《专练08 功和功率》通关检测。
1.关于功的概念,以下说法正确的是。
a.力是矢量,位移是矢量,所以功也是矢量。
b.功有正、负之分,所以功可能有方向性。
c.若某一个力对物体不做功,说明该物体一定没有位移。
d.一个力对物体做的功等于这个力的大小、物体在该力作用下位移的大小及力和位移间夹角的余弦三者的乘积。
答案】d2.有下列几种运动情况:①用水平推力f推一质量为m的物体在光滑水平面上前进位移l;②用水平推力f推一质量为2m的物体在粗糙水平面上前进位移l;③用与水平方向成60°角斜向上的拉力f拉一质量为m的物体在光滑水平地面上前进位移2l;④用与斜面平行的力f拉一质量为3m的物体在光滑斜面上前进位移l。关于以上四种情况下力f做功的判断,正确的是。
a.②情况做功最多b.①情况做功最少。
c.④情况做功最少d.四种情况做功一样多。
答案】d解析】本题考查了对功的概念的理解,求解此类题目的关键是抓住力f、位移l和其夹角分析,找出在每一具体的物理情景中的f、l、α,代入w=flcos α进行计算知,四种情况做功一样多,选项d正确,选项a、b、c均错误。
3.下列关于功率的说法中正确的是。
a.由知,力做的功越多,功率越大。
b.由p=fv知,物体运动得越快,功率越大。
c.由w=pt知,功率越大,力做的功越多。
d.由p=fvcos α知,某一时刻,即使力和速率都很大,但功率不一定大。
答案】d解析】在中,只有p、w、t中的两个量确定后,第三个量才能确定,选项a、c均错误;在p=fv中,p还与f有关,选项b错误;在p=fvcos α中,p还与α有关,选项d正确。
4.汽车上坡的时候,司机必须换挡,其目的是。
a.减小速度,得到较小的牵引力。
b.增大速度,得到较小的牵引力。
c.减小速度,得到较大的牵引力。
d.增大速度,得到较大的牵引力。
答案】c解析】由p=fv可知,p一定时,v减小,则f增大,选项c正确,选项a、b、d均错误。
5.假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率。如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍,则摩托艇的最大速率变为原来的。
a.4倍b.2倍c.倍d.倍。
答案】d解析】设f=kv,当阻力等于牵引力时,速度最大,输出功率变化前,有p=fv=fv=kv·v=kv2,变化后有2p=f′v′=kv′·v′=kv′2,联立解得,选项d正确,选项a、b、c均错误。
6.如图所示,演员正在进行杂技表演。由图可估算出他将一只鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于。
a.0.3 jb.3 jc.30 jd.300 j
答案】a解析】由生活常识及题图知,一只鸡蛋的质量接近0.05 kg,上抛高度在0.6 m左右,则人对鸡蛋做的功w=mgh=0.3 j,选项a正确,选项b、c、d均错误。
7.如图所示,线拴着小球在光滑水平面上做匀速圆周运动,圆的半径是1 m,球的质量是0.1 kg,线速度v=1 m/s,小球由a点运动到b点恰好是半圆周。那么在这段运动中线的拉力做的功是。
a.0b.0.1 jc.0.314 jd.无法确定。
答案】a8.如图所示,均匀长木板长l=40 cm,放在水平桌面上,它的右端与桌边相齐,木板质量为m=2 kg,与桌面间的动摩擦因数μ=0.2。今用水平推力f将其匀速推下桌子,则水平推力做功为(g取10 m/s2)
a.0.8 jb.1.6 jc.8 jd.4 j
答案】a解析】只要将木板的重心推离桌面,木板就会掉下桌面,由滑动摩擦力公式得f=μn=μmg=0.2×2×10 n=4 n,w=f·s=4×0.2 j=0.
8 j,选项a正确,选项b、c、d均错误。
9.一滑块在水平地面上沿直线滑行,t=0时其速度为1 m/s。从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平作用力f,力f和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图甲、乙所示。设在第1 s内、第2 s内、第3 s内力f对滑块做的功分别为w1、w2、w3,则以下关系式正确的是。
a.w1=w2=w3 b.w1【答案】b
10.如图所示,在加速向左运动的车厢中,一个人用力沿车前进的方向推车厢。已知人与车厢始终保持相对静止,那么人对车厢做功的情况是。
a.做正功 b.做负功c.不做功d.无法确定。
答案】b解析】人随车厢加速运动,车厢对人的作用力的合力方向向左,由牛顿第三定律可知人对车厢的作用力的合力方向向右,所以人对车厢做负功,选项b正确,选项a、c、d均错误。
11.(多选)一物体自t=0时开始做直线运动,其速度图线如图所示。下列选项正确的是。
a.在0~6 s内,物体离出发点最远为30 m
b.在0~6 s内,物体经过的路程为40 m
c.在0~4 s内,物体的平均速率为7.5 m/s
d.在5~6 s内,物体所受的合力做负功。
答案】bc12.如图所示,一自动扶梯以恒定的速度v1运送乘客上同一层楼,某乘客第一次站在扶梯上不动,第二次以相对扶梯v2的速度匀速往上走。两次扶梯运送乘客所做的功分别为w1、w2,牵引力的功率分别为p1、p2,则。
a.w1w2,p1=p2
答案】d解析】扶梯两次运送乘客的速度均为v1,扶梯所施加的力不变,由p=fv知p1=p2,选项a、c均错误;由于第二次所用的时间短,由w=pt得w213.一小球以初速度v0水平抛出,不计空气阻力,小球在空中运动的过程中重力做功的功率p随时间t变化的图像是。
答案】a解析】设经过时间t速度大小为v,其方向与竖直方向(或重力方向)成θ角,由功率公式p=fvcos θ知,此时重力的功率p=m**cos θ=m**y=mg·gt=mg2t,选项a正确,选项b、c、d均错误。
14.(多选)我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器。舰载机总质量为3.0×104 kg,设起飞过程中发动机的推力恒为1.
0×105 n;弹射器有效作用长度为100 m,推力恒定。要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80 m/s。弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和,假设所受阻力为总推力的20%,则。
a.弹射器的推力大小为1.1×106 n
b.弹射器对舰载机所做的功为1.1×108 j
c.弹射器对舰载机做功的平均功率为8.8×107 w
d.舰载机在弹射过程中的加速度大小为32 m/s2
答案】abd
15.(多选)如图所示,在外力作用下某质点运动的vt图像为正弦曲线。从图中可以判断。
a.在0~t1时间内,外力做正功。
b.在0~t1时间内,外力的功率逐渐增大。
c.在t2时刻,外力的功率最大。
d.在t1~t3时间内,外力做的总功为零。
答案】ad解析】由图像知0~t1时间内,加速度为正,所以外力做正功,选项a正确。由p=fv知0、t1、t2、t3时刻外力的功率为零,选项b、c均错误。t1~t3时间内,外力先做负功后做正功,总功为零,选项d正确。
16.如图所示,细线的一端固定于o点,另一端系一小球。在水平拉力作用下,小球以恒定速率在竖直平面内由a点运动到b点。在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是。
a.逐渐增大 b.逐渐减小c.先增大,后减小 d.先减小,后增大。
答案】a解析】因为小球的速率不变,由图示可知fsin α=mgcos α,故拉力f的瞬时功率为p=fvsin α=m**cos α。从a点到b点的过程中,α减小,cos α增大,所以p增大,选项a正确,选项b、c、d均错误。
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