2020版新教材高中物理 課時(shí)分層作業(yè)13 功與功率 新人教版必修2

課時(shí)分層作業(yè)(十三)(時(shí)間：40分鐘分值：100分)合格考達(dá)標(biāo)練選擇題(本題共8小題，每小題6分，共48分)1(多選)下列說法中正確的是()A功是矢量，正、負(fù)表示方向B功是標(biāo)量，正、負(fù)表示外力對(duì)物體做功還是物體克服外力做功C力對(duì)物體做正功還是做負(fù)功，取決于力和位移的方向關(guān)系D力做功總是在某過程中完成的，所以功是一個(gè)過程量BCD理解功的概念，功有正、負(fù)之分，但功是標(biāo)量，A錯(cuò)誤，B正確；由WFlcos 可知力對(duì)物體做正功還是負(fù)功主要取決于力和位移的方向關(guān)系，C正確；力做功總是在某過程中完成的，所以功是一個(gè)過程量，D正確2功率的定義式為P，由此可知()A功率的大小由功和做功的時(shí)間共同決定B做的功越少，功率就越小C做功的時(shí)間越長，功率就越小D物體做功的功率越大，則物體做的功一定越多A功率是描述做功快慢的物理量，功率大說明物體做功快，功率小說明物體做功慢對(duì)物體做的功多，如果用的時(shí)間很長，那么功率也不一定大做功少，功率也不一定就小，由功和做功的時(shí)間共同決定，反之功率大，做功也不一定多故A正確，B、C、D錯(cuò)誤3如圖所示，穩(wěn)站在商店自動(dòng)扶梯水平踏板上的人，隨扶梯斜向上做加速運(yùn)動(dòng)，則在此過程中()A人只受到重力和踏板的支持力作用B人受到的重力和踏板的支持力大小相等方向相反C支持力對(duì)人做正功D支持力對(duì)人做功為零C人隨扶梯向上加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，受踏板支持力、靜摩擦力(水平向右)和重力作用，人處于超重狀態(tài)支持力大于重力，故A、B錯(cuò)誤；支持力與位移方向夾角小于90°，故支持力對(duì)人做正功，C正確，D錯(cuò)誤4有一根輕繩系一個(gè)物體，如圖所示，在懸點(diǎn)O以加速度a向下做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，作用在物體上的各力做功的情況是()A重力做正功，拉力做負(fù)功，合外力做負(fù)功B重力做正功，拉力做負(fù)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重力做負(fù)功，拉力做負(fù)功，合外力做正功A由WFlcos 可知WGGl0，WFTFTl0，W合mal0，A正確，B、C、D錯(cuò)誤5(多選)以一定的初速度豎直向上拋出質(zhì)量為m的小球，它上升的最大高度為h，空氣阻力的大小恒為f.則從拋出點(diǎn)至回到原出發(fā)點(diǎn)的過程中，各力做功的情況正確的是()A重力做的功為零 B空氣阻力做的功為2fhC空氣阻力做的功為2fh D物體克服重力做的功為mghAB根據(jù)功的計(jì)算公式得：WG0Wff·2h·cos 180°2fh所以選項(xiàng)A、B正確6如圖所示，質(zhì)量為2 kg的物體以10 m/s的初速度水平拋出，經(jīng)過2 s落地取g10 m/s2.關(guān)于重力做功的功率，下列說法正確的是()A下落過程中重力的平均功率是400 WB下落過程中重力的平均功率是100 WC落地前的瞬間重力的瞬時(shí)功率是400 WD落地前的瞬間重力的瞬時(shí)功率是200 WC物體2 s下落的高度為hgt220 m，落地的豎直分速度為vygt20 m/s，所以落到地面前的瞬間重力的瞬時(shí)功率是Pmgvy400 W，下落過程中重力的平均功率是200 W，選項(xiàng)C正確7在同一高度處有五個(gè)完全相同的小球，第一個(gè)小球由靜止釋放，另外四個(gè)小球以相同大小的初速度分別沿水平方向、豎直向下方向、斜向上45°方向和斜向下45°方向拋出，最后五個(gè)小球都落到同一水平地面上五個(gè)小球落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率分別為P1、P2、P3、P4和P5.不計(jì)空氣阻力，則下列說法中正確的是()AP1P2P3P4P5BP1P2P3P4P5CP1P2P3P4P5 DP1P2P4P5P3D由于重力的功率為Pmgvy，第一個(gè)球與第二個(gè)在豎直方向上都是自由落體運(yùn)動(dòng)，故落地時(shí)二者在豎直方向的速度相等，故P1P2，對(duì)于第四個(gè)球與第五個(gè)球，落地時(shí)速度大小相等，豎直方向的分速度大小相等，但是比第一、二兩球大，故P1P2P4P5，對(duì)于第三個(gè)球，由于其做向下的初速度不為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故其落地時(shí)速度方向豎直向下，并且最大，故P3最大，故選項(xiàng)D正確8(多選)如圖是一汽車在平直路面上啟動(dòng)的速度時(shí)間圖象，從t1時(shí)刻起汽車的功率保持不變，由圖象可知()A0t1時(shí)間內(nèi)，汽車的牽引力增大，加速度增大，功率不變B0t1時(shí)間內(nèi)，汽車的牽引力不變，加速度不變，功率增大Ct1t2時(shí)間內(nèi)，汽車的牽引力減小，加速度減小Dt1t2時(shí)間內(nèi)，汽車的牽引力不變，加速度不變BC0t1時(shí)間內(nèi)，汽車的速度是均勻增加的，是勻加速運(yùn)動(dòng)，所以汽車的牽引力不變，加速度不變，功率增大，所以A錯(cuò)誤，B正確；t1t2時(shí)間內(nèi)，汽車的功率已經(jīng)達(dá)到最大值，功率不能再增加，所以汽車的牽引力在減小，加速度也要減小，所以C正確，D錯(cuò)誤等級(jí)考提升練一、選擇題(本題共4小題，每小題6分，共24分)1如圖所示，在水平面上，有一彎曲的槽道弧AB，槽道由半徑分別為和R的兩個(gè)半圓構(gòu)成，現(xiàn)用大小恒為F的拉力將一光滑小球從A點(diǎn)沿槽道拉至B點(diǎn)，若拉力F的方向時(shí)時(shí)刻刻均與小球運(yùn)動(dòng)方向一致，則此過程中拉力所做的功為()A0 