s2。求：（1）拉力F所做的功W1；（2）摩擦力Ff所做的功W2；（3）彈力FN所做的功W4。7．某人把一質(zhì)量為m的物體向上拋出，物體到達(dá)高為h的最高點(diǎn)后落回到拋出點(diǎn)。若物體在上升和下落過(guò)程中所受到的空氣阻力大小均為F阻，重力加速度為g，則物體在整個(gè)過(guò)程中（）A．重力做功為-mghB．重力做功為-2mghC．阻力做功為-F阻hD．阻力做功為-2F阻h8．如圖所示，物體沿固定粗糙斜面下滑，下列說(shuō)法中正確的是（）A．支持力對(duì)物體做正功 B．重力對(duì)物體做負(fù)功C．摩擦力對(duì)物體做負(fù)功 D．以上選項(xiàng)都不對(duì)9．（多選）如圖所示，傳送帶以恒定速率順時(shí)針運(yùn)行．一個(gè)小物體無(wú)初速放在傳送帶底端，第一階段物體被加速到與傳送帶具有相同的速度，第二階段與傳送帶相對(duì)靜止，勻速運(yùn)動(dòng)到達(dá)傳送帶頂端。下列說(shuō)法中正確的是（）A．第一階段摩擦力對(duì)小物體做正功，第二階段摩擦力對(duì)小物體不做功B．第一階段摩擦力對(duì)小物體做功的功率逐漸增大C．第一階段傳送帶克服摩擦力做功的功率恒定D．第一階段滑動(dòng)摩擦力對(duì)小物體和傳送帶做的總功為正10．（多選）如圖所示，光滑斜面放在水平面上，斜面上用固定的豎直擋板擋住一個(gè)光滑的小球。當(dāng)整個(gè)裝置沿水平面向左做減速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，關(guān)于小球所受各力做功情況的說(shuō)法中正確的是（）A．重力不做功B．斜面對(duì)球的彈力一定做負(fù)功C．擋板對(duì)球的彈力一定做負(fù)功D．球所受的合力對(duì)球一定做正功三、功率的概念11．力對(duì)物體做功的功率，表述正確的是（）A．力對(duì)物體做功越多，這個(gè)力的功率就一定越大B．力對(duì)物體做功越少，這個(gè)力的功率就一定越小C．力對(duì)物體做功的時(shí)間越短，這個(gè)力的功率就越大D．功率是表示做功快慢的物理量，而不是表示做功大小的物理量12．如圖所示，甲、乙、丙三個(gè)光滑斜面的高度相同、傾角不同，現(xiàn)讓完全相同的物塊沿斜面由靜止從頂端運(yùn)動(dòng)到底端。關(guān)于物塊沿不同斜面運(yùn)動(dòng)時(shí)重力做功W和重力做功的平均功率P，下列說(shuō)法正確的是（）A． B．C． D．13．A、B兩物體的質(zhì)量之比，它們同時(shí)受拉力在水平面上先以相同的加速度從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后，同時(shí)撤去拉力，它們均做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，直到停止，其圖像如圖所示。全過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．A、B兩物體克服阻力做功之比為3∶1B．A、B兩物體克服阻力做功的平均功率之比為27∶2C．A、B兩物體所受的拉力之比為9∶2D．在時(shí)刻，A、B兩物體克服阻力做功的功率之比為9∶514．如圖所示，質(zhì)量為m＝2kg的木塊在傾角θ＝37°的斜面上由靜止開(kāi)始下滑，斜面足夠長(zhǎng)，木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5（已知：sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2）。求：（1）前2s內(nèi)重力的平均功率；（2）2s末重力的瞬時(shí)功率。四、額定功率啟動(dòng)15．（多選）如果汽車以額定功率P由靜止出發(fā)，沿平直路面行駛，受到的阻力恒為Ff，則下列判斷正確的是（）A．汽車行駛的最大速度為B．汽車先做勻加速運(yùn)動(dòng)，最后做勻速運(yùn)動(dòng)C．汽車先做加速度越來(lái)越小的加速運(yùn)動(dòng)，最后做勻速運(yùn)動(dòng)D．汽車先做勻加速運(yùn)動(dòng)，再做勻減速運(yùn)動(dòng)，最后做勻速運(yùn)動(dòng)16．質(zhì)量為的列車以恒定不變的功率由靜止沿平直軌道加速行駛。當(dāng)速度增大到時(shí)，加速度，如果列車所受阻力大小不變，列車所受阻力大小為，求：（1）在該功率下列車的最大速度是多少？（2）在該功率下，當(dāng)速度增大到，加速度是多少？17．一列高速列車總質(zhì)量m＝465t，其額定功率P＝5300kW，在水平直軌道上行駛時(shí)，軌道對(duì)列車的阻力F阻是車重的0.018。列車以額定功率工作，重力加速度g取10m/s2。（1）當(dāng)行駛速度v＝10m/s時(shí)，求列車的牽引力大小和加速度大小；（2）求列車在水平直軌道上行駛的最大速度大小。