1、第八章机械能守恒定律1功与功率课后篇巩固提升基础巩固1.下列关于功率的说法正确的是()A.力对物体做的功越多,功率就越大B.做功时间短的机械,功率大C.完成相同的功,用的时间越长,功率越大D.功率大的机械在单位时间内做的功会更多解析功率与做功多少没有必然的联系,选项A、B错误;完成相同的功,用时越长,功率越小,选项C错误;故选D。答案D2.关于功率,下列说法正确的是()A.由P=Wt可知,只要知道W和t的值就可以计算出任意时刻的功率B.由P=Fv可知,功率P一定与速度v成正比C.由P=Fv可知,力F一定与速度v成反比D.当功率P一定时,力F一定与速度v成反比解析公式P=Wt所计算的应是t时间内
2、的平均功率,而公式P=Fv涉及三个物理量之间的关系,因此必须在一个物理量确定不变的情况下,才能判断另外两个物理量间的关系。答案D3.(多选)物体在一恒力作用下做匀加速直线运动,关于这个恒力做功的情况,下列说法正确的是()A.在相等的时间内做的功相等B.在相等的位移上做的功相等C.做功的情况与物体运动速度有关D.做功的情况与物体运动速度无关解析由题意知,恒力的方向和物体速度方向相同,根据W=Fl,只要位移大小相等,恒力做的功就相等,与其他因素无关,B、D正确。答案BD4.一辆正在路面上行驶的汽车,遇到前方有人横穿马路时,司机紧急制动后又经过x的距离停下来才避免了一场车祸的发生,若汽车与地面的摩擦
3、力大小为F,则关于汽车与地面间摩擦力做的功,以下说法中正确的是()A.摩擦力对汽车、地面均不做功B.摩擦力对汽车做-Fx的功,对地面做Fx的功C.摩擦力对汽车、地面均做-Fx的功D.摩擦力对汽车做-Fx的功,对地面不做功解析地面的位移为零,摩擦力对地面不做功,汽车位移为x,摩擦力对汽车做功W=-Fx,选项D正确,A、B、C错误。答案D5.如图所示,两个互相垂直的力F1和F2作用在同一物体上,使物体沿虚线方向运动,在通过一段位移的过程中,F1对物体做功4 J,F2对物体做功3 J,则F1和F2的合力对物体做的功为()A.5 JB.7 JC.1 JD.3.5 J解析功是标量,求合力的功用两个功的代
4、数和而不是根据平行四边形定则求解。故W合=W1+W2=7 J,选项B正确。答案B6.用水平恒力F作用于质量为m的物体上,使之在光滑的水平面上沿力的方向移动距离l,恒力F做功为W1;再用该恒力作用在质量为2m的物体上,使之在粗糙的水平面上移动同样的距离l,恒力F做功为W2,则两次恒力做功的关系是()A.W1W2B.W1W2C.W1=W2D.无法判断解析物体沿力的方向运动,恒力做功就是指力F做的功,根据W=Flcos ,两次做功中的F、l、均相同,所以两次F做功相同,即W1=W2。答案C7.一个质量为m的小球做自由落体运动,那么,在前t秒内重力对它做功的平均功率P及在t秒末重力做功的瞬时功率P分别
5、为(t秒末小球未着地)()A.P=mg2t2,P=12mg2t2B.P=mg2t2,P=mg2t2C.P=12mg2t,P=mg2tD.P=mg2t,P=2mg2t解析前t秒内重力做功的平均功率P=Wt=mg12gt2t=12mg2tt秒末重力做功的瞬时功率P=Fv=mggt=mg2t,选项C正确。答案C能力提升1.(多选)质量为m的物体,静止在倾角为的斜面上,斜面沿水平方向向右匀速移动了距离l,如图所示。物体相对斜面静止,则下列说法正确的是()A.重力对物体m做正功B.合力对物体m做功为零C.摩擦力对物体m做负功D.支持力对物体m做正功解析物体的受力和位移如图所示。支持力FN与位移x的夹角9