BFR C.FRD2FRC雖然拉力方向時(shí)刻改變，但力與運(yùn)動(dòng)方向始終一致，用微元法，在很小的一段位移內(nèi)可以看成恒力，小球的路程為R·，則拉力做的功為FR，故C正確2如圖所示，AB3AE，AC2AE，AD1.5 AE，若把物體從斜面底部沿AB、AC、AD三個(gè)斜面勻速拉到頂端A時(shí)(不計(jì)摩擦)，則()A沿著AB用的拉力最小，做功最多B沿著AC用的拉力最小，做功最多C沿著AD用的拉力最小，做功也最少D沿著三個(gè)斜面用的拉力不相等，做功一樣多D設(shè)斜面的傾角為，AEh，則從斜面底部向上勻速拉物體做的功為：WF·smg·sin ·mgh，所以選項(xiàng)D正確3如圖甲所示，滑輪質(zhì)量、摩擦均不計(jì)，質(zhì)量為2 kg的物體在F作用下由靜止開始向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，其速度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示，由此可知(g取10 m/s2)()A物體加速度大小為2 m/s2B4 s末F的功率大小為42 WCF的大小為21 ND4 s內(nèi)F做功的平均功率為42 WB由速度時(shí)間圖象可得物體加速度a0.5 m/s2，由牛頓第二定律：2Fmgma得F10.5 N，4 s末F的功率PF·2v10.5×2×2 W42 W,4 s內(nèi)F做功的平均功率 W21 W，故選項(xiàng)B正確，A、C、D錯(cuò)誤4(多選)如圖所示是汽車牽引力F和車速倒數(shù)的關(guān)系圖象，若汽車質(zhì)量為2×103 kg，由靜止開始沿平直公路行駛，阻力恒定，最大車速為30 m/s，則以下說法正確的是()A汽車的額定功率為6×104WB汽車運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力為6×103NC汽車先做勻加速運(yùn)動(dòng)，然后再做勻速直線運(yùn)動(dòng)D汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是5 sAD由圖象可知，汽車先做牽引力恒定的勻加速運(yùn)動(dòng)，再做額定功率恒定的變加速運(yùn)動(dòng)，P額F·v2×103×30 W6×104 W，A正確，C錯(cuò)誤；當(dāng)汽車速度最大時(shí)牽引力Ff2×103 N，B錯(cuò)誤；汽車勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度a2 m/s2，汽車剛達(dá)到額定功率時(shí)的速度v10 m/s，所以汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t5 s，D正確二、非選擇題(本題共2小題，共28分)5(14分)如圖所示，水平的傳送帶以速度 v6 m/s順時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)，兩傳動(dòng)輪M、N之間的距離為L10 m，若在M輪的正上方，將一質(zhì)量為m3 kg的物體輕放在傳送帶上，已知物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.3，在物體由M處傳送到N處的過程中，傳送帶對(duì)物體的摩擦力做了多少功？(g取10 m/s2)解析物體放在傳送帶上后的加速度ag3 m/s2設(shè)一段時(shí)間后物體的速度增大到v6 m/s，此后物體與傳送帶速度相同，二者之間不再相對(duì)滑動(dòng)，滑動(dòng)摩擦力隨之消失，可見滑動(dòng)摩擦力的作用時(shí)間為t s2 s在這2 s內(nèi)物體水平向右運(yùn)動(dòng)的位移為lat2×3×22 m6 mL10 m故滑動(dòng)摩擦力對(duì)物體所做的功為WFlmgl0.3×3×10×6 J54 J.答案54 J6(14分)圖示為修建高層建筑常用的塔式起重機(jī)在起重機(jī)將質(zhì)量m5×103 kg的重物豎直吊起的過程中，重物由靜止開始向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度a0.2 m/s2，當(dāng)起重機(jī)輸出功率達(dá)到其允許的最大值時(shí)，保持該功率直到重物做vm1.02 m/s的勻速運(yùn)動(dòng)g取10 m/s2，不計(jì)額外功求：(1)起重機(jī)允許輸出的最大功率；(2)重物做勻加速運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間和起重機(jī)在第2秒末的輸出功率解析(1)設(shè)起重機(jī)允許輸出的最大功率為P0，重物達(dá)到最大速度時(shí)，拉力F0等于重力P0F0vmP0mgvm代入數(shù)據(jù)，有：P05.1×104 W(2)勻加速運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí)，起重機(jī)達(dá)到允許輸出的最大功率，設(shè)此時(shí)重物受到的拉力為F，速度為v1，勻加速運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷時(shí)間為t1，有：P0Fv1Fmgmav1at1由，代入數(shù)據(jù)，得：t15 s t2 s時(shí)，重物處于勻加速運(yùn)動(dòng)階段，設(shè)此時(shí)速度為v2，輸出功率為P，則v2atPFv2由，代入數(shù)據(jù)，得：P2.04×104 W.答案(1)5.1×104 W(2)5 s2.04×104 W7