《功、功率、重力势能》练习题

功 功率 重力势能一、选择题1、关于功率下列说法中正确的是：A.功率大说明物体做的功多B.功率小说明物体做功慢C.由P=W/t 可知，机器做功越多，其功率越大D.单位时间机器做功越多，其功率越大 2、对公式P ＝FV 的理解，下列说法中正确是：A.F 一定是物体所受的合外力B.P 一定是合外力的功率C.此公式中F 与V 必须同方向D.此公式中F 与V 可以成任意夹角3、质量为m 的滑块沿倾角为θ的斜面向下滑行，当滑块速度为v 时，重力的瞬时功率为：A.mgvB.m g vs i n θC.m g v c o s θD.04、水平恒力作用于质量为M 的物体，使之在光滑的水平面上沿力的方向移动距离S ，恒力做功为W 1，再用该恒力作用于质量为m （m<M ）的物体上，使之在粗糙的水平面上移动同样距离S ，恒力做功为W 2，则两次恒力做功的关系是：A.W W 12>B.W W 12<C.W W 12=D.无法判断5、如图所示，质量相同的两物体处于同一高度，A 沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B 自由下落，最后到达同一水平面，则： A. 重力对物体做功相同 B. 重力的平均功率相同C. 到达底端时重力的瞬时功率P A <P BD. 到达底端时两物体的速度相同6、如图所示,重物P 放在一长木板OA 上，将长木板绕O 端转过一个小角度的过程中，重物P 相对于木板始终保持静止,关于木板对重物P 的摩擦力和支持力做功的情况是：A. 摩擦力对重物不做功B. 摩擦力对重物做负功C. 支持力对重物不做功D. 支持力对重物做正功 7、物体在运动过程中，克服重力做功50J ，则：A.重力做功为50JB.物体的重力势能一定增加50JC.物体的重力势能一定减小50JD.重力做功为-50J 8、甲图为起重机沿直线方向提起重物的过程中重物运动的速度－时间图像，则该过程中起重机输出功率－时间图像最接近图乙中的四个图像的哪个：OA甲P P P P t t ttA B C D乙O O O O9、如图所示，在三个相同的光滑斜面上，分别将质量均为m的物体以相同的加速度自底端由静止开始拉上斜面，当拉至顶端时，拉力F1，F2，F3的功率分别为P1，P2，P3，则：A.P P P123>> B.P P P123==C.P P P123<= D.无法比较10、起重机以1m/s2的加速度将质量为1000kg的货物由静止匀加速地向上提升，若g取10m/s2，则在1s内起重机对货物所做的功是：A.5000JB.4500JC.6000JD.5500J11、某同学质量为50kg，在跳绳比赛中，他一分钟跳120次，每次起跳中有45时间腾空，g取10m/s2，则在跳绳过程中他的平均功率是：A.100WB.200WC.400WD.1000W12、汽车在平直公路上以恒定功率起动，设阻力恒定，则在下图中关于汽车运动过程中的速度，加速度随时间变化的关系，下面说法中正确的是：y y y yt 0 t 0 t 0 t乙丙丁A.图甲可以描述汽车的速度－时间图象B.图乙可以描述汽车的加速度－时间图象C.图丙描述汽车的速度－时间图象D.图丁可以描述汽车的加速度－时间图象二、填空13、如图所示，质量为m的滑块，由半径为R的半球面的上端A以初速度v滑下，在滑动过程中所受到的摩擦力大小恒为f，滑块由A滑到最低点B的过程中重力做功为___________，弹力做功为___________，摩擦做功为___________，从A滑到C后，又滑回到B，则这一过程摩擦力做功为___________。

14、如图所示，用F=40N的水平推力推一个质量为m=3kg的木块，使其沿斜面向上移动2m，木块和斜面间的动摩擦因数μ=0.1，在这一过程中F做功为__________J，物体克服摩擦力做功为__________J，重力做功为__________J（g取10m/s2）。

三、计算题15、如图所示，质量为m的物体以一定初速度滑上斜面，上滑到最高点后又沿原路返回。

已知斜面倾角为θ，物体与斜面的动摩擦因数为μ，上滑最大高度为h，则物体从开始滑上斜面到滑回到原出发点的过程中，重力做功是多少？摩擦力做功是多少？16、质量为m的均匀链条长为L，开始放在光滑的水平桌面上时，有1/4的长度悬在桌边缘，如图所示，松手后，链条滑离桌面，问从开始到链条刚滑离桌面过程中重力势能变化了多少?17、质量为10t的汽车，额定功率为66KW，如果在行驶中，汽车受到的阻力是车重的0.05倍，求：(1)汽车能够达到的最大速度是多少？(2)如果汽车以额定功率行驶，那么当汽车速度为5m/s时，其加速度多大？(3)如果汽车以7.5m/s的速度匀速行驶，发动机的功率多大？2012级物理学科自我检测试题2013.5.231.BD2.C3.B 解析：考查瞬时功率的计算，不能忘记力与速度夹角，即P F v =c o s α θα-︒=90，所以有PF v =s i n θ 4.C 解析：力做功的大小只与力和位移以及它们之间的夹角有关，与质量等无关。