五、恒定加速度啟動(dòng)18．一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動(dòng)，在前5s做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其v-t圖像如圖所示。已知汽車質(zhì)量為，汽車受到的阻力恒為車重的0.1倍，汽車的額定功率為30kW，取。則以下說(shuō)法正確的是（）A．汽車在前5s內(nèi)的加速度為B．汽車在前5s內(nèi)的位移為50mC．汽車在前5s內(nèi)的牽引力為D．汽車的最大速度為30m/s19．額定功率為80kW的汽車，在平直公路上行駛的最大速度是20m/s，汽車的質(zhì)量是2t，如果汽車從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度的大小是2m/s2，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中阻力不變，求：（1）汽車受到的阻力多大；（2）3s末汽車的瞬時(shí)功率多大；（3）汽車維持勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是多少。20．圖甲所示為某汽車在水平路面上啟動(dòng)過(guò)程中的速度圖像，為過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，為水平直線，是與和都相切的曲線。已知內(nèi)汽車的牽引力恒為，時(shí)，汽車的功率達(dá)到額定功率，且在之后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中保持該功率不變。假設(shè)汽車行駛中所受的阻力大小恒為，（汽車行駛時(shí)牽引力F、功率P和速度v的關(guān)系為）（1）求時(shí)汽車速度的大??；（2）求時(shí)汽車速度的大??；（3）在答題卡中圖乙中作出內(nèi)牽引力的功率P隨時(shí)間t變化的圖像，并計(jì)算內(nèi)牽引力所做的功。培優(yōu)第二階——拓展培優(yōu)練21．一起重機(jī)的鋼繩由靜止開(kāi)始提起質(zhì)量為m的重物勻加速豎直上升，當(dāng)重物的速度為v1時(shí)，起重機(jī)達(dá)到額定功率。以后起重機(jī)保持該功率不變，繼續(xù)提升重物，直至達(dá)到最大速度為v2.已知重力加速度為g，則整個(gè)過(guò)程中重物的v-t圖如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）A．起重機(jī)的額定功率為mgv1B．重物速度為v1時(shí)鋼繩拉力大小等于重物重力大小C．重物的平均速度大小為D．重物勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為22．(綜合)《綜合國(guó)力“十三五”國(guó)家科技創(chuàng)新規(guī)劃》提出，要加強(qiáng)“深空”“深?！薄吧畹亍薄吧钏{(lán)”領(lǐng)域的戰(zhàn)略高科技部署，其中“深海”領(lǐng)域主要是深海探測(cè)和研究。如圖所示是某大學(xué)科研小組在某次深海探測(cè)結(jié)束后，利用牽引汽車將深海探測(cè)器M從海面起吊上岸的過(guò)程簡(jiǎn)化圖，在不計(jì)滑輪摩擦和繩子質(zhì)量的條件下，當(dāng)牽引汽車勻速向左運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．探測(cè)器M的速率與牽引汽車的速率相等B．探測(cè)器M的速率為vcosθC．牽引汽車的牽引功率保持不變D．繩的拉力的功率逐漸增大23．在水平路面上運(yùn)動(dòng)的汽車的額定功率為100kW，質(zhì)量為10t，設(shè)阻力恒定，且為車重的，g取10m/s2。（1）若汽車以0.5m/s2的加速度從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，汽車的功率如何變化？這一過(guò)程能維持多長(zhǎng)時(shí)間？（2）若汽車以不變的額定功率從靜止啟動(dòng)，汽車的加速度如何變化？當(dāng)汽車的加速度為2m/s2時(shí)，速度為多大？（3）汽車在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所能達(dá)到的最大速度為多大？24．2020年9月15日，中智行5GAI無(wú)人駕駛汽車亮相上海5G科普活動(dòng)，活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)，中智行展示了公司最新研發(fā)的、具有百分百自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的無(wú)人駕駛技術(shù)。在一次性能測(cè)試中，質(zhì)量m=1000kg