高一物理功和功率试题
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高一物理功和功率试题
1. 以下物理量中属于矢量的是 （ ）
A．动能 B．功 C．功率 D．向心加速度
【答案】D
【解析】试题解析：A中的动能、B中的功、C中的功率都是有大小而没有方向的物理量，故它们都是标量，而D中的向心加速度则是既有大小、又有方向的物理量，故它是矢量，D是正确的。
【考点】标量与矢量区别。
2. 质量为2kg的物体，受到24N竖直向上的拉力，由静止开始运动，经过5s，（g=10.0m/s2）求
① 5s内拉力对物体做的功是多少？
② 5s内拉力的平均功率及5s末拉力的瞬时功率各是多少？
【答案】（1） 600J（2）120W 240W
【解析】：（1）物体的加速度
在5s内的位移．
所以5s内拉力对物体做的功
（2）5s内拉力的平均功率．
5s末的速度．
所以5s末拉力的瞬时功率．
【考点】考查了功和功率的计算
3. 一人乘电梯从1楼到20楼，在此过程中经历了先加速，后匀速，再减速的运动过程，则电梯支持力对人做功情况是
A．加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功
B．加速时做正功，匀速和减速时做负功
C．加速和匀速时做正功，减速时做负功
D．始终做正功
【答案】D
【解析】根据力对物体做功的定义（其中公式中θ是力F与位移S间的夹角），可知若，则力F做正功；若，则力F不做功；若，则力F做负功（或者说物体克服力F做了功）．人乘电梯从一楼到20楼，在此过程中，他虽然经历了先加速，后匀速，再减速的运动过程，但是支持力的方向始终向上，与位移方向一致，即，所以支持力始终做正功．故选D
【考点】考查了功的计算
4. 如图，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】因为小球是以恒定速率运动，即它是做匀速圆周运动，那么小球受到的重力G、水平拉力F、绳子拉力T三者的合力必是沿绳子指向O点．设绳子与竖直方向夹角是，则（F与G的合力必与绳子拉力在同一直线上）得 ，而水平拉力F的方向与速度v的方向夹角也是，所以水平力F的瞬时功率是，则，显然，从A到B的过程中，是不断增大的，所以水平拉力F的瞬时功率是一直增大的．A正确
【考点】考查了功率的计算
5. 如图所示，一个质量为m＝2 kg的物体受到水平方向的推力F＝10 N的作用，在水平地面上移动了距离s＝2 m后撤去推力，此物体又滑行了一段距离后停止运动，动摩擦因数为0.1 (g取10
m/s2)，求：
(1)推力F对物体做的功；
(2)全过程中摩擦力对物体所做的功。
【答案】（1）20J（2）20J
【解析】(1)推力F对物体做功W＝Fs＝10×2J＝20J
(2)由动能定理可知，拉力做功与摩擦力做功相等。Wf=20J
【考点】考查了功的计算，动能定理
6. 两个完全相同的小球A、B，在同一高度处，以相同大小的初速度v0分别水平抛出和竖直向上抛出。下列说法正确的是（ ）
A．两小球落地时的速度相同
B．两小球落地时，重力的瞬时功率相同
C．从开始运动至落地，重力对两小球做功相同
D．从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率相同
【答案】 C
【解析】试题分析:两个小球在运动的过程中都是只有重力做功，机械能守恒，所以根据机械能守恒可以知两物体落地时速度大小相等，方向不同，所以速度不同，故A错误；到达底端时两物体的速率相同，重力也相同，但水平抛出物体重力与速度有夹角，竖直向上抛出物体重力与速度方向相同，所以落地前的瞬间B物体重力的瞬时功率大于A物体重力的瞬时功率，故B错误；根据重力做功的表达式得两个小球在运动的过程重力对两小球做功都为mgh，故C正确；从开始运动至落地，重力对两小球做功相同，但过程A所需时间小于B所需时间，所以知道重力对两小球做功的平均功率不相同，故D错误。
【考点】功率、平均功率和瞬时功率
7. 姜堰城区某高一学生，清明节骑自行车赴溱湖风景区进行湿地调研，从学校校门出发到景区门口下车，他的运动可视为匀速运动，途中没有停留，该同学从6:30出发，8:00到达景区.已知所受阻力为车和人总重量的0.1倍.请你估算一下，他骑自行车从学校到溱湖风景区所做功与下面四个数值中的哪一个最接近
A．2.0 × 102 J B．2.0 × 105 J
C．2.0 × 106 J D．2.0 × 108 J
【答案】C
【解析】由于车做的是匀速运动，所以根据动能定理可知，骑车时学生做的功等于克服阻力做的功。由题设知，阻力为，学生运动的时间为90分钟，即，一般情况是高中学生的质量约为50kg，自行车的质量约为30kg，速度约为，则从家到学校的位移为：，由功的定义得：，故选C。
【考点】本题考查功的计算，意在考查考生的估算能力及运动用物理知识解决实际问题的能力。
