2020版新教材高中物理 课时分层作业13 功与功率 新人教版必修2

课时分层作业(十三)(时间：40分钟分值：100分)合格考达标练选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分)1(多选)下列说法中正确的是()A功是矢量，正、负表示方向B功是标量，正、负表示外力对物体做功还是物体克服外力做功C力对物体做正功还是做负功，取决于力和位移的方向关系D力做功总是在某过程中完成的，所以功是一个过程量BCD理解功的概念，功有正、负之分，但功是标量，A错误，B正确；由WFlcos 可知力对物体做正功还是负功主要取决于力和位移的方向关系，C正确；力做功总是在某过程中完成的，所以功是一个过程量，D正确2功率的定义式为P，由此可知()A功率的大小由功和做功的时间共同决定B做的功越少，功率就越小C做功的时间越长，功率就越小D物体做功的功率越大，则物体做的功一定越多A功率是描述做功快慢的物理量，功率大说明物体做功快，功率小说明物体做功慢对物体做的功多，如果用的时间很长，那么功率也不一定大做功少，功率也不一定就小，由功和做功的时间共同决定，反之功率大，做功也不一定多故A正确，B、C、D错误3如图所示，稳站在商店自动扶梯水平踏板上的人，随扶梯斜向上做加速运动，则在此过程中()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支持力对人做正功D支持力对人做功为零C人随扶梯向上加速运动时，受踏板支持力、静摩擦力(水平向右)和重力作用，人处于超重状态支持力大于重力，故A、B错误；支持力与位移方向夹角小于90，故支持力对人做正功，C正确，D错误4有一根轻绳系一个物体，如图所示，在悬点O以加速度a向下做匀减速运动时，作用在物体上的各力做功的情况是()A重力做正功，拉力做负功，合外力做负功B重力做正功，拉力做负功，合外力做正功C重力做正功，拉力做正功，合外力做正功D重力做负功，拉力做负功，合外力做正功A由WFlcos 可知WGGl0，WFTFTl0，W合mal0，A正确，B、C、D错误5(多选)以一定的初速度竖直向上抛出质量为m的小球，它上升的最大高度为h，空气阻力的大小恒为f.则从抛出点至回到原出发点的过程中，各力做功的情况正确的是()A重力做的功为零 B空气阻力做的功为2fhC空气阻力做的功为2fh D物体克服重力做的功为mghAB根据功的计算公式得：WG0Wff2hcos 1802fh所以选项A、B正确6如图所示，质量为2 kg的物体以10 m/s的初速度水平抛出，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 WC物体2 s下落的高度为hgt220 m，落地的竖直分速度为vygt20 m/s，所以落到地面前的瞬间重力的瞬时功率是Pmgvy400 W，下落过程中重力的平均功率是200 W，选项C正确7在同一高度处有五个完全相同的小球，第一个小球由静止释放，另外四个小球以相同大小的初速度分别沿水平方向、竖直向下方向、斜向上45方向和斜向下45方向抛出，最后五个小球都落到同一水平地面上五个小球落地时重力的瞬时功率分别为P1、P2、P3、P4和P5.不计空气阻力，则下列说法中正确的是()AP1P2P3P4P5BP1P2P3P4P5CP1P2P3P4P5 DP1P2P4P5P3D由于重力的功率为Pmgvy，第一个球与第二个在竖直方向上都是自由落体运动，故落地时二者在竖直方向的速度相等，故P1P2，对于第四个球与第五个球，落地时速度大小相等，竖直方向的分速度大小相等，但是比第一、二两球大，故P1P2P4P5，对于第三个球，由于其做向下的初速度不为零的匀加速直线运动，故其落地时速度方向竖直向下，并且最大，故P3最大，故选项D正确8(多选)如图是一汽车在平直路面上启动的速度时间图象，从t1时刻起汽车的功率保持不变，由图象可知()A0t1时间内，汽车的牵引力增大，加速度增大，功率不变B0t1时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变，功率增大Ct1t2时间内，汽车的牵引力减小，加速度减小Dt1t2时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变BC0t1时间内，汽车的速度是均匀增加的，是匀加速运动，所以汽车的牵引力不变，加速度不变，功率增大，所以A错误，B正确；t1t2时间内，汽车的功率已经达到最大值，功率不能再增加，所以汽车的牵引力在减小，加速度也要减小，所以C正确，D错误等级考提升练一、选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分)1如图所示，在水平面上，有一弯曲的槽道弧AB，槽道由半径分别为和R的两个半圆构成，现用大小恒为F的拉力将一光滑小球从A点沿槽道拉至B点，若拉力F的方向时时刻刻均与小球运动方向一致，则此过程中拉力所做的功为()A0 