2020高考物理一輪總復(fù)習(xí) 課時(shí)沖關(guān)十七 功和功率（含解析）新人教版

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1、第1講功和功率(課時(shí)沖關(guān)十七)A級(jí)基礎(chǔ)練1(多選)一個(gè)質(zhì)量為m的物體，在水平拉力F的作用下，在粗糙的水平面上運(yùn)動(dòng)，下列哪些說法是正確的是()A如果物體做加速直線運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)一定對(duì)物體做正功B如果物體做減速直線運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)一定對(duì)物體做負(fù)功C如果物體做減速直線運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)也可能對(duì)物體做正功D如果物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)一定對(duì)物體做正功解析：ACD在水平拉力F的作用下，物體在粗糙的水平面上做加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力F方向與物體發(fā)生的位移同向，因此，拉力F一定對(duì)物體做正功，A正確；物體做減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力F的方向既可能與物體發(fā)生的位移反向，也可能與物體發(fā)生的位移同向，即拉力F既可能對(duì)物體做負(fù)功，也可能對(duì)物體做正功，故

2、B錯(cuò)誤，C正確；物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，水平拉力F的方向一定與物體發(fā)生的位移同向，即拉力F一定對(duì)物體做正功，故D正確2如圖所示，站在做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的車廂里的人向前推車廂壁，以下關(guān)于人對(duì)車做功的說法中正確的是()A做正功B做負(fù)功C不做功 D無法確定解析：B在水平方向上，人對(duì)車的作用力有兩個(gè)：一個(gè)是人對(duì)車壁向前的推力F，另一個(gè)是人對(duì)車廂地板向后的摩擦力F.由于人隨車向前做勻加速運(yùn)動(dòng)，所以車對(duì)人的總作用力是向前的，由牛頓第三定律可知人對(duì)車的總作用力是向后的所以此合力的方向與運(yùn)動(dòng)方向相反，人對(duì)車做的總功為負(fù)功，所以B正確3.(多選)如圖所示是做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)在06 s內(nèi)的位移時(shí)間圖線，則()A0

3、3 s，合外力對(duì)質(zhì)點(diǎn)做正功B36 s，合外力對(duì)質(zhì)點(diǎn)做負(fù)功C15 s，合外力對(duì)質(zhì)點(diǎn)不做功D前5 s內(nèi)，合外力對(duì)質(zhì)點(diǎn)做負(fù)功解析：CD由圖象切線斜率表示速度可知，03 s，質(zhì)點(diǎn)的速度逐漸減小，由動(dòng)能定理可知合外力對(duì)質(zhì)點(diǎn)做負(fù)功，故A錯(cuò)誤；36 s，質(zhì)點(diǎn)的速度逐漸增大，由動(dòng)能定理可知合外力對(duì)質(zhì)點(diǎn)做正功，故B錯(cuò)誤；根據(jù)對(duì)稱性可知，t1 s和t5 s時(shí)圖象的斜率的絕對(duì)值相等，則質(zhì)點(diǎn)的速率相等，由動(dòng)能定理可知合外力對(duì)質(zhì)點(diǎn)不做功，故C正確；由圖象斜率可知，0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的速率大于5 s時(shí)的速率，所以前5 s質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能減小，合外力對(duì)質(zhì)點(diǎn)做負(fù)功，故D正確4一物體靜止在粗糙水平地面上，現(xiàn)用一大小為F1的水平拉力拉動(dòng)物體，經(jīng)

4、過一段時(shí)間后其速度變?yōu)関，若將水平拉力的大小改為F2，物體從靜止開始經(jīng)過同樣的時(shí)間后速度變?yōu)?v，對(duì)于上述兩個(gè)過程，用WF1、WF2分別表示拉力F1、F2所做的功，Wf1、Wf2分別表示前后兩次克服摩擦力所做的功，則()AWF24WF1，Wf22Wf1BWF24WF1，Wf22Wf1CWF24WF1，Wf22Wf1DWF24WF1，Wf22Wf1解析：C根據(jù)xt和Wfmgx可判斷，兩次克服摩擦力所做的功Wf22Wf1.由動(dòng)能定理得WF1Wf1mv2和WF2Wf2m(2v)2，整理可判斷WF24WF1，故選項(xiàng)C正確5如圖，一箱蘋果沿著傾角為的光滑斜面加速下滑，在箱子正中央夾有一只蘋果，它周圍蘋果

