2020-2021学年高中物理题组训练：7章-习题课-功、功率(人教版必修2).docx

习题课 功、功率(时间：60分钟)题组一对作用力、反作用力的功及摩擦力做功的理解与分析1关于作用力与反作用力做功的关系，下列说法中正确的是()A当作用力做正功时，反作用力肯定做负功B当作用力不做功时，反作用力也不做功C作用力与反作用力所做的功肯定是大小相等、正负相反的D作用力做正功时，反作用力也可以做正功答案D解析力做功的正负取决于力和位移的方向关系，依据作用力和反作用力的性质可以推断两力做功的状况作用力和反作用力是作用在两个相互作用的物体之上的；作用力和反作用力可以同时做负功，也可以同时做正功；如冰面上两个原来静止的小孩子相互推一下之后，两人同时后退，则两力做正功；而两个相对运动后撞在一起的物体，作用力和反作用力均做负功，若物体在一个静止的物体表面上滑动，则由于静止的物体没有位移，则相互作用的摩擦力对静止的物体不做功，所以作用力和反作用力可以一个力做功，另一个力不做功，故ABC错误；D正确故选D.2关于摩擦力做功，下列说法中正确的是()A滑动摩擦力阻碍物体的相对运动，肯定做负功B静摩擦力起着阻碍物体的相对运动趋势的作用，肯定不做功C静摩擦力和滑动摩擦力肯定都做负功D滑动摩擦力可以对物体做正功答案D解析摩擦力总是阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势，而且摩擦力对物体既可以做正功，也可以做负功，还可以不做功综上所述，只有D正确3. 如图7，一辆正沿平直路面行驶的车厢内，一个面对车前进方向站立的人对车厢壁施加水平推力F，在车前进s的过程中，下列说法正确的是()A当车匀速前进时，人对车做的总功为正功图7B当车加速前进时，人对车做的总功为负功C当车减速前进时，人对车做的总功为负功D不管车如何运动，人对车做的总功都为零答案B解析人对车施加了三个力，分别是推力F、静摩擦力f、压力，其中推力F和静摩擦力f分别发生了相同的位移，做了正功和负功当车匀速时，先对人分析，人匀速，两反作用力F和f相等，FF，ff，则人对车做的总功为零，选项A错误；人加速时，fFma，有fF，静摩擦力做功大些，故人对车做的总功为负功，选项B正确；人减速时，Ffma，Ff，推力做正功更多，人对车做的总功为正功，选项C错误；人对车做的总功与人的运动状态(即车的运动)有关，选项D错误题组二功的计算4.图8 如图8所示，重物P放在粗糙的水平板OM上，当水平板绕O端缓慢抬高，在重物P开头滑动之前，下列说法中正确的是 ()AP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答案BC解析摩擦力时刻与运动方向垂直，不做功，支持力时刻与运动方向相同，做正功，故选B、C.5起重机的吊钩下挂着质量为m的物体，假如物体以加速度a匀加速上升了高度h，则吊钩对物体做的功等于()Amgh Bm(ga)hCm(ag)h Dm(ga)h答案B解析物体受到向上的拉力，向下的重力，依据牛顿其次定律可得Fmgma，解得Fm(ga)，故吊钩对物体做的功为WFsFhm(ga)h，B正确，ACD错误，故选B.6.图9 质量为2 kg的物体置于水平面上，在运动方向上受到水平拉力F的作用，沿水平方向做匀变速直线运动，2 s后撤去F，其运动的速度图象如图9所示，g取10 m/s2，则下列说法中正确的是()A拉力F对物体做功150 JB拉力F对物体做功500 JC物体克服摩擦力做功100 JD物体克服摩擦力做功175 J答案AD解析设摩擦力大小为Ff，在02 s内，a12.5 m/s2，FFfma1，位移s1 m15 m，在26 s内，a22.5 m/s2，s2 m20 m，只受摩擦力Ff作用，故Ffma25 N，代入上式得F10 N，则拉力F做功为WFFs1150 J，摩擦力做功WfFf(s1s2)5(1520)J175 J，即物体克服摩擦力做功175 J.7. 图10如图10所示，同一物体分别沿斜面AD和BD自顶点由静止开头下滑，该物体与斜面间的动摩擦因数相同在滑行过程中克服摩擦力做的功分别为WA和WB，则 ()AWAWBBWAWBCWAWB D无法确定答案B解析设斜面AD、斜面BD与水平面CD所成夹角分别为、，依据功的公式，得WAmgcos lADmglCD，WBmgcos lBDmglCD，所以选B.