8. 测定运动员体能一种装置如图所示，运动员质量为m1，绳拴在腰间沿水平方向跨过滑轮（不计滑轮质量及摩擦）下悬一质量为m2的重物，人用力蹬传送带而人相对地面静止不动，使传送带以速度v匀速向右运动，下列说法正确的是（ ）
A．传送带对人不做功
B．人对传送带做正功
C．人对传送带做功的功率为m2gv
D．传送带对人做功的功率为（m1+ m2）gv
【答案】BC
【解析】本题主要是通过在力的方向上有无位移判断力是否做功，人的重心不动知人处于平衡状态，摩擦力与拉力平衡，人对传送带的摩擦力方向向右，传送带在力的方向上有位移，所以人对传送带做功．故A选项错误，B选项正确；人的重心不动，绳对人的拉力和人与传送带间的滑动摩擦力平衡，即拉力大小等于m2g．所以人对传送带做功的功率为m2gv．故C选项正确，D选项错误。解决本题的关键是掌握判断力是否做功的方法，当力与运动方向垂直，该力不做功．
【考点】功 功率 平均功率和瞬时功率
9. 相同的水平恒力F分别作用于相同的物体A和B，使A沿光滑水平面从静止开始移动s的距离，使B沿粗糙水平面从静止开始也移动s的距离。则这一过程( )
A．恒力F对A、B做的功相等
B．恒力F对A做的功大于恒力F对B做的功
C．恒力F对A做的功小于恒力F对B做的功
D．恒力F对A、B做功的平均功率相等
【答案】 A
【解析】做功的两个必要因素是力和力方向上的位移，根据题意可知，恒力F作用于A、B两物体，在力F方向上通过的位移均为s，因此恒力F对两物体所做的功相等，为：W＝Fs，故选项A正确；选项B、C错误；由于两物体相同，设它们的质量为m，A在光滑水平面上运动，运动加速度为：aA＝，B在粗糙水平面上运动，设动摩擦因数为μ，因此B运动的加速度为：aB＝－μg，根据匀变速直线运动规律有：t＝，因此它们的运动时间满足：tA＜tB，根据功率的定义式P＝可知，恒力F对A做功的平均功率大于恒力F对B做功的平均功率，故选项D错误。
【考点】本题主要考查了物体的受力分析、牛顿第二定律与匀变速直线运动规律的应用、功和平均功率的计算等问题，属于中档偏低题。
10. 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F作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点的过程中：
A．小球的机械能保持不变
B．小球受的合力对小球不做功
C．水平拉力F的瞬时功率逐渐减小
D．小球克服重力做功的瞬时功率逐渐增大 【答案】BD
【解析】小球匀速率运动，重力势能增加，动能不变，故机械能增加，故A错误；小球匀速率运动，动能不变，根据动能定理，合力做功为零，故B正确；重力不变，速度方向与重力的夹角不断增加（大于90度），故根据，重力的瞬时功率的绝对值不断最大；故D正确；小球匀速率运动，合力的功率为零，匀速率运动，小球克服重力做功的瞬时功率不断增加，拉力T不做功，故拉力F的功率不断增加，故C错误；
故选BD．
【考点】功和功率的计算；
点评：本题易错点在于拉力F是变力，求解变力的功可以用动能定理列式求解，而不能用恒力功表达式求解．
11. 电动机的额定输出功率为10kW，问：
（1）它1min内可以做功多少功？
（2）用这台电动机竖直向上提升质量为2.5×102kg的货物，上升的最大速度为多大？取g=10m/s2，空气阻力不计。
【答案】（1）6×105J（2）4 m/s
【解析】（1）根据公式可得W=Pt=6×105J（3分）
（2）根据公式 可得：="4" m/s（3分）
【考点】考查了功，功率的计算
点评：基础题，关键是对公式的正确掌握
12. 在水平面上，一物体在水平力F作用下运动，其水平力随时间t变化的图像及物体运动的V-t图像如图。由两个图像可知，10s内( )
A．水平力F做的功为60J
B．克服摩擦力做的功为40J
C．摩擦力做的功为40J
D．合力功为0
【答案】BD
【解析】物体在6-8s内做匀速运动，所以拉力F等于摩擦力，故,
在0-2s内物体处于静止，所以F做功为零，
在2-6s内物体做匀加速直线运动，发生的位移为，所以此过程F做功为，摩擦力做功为
在6-8s内物体匀速直线运动，发生的位移为： F做功为,摩擦力做功为：
在8-10s内拉力为零，做功为零，摩擦力做功为
所以F做功为，摩擦力做功为，合力做功为0，故选BD正确；
【考点】考查了恒力做功问题
点评：本题的关键是从题中的v-t图像中得出物体的运动情况，然后根据恒力做功计算
13. 质量为1kg的物体从某一高度自由下落，设1s内物体未着地，则该物体下落1 s末重力做功的瞬时功率是 W，物体下落1 s内重力做功的平均功率是 W。（取g = 10m/s2） 【答案】100 50
【解析】由自由落体运动v=gt可知在1s末速度为10m/s，重力功率P=mgv=100W，平均功率为
【考点】考查功和功率的计算