5、對(duì)它作用力的合力()A對(duì)這只蘋果做正功B對(duì)這只蘋果做負(fù)功C對(duì)這只蘋果不做功D無法確定解析：C對(duì)整體分析，受重力和支持力，整體的加速度agsin ，可知蘋果的加速度為gsin ，蘋果受重力、周圍蘋果的作用力，兩個(gè)力的合力等于mgsin ，所以其他蘋果對(duì)該蘋果的作用力等于mgcos ，方向垂直于斜面向上，根據(jù)功的公式可知，周圍蘋果對(duì)它的作用力不做功，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤6(2019長沙模擬)國家“十三五”重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃現(xiàn)代軌道交通專項(xiàng)啟動(dòng)時(shí)速600公里高速磁懸浮交通和時(shí)速200公里中速磁懸浮交通研發(fā)項(xiàng)目，列車速度的提高要解決許多具體的技術(shù)問題，提高牽引功率就是其中之一若列車勻速行駛時(shí)，所受阻力大

6、小與速度大小成正比，當(dāng)磁懸浮列車分別以600 km/h和200 km/h的速度勻速行駛時(shí)，列車的牽引功率之比為()A31B61C91 D121解析：C列車勻速行駛時(shí)，則有FFfkv，牽引力的功率PFvkv2，因?yàn)榱熊嚨乃俣戎葹?1，所以牽引功率之比為91，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤7(2019日照模擬)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率是60 kW，汽車的質(zhì)量為2103 kg，在平直路面上行駛，受到的阻力是車重的0.1倍若汽車從靜止出發(fā)，以0.5 m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)，則出發(fā)50 s時(shí)，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率為(g取10 m/s2)()A25 kW B50 kWC60 kW D75 kW解析：C汽車受

7、到的阻力Ff0.1mg2 000 N，汽車以0.5 m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得FFfma，解得F3 000 N，若50 s內(nèi)車做勻加速運(yùn)動(dòng)，則vat25 m/s,50 s末汽車功率PFv75 000 W75 kW，但汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率是60 kW，則50 s內(nèi)車不是勻加速運(yùn)動(dòng)，而是先勻加速運(yùn)動(dòng)后變加速運(yùn)動(dòng)，出發(fā)50 s時(shí)，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率為60 kW，故C正確8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(如圖)，現(xiàn)用大小恒為F的拉力將一光滑小球從A點(diǎn)沿滑槽道拉至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()A零

8、 BFRC.FR D2FR解析：C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9(多選)如圖所示，質(zhì)量為m的小車在水平恒力F的推動(dòng)下，從山坡(粗糙)底部A處由靜止運(yùn)動(dòng)至高為h的山坡頂部B處，獲得的速度為v，A、B之間的水平距離為x，重力加速度為g.下列說法正確的是()A重力對(duì)小車做功mghB推力對(duì)小車做功FxC合外力對(duì)小車做的功為FxmghD小車克服摩擦阻力做的功為Fxmghmv2解析：BD重力對(duì)小車做負(fù)功，則WGmgh，故A錯(cuò)誤；力F是恒力，在力的方向上的位移為x，所以WFFx，故B正確；W合FxmghW

9、阻，故C錯(cuò)誤；對(duì)小車從A運(yùn)動(dòng)到B的過程運(yùn)用動(dòng)能定理得，F(xiàn)xmghW阻mv20，解得W阻Fxmghmv2，故D正確B級(jí)能力練10在某次閱兵中，24架直升機(jī)在空中組成數(shù)字“90”字樣，而領(lǐng)頭的直升機(jī)懸掛的國旗讓人心潮澎湃如圖所示，為了使國旗能懸在直升機(jī)下不致飄起來，在國旗下端還懸掛了重物，假設(shè)國旗與懸掛物的質(zhì)量為m，直升機(jī)質(zhì)量為M，并以速度v勻速直線飛行，飛行過程中，懸掛國旗的細(xì)線與豎直方向夾角為，那么以下說法不正確的是()A國旗與懸掛物受到3個(gè)力的作用B細(xì)線的張力做功的功率為C國旗與懸掛物所受合力做的功為零D國旗與懸掛物克服阻力做功的功率為mgvtan 解析：B國旗與懸掛物受3個(gè)力，重力、細(xì)線的

10、拉力、空氣阻力，如圖所示，拉力F，則F的功率為PFFvsin mgvtan ，克服阻力做功的功率Pffvmgvtan ，由于國旗與懸掛物勻速，故合力做功為零，A、C、D正確，B錯(cuò)誤，故選B.11(2019湖南十三校聯(lián)考)如圖所示，a、b兩點(diǎn)位于同一條豎直線上，從a、b兩點(diǎn)分別以速度v1、v2水平拋出兩個(gè)相同的小球，可視為質(zhì)點(diǎn)，它們在水平地面上方的P點(diǎn)相遇假設(shè)在相遇過程中兩球的運(yùn)動(dòng)沒有受到影響，空氣阻力忽略不計(jì)，則下列說法正確的是()A兩個(gè)小球從a、b兩點(diǎn)同時(shí)拋出B兩小球拋出的初速度v1v2C從b點(diǎn)拋出的小球著地時(shí)水平射程較小D從a點(diǎn)拋出的小球著地時(shí)重力的瞬時(shí)功率較大解析：D若a、b同時(shí)拋出，則

