1、功与功率【基础巩固】1.(多选)一物体在两个力F1、F2的共同作用下发生了一段位移,这两个力做功分别为W1=6 J、W2=-6 J,下列说法正确的是()A.这两个力一定大小相等、方向相反B.F1是动力,F2是阻力C.这两个力做的总功为0D.F1比F2做的功多答案:BC2.(多选)如图所示,一个物体放在水平地面上,在跟竖直方向成角的斜向下的推力F的作用下沿水平地面向右移动了距离s.若物体的质量为m,物体与地面之间的摩擦力大小为Ff,则在此过程中()A.摩擦力做的功为-FfsB.力F做的功为Fscos C.合力F合做的功为Fssin -FfsD.重力做的功为mgs答案:AC3.以一定速度竖直上抛一
2、个小球,小球上升的最大高度为h,空气阻力的大小恒为Ff,则从抛出至落回到出发点的过程中,空气阻力对小球做的功为()A.0 B.-Ffh C.-2Ffh D.-4Ffh答案:C4.甲、乙两物体做功与所用时间的关系图像如图所示,那么甲物体的功率P甲与乙物体的功率P乙相比()A.P甲P乙 B.P甲P乙 C.P甲=P乙 D.无法判定答案:B5.假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率.如果做匀速直线运动的摩托艇的发动机的输出功率变为原来的2倍,那么摩托艇的速率变为原来的()A.4倍 B.2倍 C.3 倍 D.2 倍答案:D6.额定功率为80 kW的汽车,在平直的公路上行驶的最大速度为20 m/s,汽车
3、的质量为2103 kg,如果汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度为2 m/s2,运动过程中阻力不变,求:(1)汽车所受的阻力大小;(2)汽车匀加速运动的最长时间.解析:(1)当汽车达到最大速度时,F牵=F阻,而P额=F阻vm,得F阻=P额vm=4103 N.(2)在匀加速阶段根据牛顿第二定律有F牵-F阻=ma,得F牵=F阻+ma=8103 N.当汽车达到额定功率时,P额=F牵v,得v=P额F牵=10 m/s,匀加速运动的时间t=va=5 s.答案:(1)4103 N(2)5 s【拓展提高】7.A、B两物体的质量之比mAmB=21,它们以相同的初速度v0在水平面上做匀减速直线运动,直到停止,其
4、速度图像如图所示.那么,A、B两物体所受摩擦力之比FfAFfB与A、B两物体克服摩擦力做的功之比WAWB分别为()A.21,41 B.41,21C.14,12 D.12,14解析:由题图可知,物体A的加速度大小aA=v0t,物体B的加速度大小aB=v02t,根据牛顿第二定律可得,物体A、B受到的摩擦力分别为FfA=mAaA,FfB=mBaB,又mAmB=21,所以FfAFfB=41;v-t图像中图线与横轴所围的面积表示位移,从开始运动到停止,A、B两物体的位移分别为lA=v0t2,lB=2v0t2=v0t,又功W=Flcos ,所以A、B克服摩擦力做功之比WAWB=(FfAlA)(FfBlB)
5、=21.选项B正确.答案:B8.(多选)质量为m的物体静止在光滑水平面上,从t=0时刻开始物体受到水平力F的作用.力F的大小与时间t的关系如图所示,力的方向保持不变,则()A.3t0时刻水平力的瞬时功率为5F02t0mB.3t0时刻水平力的瞬时功率为15F02t0mC.在03t0这段时间内,水平力的平均功率为23F02t04mD.在03t0这段时间内,水平力的平均功率为25F02t06m解析:02t0时间内,物体的加速度a1=F0m,2t0时刻的速度v1=a12t0=2F0t0m,位移x1=2F0t02m;2t03t0时间内,加速度a2=3F0m,3t0时刻的速度v2=v1+a2t0=5F0t0m,2t03t0时间内的位移x2=7F0t022m.3t0时刻的瞬时功率P=3F0v2=15F02t0m,选项B正确;3t0内的平均功率
