新教材2024高中物理第八章机械能守恒定律8.1功与功率同步测试新人教版必修第二册.docVIP

第八章机械能守恒定律

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=6J、W2=-6J,下列说法正确的是 ()

A.这两个力肯定大小相等、方向相反

B.F1是动力,F2是阻力

C.这两个力做的总功为0

D.F1比F2做的功多

答案:BC

2.(多选)如图所示,一个物体放在水平地面上,在跟竖直方向成θ角的斜向下的推力F的作用下沿水平地面对右移动了距离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-Ffs

B.力F做的功为Fscosθ

C.合力F合做的功为Fssinθ-Ffs

D.重力做的功为mgs

解析:物体与地面之间的摩擦力大小为Ff,物体的位移大小为s,摩擦力做功为-Ffs,选项A正确;力F与竖直方向成θ角,其在水平方向的分力为Fsinθ,故F做的功为Fssinθ,选项B错误;物体所受合力F合=Fsinθ-Ff,故合力做的功W合=(Fsinθ-Ff)s=Fssinθ-Ffs,选项C正确;重力在竖直方向上,物体在竖直方向上的位移是0,所以重力做的功为0,选项D错误.

答案:AC

3.以肯定速度竖直上抛一个小球,小球上升的最大高度为h,空气阻力的大小恒为Ff,则从抛出至落回到动身点的过程中,空气阻力对小球做的功为

()

A.0 B.-Ffh C.-2Ffh D.-4Ffh

答案:C

4.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:B

5.(2024·北京卷)如图所示,高速马路上汽车定速巡航(即保持汽车的速率不变)通过路面abcd,其中ab段为平直上坡路面,bc段为水平路面,cd段为平直下坡路面.不考虑整个过程中空气阻力和摩擦阻力的大小改变.下列说法正确的是()

A.在ab段汽车的输出功率渐渐减小

B.汽车在ab段的输出功率比bc段的大

C.在cd段汽车的输出功率渐渐减小

D.汽车在cd段的输出功率比bc段的大

答案:B

6.(2024·广东广州)引体向上是《国家学生体质健康标准》中规定的男生测试项目之一.如图所示,引体向上分为两个过程:身体从最低点升到最高点的“上引”过程,身体从最高点回到最低点的“下放”过程.某同学在30s内连续做了10个完整的引体向上,已知该同学质量约为60kg,则()

A.“上引”过程重力对人做正功

B.“下放”过程重力对人做负功

C.在30s内重力对人做的总功约为3000J

D.在30s内克服重力做功的平均功率约为100W

解析:“上引”过程重力对人做负功,选项A错误;“下放”过程重力对人做正功,选项B错误;在一次“上引”和“下放”过程中,重心上升或下降的高度相同,而在“上引”过程人克服重力做功,“下放”过程重力做正功,两者之和为零,故一次引起向上过程中重力对人做功为零,即在30s内,重力对人做的总功为零,选项C错误;该同学在30s内连续完成10个完整的引体向上,克服重力做的总功约为W=nmgh=10×60×10×0.5J=3000J,克服重力做功的平均功率约为P=Wt=300030W=

答案:D

7.额定功率为80kW的汽车,在平直的马路上行驶的最大速度为20m/s,汽车的质量为2×103kg,假如汽车从静止起先做匀加速直线运动,加速度为2m/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=4×10

(2)在匀加速阶段依据牛顿其次定律有F牵-F阻=ma,

得F牵=F阻+ma=8×103N.

当汽车达到额定功率时,P额=F牵v,得v=P额F牵=10m/s,匀加速运动的时间t

答案:(1)4×103N(2)5s

【拓展提高】

8.(2024湖南卷)复兴号动车组用多节车厢供应动力,从而达到提速的目的.总质量为m的动车组在平直的轨道上行驶.该动车组有四节动力车厢,每节车厢发动机的额定功率均为P,若动车组所受的阻力与其速率成正比(F阻=kv,k为常量),动车组能达到的最大速度为vm.下列说法正确的是 ()

A.动车组在匀加速启动过程中,牵引力恒定不变

B.若四节动力车厢输出功率均为额定值,则动车组从静止起先做匀加速运动

C.若四节动力车厢输出的总功率为2.25P,则动车组匀速行驶的速度为34v

D.若四节动力车厢输出功率均为额定值,动车组从静止启动,经过时间t达到最大速度vm,则这一过程中该动车组克服阻力做的功为12mvm

解析:由牛顿其次定律得F-k