1、第一章 功和功率一、单选题 1.如图所示，某个力F10 N作用于半径R1 m转盘的边缘上，力F的大小保持不变，但方向保持任何时刻均与作用点的切线一致则圆盘转动一周的过程中，力F做的功为()A 0 J B 20 J C 10 J D 无法确定2.质量为m的物体沿倾角为的斜面滑至底端时的速度大小为v，此时支持力的瞬时功率为()Amgv B 0 Cmgvcos Dmgvtan3.如图所示，人站在电动扶梯的水平台阶上，假定人与扶梯一起沿斜面加速上升，在这个过程中，人脚所受的静摩擦力()A 等于零，对人不做功B 水平向左，对人做负功C 水平向右，对人做正功D 沿斜面向上，对人做正功4.关于功的概念，下列
2、说法中正确的是()A 力对物体做功多，说明物体的位移一定大B 力对物体做功少，说明物体的受力一定小C 力对物体不做功，说明物体一定没有移动D 物体发生了位移，不一定有力对它做功5.如图所示，一根不计质量的轻绳通过定滑轮分别与M和m连接，木板置于光滑水平地面上，木板质量为M，长度为L，小木块质量为m，小木块与木板间的动摩擦因数为.开始时小木块静止在木板左端，现用水平向右的拉力F将小木块m拉至木板右端，拉力F至少做的功为()AmgL B 2mgL C D(Mm)gL6.质量为2 kg的物体做自由落体运动，经过2 s落地取g10 m/s2.关于重力做功的功率，下列说法正确的是()A 下落过程中重力的
3、平均功率是400 WB 下落过程中重力的平均功率是100 WC 落地前的瞬间重力的瞬时功率是400 WD 落地前的瞬间重力的瞬时功率是200 W7.关于作用力与反作用力做功的关系，下列说法中正确的是()A 当作用力做正功时，反作用力一定做负功B 当作用力不做功时，反作用力也不做功C 作用力与反作用力所做的功一定是大小相等、正负相反的D 作用力做正功时，反作用力也可以做正功8.英国的银石赛道是全世界汽车赛事最频繁的赛道之一，更是英国赛车工业的发源地若赛道的单圈长度为l，质量为m的赛车在赛道上跑n圈，路面对汽车的阻力是车重的k倍，则汽车克服阻力做功等于()A 0 Bkmgl Ckmgnl D km
4、gnl9.一质量为1 kg的质点静止于光滑水平面上，从t0时起，第1 s内受到2 N的水平外力作用，第2 s内受到同方向的1 N的外力作用下列判断正确的是()A 02 s内外力的平均功率是WB 第2 s内外力所做的功是JC 第2 s末外力的瞬时功率最大D 第1 s末外力的瞬时功率最大10.如图所示，b为放在光滑水平桌面上且有着光滑曲面的大木块，a是放在b的曲面上的小钢球，且a与b的质量差别不大则从地面上看，在a沿曲面下滑的过程中 ()Ab对a的作用力垂直于它们之间的接触面，此力对a不做功Bb对a的作用力垂直于它们之间的接触面，此力对a做功Cb对a的作用力不垂直于它们之间的接触面，此力对a不做功
5、Db对a的作用力不垂直于它们之间的接触面，此力对a做功11.关于功率，下列说法正确的是()A 功率是描述力对物体做功多少的物理量B 力做功时间越长，力的功率一定越小C 力对物体做功越快，力的功率一定越大D 力F越大，速度v越大，瞬时功率就越大12.一汽车在平直公路上行驶从某时刻开始计时，发动机的功率P随时间t的变化如图所示假定汽车所受阻力的大小Ff恒定不变下列描述该汽车的速度v随时间t变化的图线中，可能正确的是()A BC D二、多选题 13. 某兴趣小组遥控一辆玩具车，使其在水平路面上由静止启动，在前2 s内做匀加速直线运动，2 s末达到额定功率，2 s到14 s保持额定功率运动，14 s末
6、停止摇控，让玩具车自由滑行，其vt图象如图所示可认为整个过程玩具车所受阻力大小不变，已知玩具车的质量为m1 kg，取g10 m/s2，则()A 玩具车所受阻力大小为2 NB 玩具车在4 s末牵引力的瞬时功率为9 WC 玩具车在2 s到10 s内位移的大小为39 mD 玩具车整个过程的位移为90 m14. 在学校田径运动会上，最扣人心弦的项目莫过于100 m飞人之战小刚同学在学校田径运动会上以10秒01的成绩夺得冠军，并打破校运动会纪录小刚同学在比赛中，主要有起跑加速、途中匀速和加速冲刺三个阶段，他的脚与地面间不会发生相对滑动，以下说法正确的是()A 加速阶段地面对人的摩擦力不做功B 匀速阶段地