BFR C.FRD2FRC虽然拉力方向时刻改变，但力与运动方向始终一致，用微元法，在很小的一段位移内可以看成恒力，小球的路程为R，则拉力做的功为FR，故C正确2如图所示，AB3AE，AC2AE，AD1.5 AE，若把物体从斜面底部沿AB、AC、AD三个斜面匀速拉到顶端A时(不计摩擦)，则()A沿着AB用的拉力最小，做功最多B沿着AC用的拉力最小，做功最多C沿着AD用的拉力最小，做功也最少D沿着三个斜面用的拉力不相等，做功一样多D设斜面的倾角为，AEh，则从斜面底部向上匀速拉物体做的功为：WFsmgsin mgh，所以选项D正确3如图甲所示，滑轮质量、摩擦均不计，质量为2 kg的物体在F作用下由静止开始向上做匀加速运动，其速度随时间的变化关系如图乙所示，由此可知(g取10 m/s2)()A物体加速度大小为2 m/s2B4 s末F的功率大小为42 WCF的大小为21 ND4 s内F做功的平均功率为42 WB由速度时间图象可得物体加速度a0.5 m/s2，由牛顿第二定律：2Fmgma得F10.5 N，4 s末F的功率PF2v10.522 W42 W,4 s内F做功的平均功率 W21 W，故选项B正确，A、C、D错误4(多选)如图所示是汽车牵引力F和车速倒数的关系图象，若汽车质量为2103 kg，由静止开始沿平直公路行驶，阻力恒定，最大车速为30 m/s，则以下说法正确的是()A汽车的额定功率为6104WB汽车运动过程中受到的阻力为6103NC汽车先做匀加速运动，然后再做匀速直线运动D汽车做匀加速运动的时间是5 sAD由图象可知，汽车先做牵引力恒定的匀加速运动，再做额定功率恒定的变加速运动，P额Fv210330 W6104 W，A正确，C错误；当汽车速度最大时牵引力Ff2103 N，B错误；汽车匀加速运动的加速度a2 m/s2，汽车刚达到额定功率时的速度v10 m/s，所以汽车做匀加速运动的时间t5 s，D正确二、非选择题(本题共2小题，共28分)5(14分)如图所示，水平的传送带以速度 v6 m/s顺时针运转，两传动轮M、N之间的距离为L10 m，若在M轮的正上方，将一质量为m3 kg的物体轻放在传送带上，已知物体与传送带之间的动摩擦因数0.3，在物体由M处传送到N处的过程中，传送带对物体的摩擦力做了多少功？(g取10 m/s2)解析物体放在传送带上后的加速度ag3 m/s2设一段时间后物体的速度增大到v6 m/s，此后物体与传送带速度相同，二者之间不再相对滑动，滑动摩擦力随之消失，可见滑动摩擦力的作用时间为t s2 s在这2 s内物体水平向右运动的位移为lat2322 m6 mL10 m故滑动摩擦力对物体所做的功为WFlmgl0.33106 J54 J.答案54 J6(14分)图示为修建高层建筑常用的塔式起重机在起重机将质量m5103 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a0.2 m/s2，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做vm1.02 m/s的匀速运动g取10 m/s2，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秒末的输出功率解析(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等于重力P0F0vmP0mgvm代入数据，有：P05.1104 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：P0Fv1Fmgmav1at1由，代入数据，得：t15 s t2 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v2atPFv2由，代入数据，得：P2.04104 W.答案(1)5.1104 W(2)5 s2.04104 W7