11、到達(dá)P點(diǎn)所需時(shí)間tatb，要在P點(diǎn)相遇，需a球先拋出，故A錯(cuò)誤由于a、b到P點(diǎn)的水平位移相同，根據(jù)xvt得v1v2，故B錯(cuò)誤b點(diǎn)拋出的小球著地時(shí)水平射程大，如圖所示，故C錯(cuò)誤a球著地時(shí)重力的瞬時(shí)功率PGamgvacos mgvyamg2ta，同理：PGbmgvybmg2tb，所以PGaPGb，故D正確12.(2019寧波期末)如圖所示，木塊B上表面是水平的，當(dāng)木塊A置于B上，并與B保持相對(duì)靜止，一起沿固定的光滑斜面由靜止開始下滑，在下滑過程中()AA所受的合外力對(duì)A不做功BB對(duì)A的彈力做正功CB對(duì)A的摩擦力做正功DA對(duì)B做正功解析：C木塊向下加速運(yùn)動(dòng)，故動(dòng)能增加，由動(dòng)能定理可知，木塊A所受的合

12、力對(duì)A做正功，A錯(cuò)誤A、B整體具有沿斜面向下的加速度，設(shè)為a，將a正交分解為豎直方向分量a1和水平方向分量a2，如圖因具有水平分量a2，故木塊A必受水平向左的摩擦力f，木塊B對(duì)A的支持力N與速度方向成鈍角，所以木塊B對(duì)A的支持力做負(fù)功，B錯(cuò)誤木塊B對(duì)A的摩擦力f與速度方向成銳角，所以摩擦力f做正功，C正確對(duì)木塊A由牛頓第二定律：mgNma1fma2設(shè)斜面傾角為，agsin a1gsin2a2gsin cos 摩擦力f與彈力N的合力與水平方向的夾角為，tan 聯(lián)立得：tan cot tan又，即，即B對(duì)A的作用力與斜面垂直，所以B對(duì)A不做功，由牛頓第三定律得A對(duì)B的作用力垂直斜面向下，所以A對(duì)B

13、也不做功，D錯(cuò)誤13一種氫氣燃料的汽車，質(zhì)量為m2.0103 kg，發(fā)動(dòng)機(jī)的額定輸出功率為80 kW，行駛在平直公路上時(shí)所受阻力恒為車重的0.1倍若汽車從靜止開始先勻加速啟動(dòng)，加速度的大小為a1.0 m/s2.達(dá)到額定輸出功率后，汽車保持功率不變又加速行駛了800 m，直到獲得最大速度后才勻速行駛(g取10 m/s2)求：(1)汽車的最大行駛速度(2)汽車勻加速啟動(dòng)階段結(jié)束時(shí)的速度(3)當(dāng)速度為5 m/s時(shí)，汽車牽引力的瞬時(shí)功率(4)汽車從靜止到獲得最大行駛速度所用的總時(shí)間解析：(1)汽車的最大行駛速度vm40 m/s(2)設(shè)汽車勻加速啟動(dòng)階段結(jié)束時(shí)的速度為v1，由牛頓第二定律得：FFfma解

14、得：F4103 NP額Fv1解得：v120 m/s(3)當(dāng)速度為5 m/s時(shí)，處于勻加速階段，牽引力的瞬時(shí)功率為：PFv20 kW(4)勻加速階段的時(shí)間為：t120 s恒定功率啟動(dòng)階段的時(shí)間設(shè)為t2，由動(dòng)能定理得：Pt2Ffxmvmv解得：t235 s總的時(shí)間為：tt1t255 s.答案：(1)40 m/s(2)20 m/s(3)20 kW(4)55 s14(2018天津卷)我國自行研制、具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新一代大型噴氣式客機(jī)C919首飛成功后，拉開了全面試驗(yàn)試飛的新征程假設(shè)飛機(jī)在水平跑道上的滑跑是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)位移x1.6103 m時(shí)才能達(dá)到起飛所要求的速度v80 m/s.已知飛機(jī)質(zhì)量m7.0104 kg，滑跑時(shí)受到的阻力為自身重力的0.1倍，重力加速度取g10 m/s2.求飛機(jī)滑跑過程中(1)加速度a的大小；(2)牽引力的平均功率P.解析：(1)飛機(jī)滑跑過程中做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，有v22ax代入數(shù)據(jù)解得a2 m/s2(2)設(shè)飛機(jī)滑跑受到的阻力為F阻，依題意有F阻0.1mg設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力為F，根據(jù)牛頓第二定律有FF阻ma設(shè)飛機(jī)滑跑過程中的平均速度為，有在滑跑階段，牽引力的平均功率PF聯(lián)立式得P8.4106 W.答案：(1)2 m/s2(2)8.4106 W8