7、面对人的摩擦力不做功C 加速阶段地面对人的摩擦力做正功，匀速阶段不对人做功D 无论加速还是匀速阶段，地面对人的摩擦力始终做负功15. 质量为m的物体始终固定在倾角为的斜面上，下列说法正确的()A 若斜面水平向右匀速运动距离l，斜面对物体没有做功B 若斜面向上匀速运动距离l，斜面对物体做功为mglC 若斜面水平向左以加速度a运动距离l，斜面对物体做功为malD 若斜面向下以加速度a运动距离l，斜面对物体做功为m(ga)l16. 某种型号轿车净重1 500 kg，发动机的额定功率为140 kW，最高时速可达252 km/h.下图为车中用于改变车速的挡位，手推变速杆到达不同挡位可获得不同的运行速度，
8、从“1”“5”速度逐渐增大，R是倒车挡，则()A 轿车要以最大动力上坡，变速杆应推至“1”挡B 轿车要以最大动力上坡，变速杆应推至“5”挡C 在额定功率下以最高速度行驶时，轿车的牵引力为2 000 ND 在额定功率下以最高速度行驶时，轿车的牵引力为15 000 N17. 恐怖分子利用劫持的客机，对美国的多个目标实施攻击其中，一架质量为104 t，约载35 t燃油的波音757飞机，水平撞击世贸大楼的北部塔楼；另一架质量为156 t，约载51 t燃油的波音767飞机，则水平撞击南部塔楼，使两大楼产生幅度近1 m的晃动和猛烈的燃烧一个多小时后两幢110层的高楼相继倒塌，造成数千人死亡使两幢世贸大楼遭
9、受重创的巨大能量是()A 飞机的重力势能 B 飞机的动能C 飞机的内能 D 燃油燃烧产生的内能 三、计算题 18.一水电站，水流的落差为20 m，水流冲击水轮发电机后，水流能20%转化为电能，若发电机的功率为200 kW，则水流的功率为_kW，每分钟流下的水量是_kg.(g取10 m/s2)19.如图所示，一个人用与水平方向成60角的力F40 N拉一个木箱，在水平地面上沿直线匀速前进了8 m，求：(1)拉力F对木箱所做的功；(2)摩擦力对木箱所做的功；(3)外力对木箱所做的总功20.质量m3 kg的物体，在水平力F6 N的作用下，在光滑水平面上从静止开始运动，运动时间t3 s，求：(1)力F在
10、t3 s内对物体所做功的平均功率(2)在3 s末力F对物体做功的瞬时功率 答案解析1.【答案】B【解析】转一周通过的轨迹长度为：x2R2力F所做的功：WFx102 J20 J.2.【答案】B【解析】3.【答案】C【解析】人向右上方加速，则摩擦力水平向右，对人做正功4.【答案】D【解析】5.【答案】A【解析】若要使拉力F做功最少，可使拉力F恰能匀速拉动小木块，经分析得F2mg，位移为l，故WFl2mgmgL.6.【答案】C【解析】物体2 s下落的高度为hgt220 m，落地的速度为vgt20 m/s，所以下落过程中重力的平均功率是200 W，落地前的瞬间重力的瞬时功率是Pmgv400 W，选项C
11、正确7.【答案】D【解析】力做功的正负取决于力和位移的方向关系，根据作用力和反作用力的性质可以判断两力做功的情况作用力和反作用力是作用在两个相互作用的物体之上的；作用力和反作用力可以同时做负功，也可以同时做正功；如冰面上两个原来静止的小孩子相互推一下之后，两人同时后退，则两力做正功；而两个相对运动后撞在一起的物体，作用力和反作用力均做负功，若物体在一个静止的物体表面上滑动，由于静止的物体没有位移，则相互作用的摩擦力对静止的物体不做功，所以作用力和反作用力可以一个力做功，另一个力不做功，故A、B、C错误，D正确故选D.8.【答案】C【解析】汽车运动时，所受阻力方向始终与运动方向相反，所以汽车克服
12、阻力做功等于阻力与汽车所跑路程的乘积，选项C正确9.【答案】D【解析】由题意知质点所受的水平外力即为合力，则知质点在这2秒内的加速度分别为a12 m/s2、a21 m/s2，则质点在第1 s末与第2 s末的速度分别为v12 m/s、v23 m/s，第1 s内的位移s1a1t2121 m第2 s内的位移s2v1t2a2t2.5 m第1 s内外力的功W1F1s12 J，第2 s内外力的功W2F2s22.5 J，则在02 s内外力的平均功率P2.25 W，A、B错误由PFv知质点在第1 s末与第2 s末的瞬时功率分别为P14 W、P23 W，故C错误，D正确10.【答案】B【解析】11.【答案】C【
