高中物理 第七章 功和功率练习2高一2物理试题

一、 单项选择题

1. 如图所示，坐在雪橇上的人与雪橇的总质量为m，在与水平面成θ角的恒拉力F作用下，沿水平地面向右移动了一段距离l.已知雪橇与地面间的动摩擦因数为μ，则雪橇受到的( )

A. 支持力做功为mgl B. 重力做功为mgl C. 拉力做功为Flcos θ D. 滑动摩擦力做功为－μmgl

2. 清洁工人在清洁城市道路时驾驶洒水车沿平直粗糙路面匀速行驶．当洒水车行驶到某一路口时开始洒水，若洒水车的速度保持不变，且所受阻力与车重成正比，则开始洒水后 ( )

A. 洒水车受到的牵引力保持不变 B. 洒水车受到的牵引力逐渐增大 C. 洒水车发动机的输出功率保持不变 D. 洒水车发动机的输出功率不断减小

3. 如图所示，分别用力F1、F2、F3将质量为m的物体，由静止沿同一光滑斜面以相同的加速度，从斜面底端拉到斜面顶端，物体到达斜面顶端时，力F1、F2、F3的瞬时功率关系为( )

A. P1＝P2＝P3 B. P1＞P2＝P3 C. P3＞P2＞P1 D. P1＞P2＞P3

4. 由静止开始先做匀加速直线运动，然后做匀速运动，所受阻力恒．下列

功率P与时间t的关系图象中，能描述上述过程的是( )

5. 设飞机飞行中所受阻力与速度的平方成正比，如果飞机以速度v匀速飞行，其发动机功率为P，则发动机功率为8P时，飞机飞行的速度为( )

A. 2v B. 2v C. 4v D. 8v

6. 质量为2 kg的物体，放在动摩擦因数为μ＝0.1的水平面上，在水平拉力F的作用下，由静止开始运动，拉力做的功W和物体发生的位移x之间的关系如图所示，g取10 m/s2

.下列说法正确的是( )

A. 此物体在AB段做匀加速直线运动，且整个过程中拉力的最大功率为15 W

B. 此物体在AB段做匀速直线运动，且整个过程中拉力的最大功率为6 W C. 此物体在AB段做匀加速直线运动，且整个过程中拉力的最大功率为6 W D. 此物体在AB段做匀速直线运动，且整个过程中拉力的最大功率为15 W 二、 不项选择题

7. 如图所示，用恒力F拉着质量为m的物体沿水平面从A移到B的过程中，下列说法正确的是( )

A. 有摩擦力时比无摩擦力时F做的功多 B. 有摩擦力时与无摩擦力时F做功一样多

C. 物体加速运动时F做的功比减速运动时F做的功多 D. 物体无论是加速、减速还是匀速，力F做的功一样多

8. 一以速度v0在平直路面上匀速行驶，在t＝0时刻将发动机的输出功率调为另一个恒值，设行驶过程中受到的阻力恒不变．从t＝0时刻开始，运动的

vt图象可能正确的是( )

9. 如图所示为健身用的“跑步机”，质量为m的运动员踩在与水平面成α角的静止皮带上，运动员双手抓好扶手并且脚用力向后蹬皮带．皮带运动过程中受到的阻力恒为f，使皮带以速度v匀速运动，则在运动过程中 ( )

A. 人对皮带的摩擦力主要是静摩擦力 B. 人对皮带不做功

C. 人对皮带做功的功率一为mgvsin α D. 人对皮带做功的功率为fv

10. 如图所示，细线的一端固于O点，另一端系一小球．在水平拉力F作用下，小球由竖直平面内的A点匀速率运动到B点．下列关于瞬时功率的说法正确的是 ( )

A. 重力的功率逐渐减小 B. 重力的功率逐渐增大 C. 拉力的功率逐渐减小 D. 拉力的功率逐渐增大 三、计算题

11. 如图所示，水平面上有一倾角为θ的斜面，质量为m的物体静止在斜面上．现用水平力F推动斜面，使物体和斜面一起匀速向前移动距离L，求物体所受各力做的功．

如图所示为修建高层建筑常用的塔式起重机．在起重机将质量m＝5×10 kg的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上做匀加速直线运动，加速度a＝0.2 m/s，当起重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率直到重物