5.AC 解析：两物体到底端重力做功虽然相同，即都为mgh ，但所用时间不同，所以平均功率不同，B 错；因为下滑到底端动能相等，速度大小相等但方向不同，D 错，那么到底端的重力的瞬时功率由P F v =c o s θ知自由下落的物体P Fv mgv B ==，在斜面上下滑物体P F v m g v m g v A ==<c o s c o s θθ，即P P A B <6.AD 解析：由做功的条件可知：力对物体做功①有力作用在物体上，②物体在力的方向上通过位移，由题可知，摩擦力时刻与运动方向垂直，摩擦力不做功，支持力与运动方向相同，支持力做功。

7.BD8.D 解析：起重机的输出功率P=Fv ，由于物体运动分三个阶段，匀加速阶段、匀速阶段、减速阶段，所以拉力的大小有：F 加>F 匀>F 减，因此D 选项正确。

9.B10.D 解析：此题考查合外力对物体做功的计算，F G m a 合=+F NS a t =⨯+⨯===⨯⨯=10100011000110001212110522位移米. W=FS=11000×0.5=5500J11.B 解析：可利用腾空时间，求出上升的最大高度，由此可求外力对物体所做的功等于机械能的增加量。

平均功率P W t =，跳绳一个周期s 5.0120s60T ==，上升时间为4522502T T s ÷==.H g t m ==⨯⨯=121210020222(.).P m g H W =⨯=⨯⨯⨯=1206050100212060200.12.AB 解析：A 、C 两个图象对比判断，根据题意，以恒定的功率P 起动，阻力f 不变，牵引力F 和功率的关系P=Fv ，F P v F f m a =-=；，mfv 1m P a f v P ma -⋅=-=，随着速度的不断增大，加速度在不断的减小，最后为零，从图象上看，斜率表示加速度大小可以看出甲图符合实际情况，而丙图加速在不断增大最后突变为零，所以不符合实际。

乙、丁两图都表示加速度在不断减小，乙图表示加速度的变化越来越慢，由P=Fv 和图甲可知v 增加量变慢，F 减小的也慢，所以加速度变化也越来越慢。

故应选乙，另外丁图还有两处错误。

起始加速度应较大，加速度应缓慢变为零，而不突变为零。

13.m g R R fR f ①②③④0232--ππ①重力做功与路径无关，②弹力方向与速度方向时刻垂直，③④摩擦力方向与速度方向相反。

14.W FS J J F =︒=⨯⨯︒=⨯=cos cos .3740237800864克服摩擦力做功：W F m g J =︒+︒⨯=μ(s i n c o s).3737296重力做功：W m g S J G =⋅⋅︒+︒=-c o s ()903736 15. 解析：当物体上滑过程重力做负功W G L W G L 1190=︒+=-c o s ()s i n θθ当物体在下滑过程中重力对物体做正功W G L G L 290=︒-=c o s ()s i n θθ所有重力做总功为W W W J =+=120 也可以理解为：重力做功与路径无关，整个过程位移为0，所以W=0J因为摩擦力f N m g ==μμθc o s 是方向发生一次改变的变力，分段计算功上滑、下滑，位移大小为L h=sin θ（L 为斜面长），摩擦力方向与位移方向相反，则有摩擦力做功大小为 W fs mg hmgh 上=︒=-⋅=-cos cos sin cot 180μθθμθ W f s m g h 下=︒=-⋅c o s c o t 180μθθμcot mgh 2W W W -=+=下上16.解法一：将开始桌面上的3/4的链条移至末态的下端43处，故重心下降了85L ，所以重力势能减少了43mg ·85L=3215，即ΔE p =－mgL 3215解法二：设桌面为参考面，开始时重力势能E p1=－mgL L mg 321841-=⨯，末态时重力势能E p2=22mgLL mg -=⨯-。

故重力势能变化△E p =E P2－E p1=－mgL 3215。

17.(1)v m =13.2m/s （2）a=0.82m/s 2（3）P=37.5KW。