题组三P和PFv的应用8从距地面相同高度处，水平抛出两个质量相同的小球A和B，抛出A球的初速度为v0，抛出B球的初速度为2v0，若两球运动到落地的过程中重力的平均功率分别为A和B，落地时重力的瞬时功率分别为PA和PB，则()A.AB；PAPB B.AB；PAPBC.AB；PAPB D.AB；PAPB答案D解析由题意知，两球质量相同，下落高度相同，所以重力做功Wmgh也相同，在竖直方向上小球做自由落体运动，依据hgt2知下落时间相同，在由可知重力的平均功率是相同的；依据平抛运动的规律落地时竖直速度vy可知，两球vy相同，落地时重力的瞬时功率Pmgvy，所以PAPB，故D正确9. 图11如图11所示，质量为m的小球以初速度v0水平抛出，恰好垂直打在倾角为的斜面上，(不计空气阻力)，则球落在斜面上时重力的瞬时功率为()Amgv0tan B.C. Dmgv0cos 答案B解析如图所示，由于v垂直于斜面，可求出小球落在斜面上时速度的竖直重量v2v0/tan ，此时重力做功的瞬时功率为Pmgv.B正确10如图12甲所示，滑轮质量、摩擦均不计，质量为2 kg的物体在F作用下由静止开头向上做匀加速运动，其速度随时间的变化关系如图乙所示，由此可知(g取10 m/s2)()图12A物体加速度大小为2 m/s2BF的大小为21 NC4 s末F的功率大小为42 WD4 s内F做功的平均功率为42 W答案C解析由速度时间图象可得加速度a0.5 m/s2，由牛顿其次定律得：2Fmgma，所以F10.5 N，4 s末，PFv10.522 W42 W，4 s内， W21 W，故选项C正确题组四机车启动问题分析与计算11汽车在平直大路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P.快进入闹市区时，司机减小了油门，使汽车的功率马上减小一半并保持该功率连续行驶下面四个图象中正确表示了从司机减小油门开头，汽车的速度与时间的关系的是()答案C解析开头匀速，说明牵引力和阻力大小相等；当功率减小时，速度和牵引力都要减小，故汽车做加速度减小的变减速运动，由初始和最终时的功率关系得最终速度为初始时的一半12. 图13质量为m的汽车在平直路面上启动，启运过程的速度时间图象如图13所示从t1时刻起汽车的功率保持不变，整个运动过程中汽车所受阻力恒为Ff，则()A0t1时间内，汽车的牵引力等于mBt1t2时间内，汽车的功率等于v1C汽车运动的最大速度v2v1Dt1t2时间内，汽车的平均速度小于答案BC解析0t1时间内，汽车的加速度a由牛顿其次定律得：FFfma所以汽车的牵引力FFfm，A错；t1时刻汽车达恒定功率P，所以PFv1v1，B对；汽车运动的最大速度v2v1，C对；由图象知t1t2时间内，汽车的平均速度大于，D错13一汽车质量为3103 kg，它的发动机额定功率为60 kW，它以额定功率匀速行驶时速度为120 km/h，若汽车行驶时受到的阻力和汽车的重力成正比，下列说法中正确的是()A汽车行驶时受到的阻力大小为1.8103 NB汽车以54 km/h的速度匀速行驶时消耗的功率为30 kWC汽车消耗功率为45 kW时，若其加速度为0.4 m/s2，则它行驶的速度为15 m/sD若汽车保持额定功率不变从静止状态启动，汽车启动后加速度将会越来越小答案ACD解析由PFv可得汽车以额定功率P60 kW、以速度v120 km/h m/s匀速行驶时，受到的阻力大小为fFP/v1.8103 N，A项正确；汽车以54 km/h的速度匀速行驶时消耗的功率为Pfv1.810315 W27 kW，B项错；汽车消耗功率为45 kW行驶的速度为15 m/s时，其牵引力FP/v3103 N，由牛顿其次定律得加速度a0.4 m/s2，C项正确；若汽车保持额定功率不变从静止状态启动，其牵引力F随汽车速度的增大而减小，所以汽车启动后加速度将会越来越小，D项正确图1414.一辆汽车质量为1103 kg，最大功率为2104 W，在水平路面上由静止开头做直线运动，最大速度为v2，运动中汽车所受阻力恒定发动机的最大牵引力为3103 N，其行驶过程中牵引力F与车速的倒数的关系如图14所示试求：(1)依据图线ABC推断汽车做什么运动；(2)v2的大小；(3)整个运动过程中的最大加速度答案(1)见解析(2)20 m/s(3)2 m/s2解析(1)题图中图线AB段牵引力F不变，阻力Ff不变，汽车做匀加速直线运动，图线BC的斜率表示汽车的功率P，P不变，则汽车做加速度减小的加速运动，直至达到最大速度v2，此后汽车做匀速直线运动(2)当汽车的速度为v2时，牵引力为F11103 N，v2 m/s20 m/s.(3)汽车做匀加速直线运动时的加速度最大阻力Ff N1 000 Nam/s22 m/s2.