2

3

做vm＝1.02 m/s的匀速运动．g取10 m/s，不计额外功，求：

(1) 起重机允许输出的最大功率．

(2) 重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2 s末的输出功率．

2

1. C 解析：根据功的求解公式可知，支持力和重力做功均为0，选项A、B错误；拉力做功为WF＝Flcos θ，选项C正确；滑动摩擦力做功为Wf＝－μ(mg－Fsin θ)l，选项D错误．

2. D 解析：洒水车的重力在减小，且所受阻力与车重成正比，故阻力也减小，所以受到的牵引力减小，选项A、B错误；洒水车的速度不变，由P＝Fv可知，发动机的输出功率不断减小，选项C错误，D正确．

3. A 解析：物体的加速度相同，说明物体受到的合力相同，即拉力F在沿着斜面方向的分力都相同；由于斜面的长度相同，物体的加速度相同，所以

物体到达顶端的时候，物体的速度的大小也是相同的，故拉力的瞬时功率相同，选项A正确．

4. C 解析：根据P＝Fv，F－f＝ma，做匀加速运动时，v＝at，所以P＝Fat，故功率与时间成正比；做匀速运动时，合力为零，即F＝f，P＝Fv＝fv，可知由匀加速运动变为匀速运动，牵引力F突然减小，功率突然减小，然后保持不变，选项C正确．

5. B 解析：当速度以v匀速飞行时，牵引力F＝F2

3

f＝kv，P＝Fv＝kv，设功率为8P时，速度为v′，有8P＝kv′3

，比较可得v′＝2v，选项B正确．

6. D 解析：物体受到的滑动摩擦力Ff＝μmg＝2 N，前3 m位移内的拉力

由W2

1＝F1s1可得F1＝5 N，根据牛顿第二律F1－Ff＝ma1可得加速度a1＝1.5 m/s，末速度为v＝2a1s1＝3 m/s，后6 m位移内拉力由W2＝F2s2可得F2＝2 N＝Ff，物体在AB段以3 m/s做匀速直线运动，整个过程中拉力的最大功率对图中的A位置，Pm＝F1v＝15 W，选项D正确．

7. BD 解析：由功的公式W＝Fscos α可得力F对物体做的功W＝F·s，

与有无摩擦无关，与物体是加速、减速还是匀速也无关，选项B、D正确．

8. BD 解析：调整前，牵引力F＝f，功率P＝Fv0，当功率调整后，若功率调大，由于速度不会瞬间变化，所以会导致牵引力F瞬间变为一个较大的值，使得F>f，做加速运动，使得速度增大，而随着速度的增大，功率不再变化，牵引力逐渐减小，加速度逐渐减小，直到牵引力再次减小到F＝f，开始的匀速直线运动，即为加速度逐渐减小的加速运动最后匀速，图象如B；若功率调小，同样由于速度不会瞬间变化，所以会导致牵引力F瞬间变为一个较小的值，使得F引力逐渐增大，加速度逐渐减小，直到牵引力再次减小到F＝f，开始的匀速直线运动，即为加速度逐渐减小的减速运动，最后匀速，图象如D.

9. AD 解析：皮带受摩擦力而运动，脚与皮带间无相对滑动，故为静摩擦力，选项A正确；人对皮带的摩擦力使皮带产生了位移，故人对皮带做正功，选项B错误；人对皮带的力为摩擦力，故人对皮带做功的功率P＝fv，选项C错误，D正确．

10. AC 解析：小球以恒速率运动，即它是做匀速圆周运动，所以小球所受的重力G、水平拉力F、绳子拉力T的合力指向O点．设绳子与竖直方向的夹角为θ，则F＝Gtan θ，拉力F的瞬时功率P＝Fvcos θ＝Gvsin θ，从A到

B的过程中，θ减小，所以拉力F的瞬时功率一直减小，选项C正确；重力的瞬时功率P＝Gv·cos (90°－θ)＝Gvsin θ，θ减小，故重力的瞬时功率逐渐减小，选项A正确．

11. 解：对物体受力分析如图所示． WmgLcosπ

G＝2

＝0

π

WN＝NLcos－θ＝mgLsin θcos θ

2

Wf＝fLcos(π－θ)＝－mgLsin θcos θ

12. 解：(1) 设起重机允许输出的最大功率为P0，重物达到最大速度时，拉力F0于重力．

P0＝F0vm F0＝mg

解得P0＝5.1×10 W

(2) 匀加速运动结束时，起重机达到允许输出的最大功率，设此时重物受到的拉力为F，速度为v1，匀加速运动经历时间为t1，有P0＝Fv1

F－mg＝ma v1＝at1 解得t1＝5 s

t＝2 s时，重物处于匀加速运动阶段，设此时速度为v2，输出功率为P，则v2＝at

P＝Fv2

解得P＝2.04×10 W

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