6、0,故支持力做正功,D选项正确;重力与位移垂直,故重力不做功,A选项错误;摩擦力Ff与位移x的夹角大于90,故摩擦力做负功,C选项正确;物体做匀速运动,所受合力为零,合力不做功,故B选项正确。答案BCD2.有一根轻绳拴了一个物体,如图所示,若整体以加速度a向下做减速运动,作用在物体上的各力做功的情况是()A.重力做正功,拉力做负功,合外力做负功B.重力做正功,拉力做负功,合外力做正功C.重力做正功,拉力做正功,合外力做正功D.重力做负功,拉力做负功,合外力做正功解析重力与位移同向,做正功,拉力与位移反向,做负功,由于做减速运动,所以物体所受合力向上,与位移反向,做负功。答案A3.(多选)一同学
7、穿着旱冰鞋处于静止状态,推一下竖直墙壁后有了向后的速度。关于该同学推墙的过程中,下列说法正确的是()A.墙壁对该同学做正功B.墙壁对该同学没有做功C.该同学对墙壁做正功D.该同学对墙壁没有做功解析(1)先分析墙壁的受力及做功情况:墙壁受推力但没有位移该同学对墙壁不做功C错误,D正确(2)再分析人的受力及做功情况:墙壁对人的作用力是作用在手上的人的手在力的作用下没有位移墙壁对人不做功A错误,B正确答案BD4.(多选)如图所示,用恒定的拉力F拉置于光滑水平面上的质量为m的物体,由静止开始运动时间t,拉力F斜向上与水平面夹角为=60。如果要使拉力做的功变为原来的4倍,在其他条件不变的情况下,可以将(
8、)A.拉力变为2FB.时间变为2tC.物体质量变为m2D.拉力大小不变,但方向改为与水平面平行解析本题要讨论的是恒力做功的问题,所以选择功的公式,要讨论影响做功大小的因素的变化,比较快捷的思路是先写出功的通式,再讨论变化关系。位移x=12at2=12Fcos60mt2,W=Fxcos 60=F2cos2602mt2,当F=2F时,W=4W,当时间变为2t时,W=4W;当m=12m时,W=2W;当=0时,W=4W,由此可知,C错,A、B、D对。答案ABD5.铁路提速要解决许多具体的技术问题,其中提高机车牵引力功率是一个重要的问题。若匀速行驶时,列车所受阻力与速度的二次方成正比,即Ff=kv2,那
9、么,当列车分别以120 km/h和40 km/h的速度在水平直轨道上匀速行驶时,机车的牵引力的功率之比为()A.31B.91C.271D.811解析根据公式P=Ffv=kv3,可得列车分别以120 km/h和40 km/h的速度匀速行驶时,机车的牵引力功率之比为271。答案C6.(多选)如图所示,四个相同的小球在距地面相同的高度以相同的速率分别竖直下抛、竖直上抛、平抛和斜抛,不计空气阻力,则下列关于这四个小球从抛出到落地过程的说法中正确的是()A.小球飞行过程中单位时间内的速度变化相同B.小球落地时,重力的瞬时功率均相同C.从开始运动至落地,重力对小球做功相同D.从开始运动至落地,重力对小球做
10、功的平均功率相同解析因为抛体运动的加速度恒为g,所以选项A正确;小球落地时竖直方向速度大小不同,选项B错误;由WG=mgh知,选项C正确;从抛出到落地所用时间不等,所以选项D错误。答案AC7.质量为5103 kg的汽车,由静止开始沿平直公路行驶,当速度达到一定值后,关闭发动机滑行,v-t图象如图所示,求:(1)在汽车行驶的整个过程中,汽车克服摩擦力做的功。(2)t=10 s时发动机的功率。解析(1)由v-t图象可得后40 s内汽车做匀减速运动,其加速度大小a=2040 m/s2=0.5 m/s2,由牛顿第二定律求得汽车所受摩擦力Ff=ma=51030.5 N=2.5103 N。又由v-t图象可得整个过程中汽车通过的位移s=60202 m=600 m,所以汽车克服摩擦力做功Wf=Ffs=2.5103600 J=1.5106 J。(2)020 s内汽车的加速度a=2020 m/s2=1 m/s2,设汽车的牵引力为F,则F-Ff=ma,t=10 s时速度v=at。功率P=Fv,由以上各式得P=7.5104 W。答案(1)1.5106 J(2)7.5104 W