13、解析】功率是描述力对物体做功快慢的物理量，做功越快，功率越大，A错误，C正确；力对物体做功时间长，未必做功慢，B错误；瞬时功率与力、速度及它们的夹角三个因素有关，力F越大，速度v越大，瞬时功率不一定越大，D错误12.【答案】A【解析】在0t1时间内，如果匀速，则vt图象是与时间轴平行的直线，如果是加速，根据PFv，牵引力减小；根据FFfma，加速度减小，是加速度减小的加速运动，当加速度为0时，即F1Ff，汽车开始做匀速直线运动，此时速度v1.所以0t1时间内，vt图象先是平滑的曲线，后是平行于横轴的直线；在t1t2时间内，功率突然增加，故牵引力突然增加，是加速运动，根据PFv，牵引力减小；再根
14、据FFfma，加速度减小，是加速度减小的加速运动，当加速度为0时，即F2Ff，汽车开始做匀速直线运动，此时速度v2.所以在t1t2时间内，即vt图象也先是平滑的曲线，后是平行于横轴的直线13.【答案】BC【解析】由图象可知在14 s后的加速度a2m/s21.5 m/s2，故阻力Ffma21.5 N，A错误；玩具车在前2 s内的加速度a1m/s21.5 m/s2，由牛顿第二定律可得牵引力Fma1Ff3 N，当t2 s时达到额定功率P额Fv9 W此后玩具车以额定功率运动，速度增大，牵引力减小，所以t4 s时功率为9 W，B正确；玩具车在2 s到10 s内做加速度减小的加速运动，由动能定理得P额tF
15、fx2mvmv，解得x239 m，故C正确；由图象可知总位移x32 m39 m64 m46 m78 m，故D错误14.【答案】AB【解析】据题意，当小刚在加速阶段和匀速阶段，人受到地面的静摩擦力，由于在摩擦力方向上没有发生位移，故摩擦力不做功，则A、B选项正确，而C、D选项均错误15.【答案】ABC【解析】斜面对物体做功即斜面对物体的作用力(支持力和摩擦力)做功斜面沿水平方向匀速运动时，物体受到平衡力作用而处于匀速直线运动状态，与重力相平衡的力是斜面给它的作用力，方向竖直向上，与位移方向垂直，斜面对物体不做功斜面向上匀速运动时，力与位移同向，即WFlmgl.斜面水平向左加速运动时，物体所受的合
16、外力为ma，恰等于斜面给它的作用力在位移方向的分量，即WFllmal.斜面向下加速时，对物体有mgFma，WFlm(ag)l.16.【答案】AC【解析】轿车上坡时，要增大牵引力，由PFv得，轿车需降低速度，A正确，B错误；在额定功率下以最大速度行驶，由PFv得轿车牵引力为2 000 N，C正确17.【答案】BD【解析】在“911”事件中，重创大楼的最主要能量是86 t燃油燃烧产生的内能，其次是飞机直接碰撞大楼时的动能，因为一架飞机携带35 t燃油，另一架携带51 t燃油，这些燃油燃烧后，化学能转化为内能，即燃烧大楼，造成很高的温度，又使空气受热膨胀，毁坏建筑物再就是飞机质量都超过100 t，这
17、么大的质量和速度，使飞机具有很大的动能，也必然造成大楼的重创18.【答案】1033105【解析】设水流的功率为P，则：P20%200 kW，故P103kW.设每分钟流下的水量为m，有P，即103103W，m3105 kg.19.【答案】(1)160 J(2)160 J(3)0【解析】如图所示，根据WFlcos可得(1)拉力对木箱所做的功为W1Flcos 604080.5 J160 J(2)摩擦力Ff对木箱所做的功为W2Fflcos 180Fcos 60lcos 180400.58(1) J160 J(3)外力对木箱所做的总功为WW1W2020.【答案】(1)18 W(2)36 W【解析】(1)物体的加速度am/s22 m/s2t3 s内物体的位移lat2232m9 m3 s内力F所做的功：WFl69 J54 J力F做功的平均功率PW18 W(2)3 s末物体的速度vat23 m/s6 m/s此时力F做功的瞬时功率PFv66 W36 W.
