人教版高中物理必修第二册课后习题 第8章 机械能守恒定律 1 功与功率.docVIP

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第八章机械能守恒定律

1功与功率

课后·训练提升

合格考过关检验

一、选择题(每个小题只有一个正确答案)

1.如图所示,下列过程中人对物体做了功的是()

答案:C

解析:A、B选项所述情景中,位移都为零;D中冰壶滑行时,不受人的推力,故人对物体不做功;只有C选项所述情景,人对物体做功。

2.人以20N的水平恒力推着小车在粗糙的水平面上前进了5m,人放手后,小车又前进了2m才停下来,则小车在运动过程中,人的推力所做的功为()

A.100J B.140J

C.60J D.无法确定

答案:A

解析:推力做的功W=Fs=20N×5m=100J,撤去推力,小车由于惯性继续向前运动,推力不做功,所以在小车运动的过程中,人的推力做的总功为100J,选项A正确。

3.如图所示,起重机正吊着一物体加速上升,在这一过程中,下列说法正确的是()

A.重力做正功

B.拉力做负功

C.合力做负功

D.合力做正功

答案:D

解析:物体加速上升,重力方向与位移方向相反,则重力做负功;拉力方向与位移方向相同,则拉力做正功;物体动能增加,由动能定理可知,合力做正功,则选项A、B、C错误,D正确。

4.下列说法正确的是()

A.力是矢量,位移是矢量,所以功也是矢量

B.-10J的功大于+5J的功

C.功的正、负表示方向

D.若某一个力对物体不做功,说明该物体一定没有发生位移

答案:B

解析:功是标量,正功代表动力做功,负功代表阻力做功,功的大小看其绝对值,选项B正确,A、C错误;某个力对物体不做功也可能是在力的方向上位移是零,但不一定是物体本身没有位移,选项D错误。

5.某同学站在电梯地板上,利用速度传感器和计算机研究该电梯在升降过程中的情况,下图是计算机显示的电梯在某一段时间内速度变化的情况,取竖直向上为正方向,已知电梯轿厢和乘客的总质量为800kg,g取10m/s2。根据图像提供的信息,可以判断下列说法正确的是()

A.在0~5s内,电梯加速上升,该同学处于失重状态

B.在10~20s内,钢缆对电梯做正功

C.在10~20s内,电梯上升的位移为20m

D.在20~25s内,电梯(包括乘客)的重力做功为4×104J

答案:B

解析:由速度—时间图像可知,在0~5s内,电梯的加速度为正,说明电梯的加速度向上,此时人处于超重状态,故选项A错误;10~20s内电梯处于上升阶段,钢缆对电梯的力向上,则钢缆对电梯做正功,故选项B正确;在10~20s内,电梯上升的位移为2×102m=10m,故选项C错误;在20~25s内,电梯向下运动的位移为h=1×52m=2.5m,则电梯(包括乘客)的重力做功为W=mgh=800×10×2.5J=2×10

6.关于功率,下列说法正确的是()

A.根据功率P=Wt

B.根据功率P=Wt

C.根据功率P=Fv可知,汽车的牵引力与速度成反比

D.根据功率P=Fv可知,汽车的功率一定时,它的牵引力与速度成反比

答案:D

解析:由功率公式P=Wt可知,在相同时间内,做功多的机器,功率一定大,选项缺少“相同时间”这一条件,选项A错误。公式P=W

二、计算题

7.一质量为m=2.0kg的物体静止在水平面上,现受到一大小为10N且方向与水平方向成37°的力F作用,在力F的作用下物体沿水平面做匀加速直线运动,运动时间为2s,物体与水平面间的动摩擦因数为0.5,sin37°=0.6,重力加速度g取10m/s2。求:

(1)这段过程中物体受到的重力、拉力F、摩擦力和合力做的功;

(2)这段过程中拉力的平均功率和2s末拉力的瞬时功率。

答案:(1)08J-7J1J

(2)4W8W

解析:(1)对物体受力分析,如图所示

重力方向竖直向下,而物体沿水平面做匀加速直线运动,在竖直方向上没有位移,重力不做功,因此WG=0

把拉力分解为水平方向的力和竖直方向的力,同理,竖直方向上的力不做功,所以拉力做功WF=Fcos37°·x

根据匀变速直线运动的运动规律g-Fsin37°)=ma

联立上式,解得WF=8J

摩擦力做功Wf=-μ(mg-Fsinθ)·x

解得Wf=-7J

合力做功W合=WG+WN++WF+Wf=1J。

(2)这段过程中拉力的平均功率P=WF

瞬时功率P瞬=Fvcosθ,v=at

联立解得P瞬=8W。

等级考素养提升

一、选择题(第1~5题为单选题,第6~7题为多选题)

1.如图所示,小孩与雪橇的总质量为m,大人用与水平面成θ角的恒定拉力F将雪橇沿水平地面向右匀速移动了一段距离l。已知雪橇与地面间的动摩擦因数为μ,则关于各力对雪橇做功的说法正确的是()

A.拉力对雪橇做功为Fl

B.滑动摩擦力对雪橇做功