2019年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第五章 機(jī)械能及其守恒定律 第1講 功和功率練習(xí).doc

第1講功和功率板塊三限時(shí)規(guī)范特訓(xùn)時(shí)間：45分鐘滿分：100分一、選擇題(本題共10小題，每小題7分，共70分。其中 16為單選，710為多選)1如圖所示，質(zhì)量為m的小球以初速度v0水平拋出，恰好垂直打在傾角為的斜面上，則球落在斜面上時(shí)重力的瞬時(shí)功率為(不計(jì)空氣阻力)()A.mgv0tanB.C.Dmgv0cos答案B解析小球落在斜面上時(shí)重力的瞬時(shí)功率為Pmgvy，而vytanv0，所以P，B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(shuō)法中正確的是()A.做正功B做負(fù)功C.不做功D無(wú)法確定答案B解析在水平方向上，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。3.2017保定模擬質(zhì)量為5103 kg的汽車在水平路面上由靜止開(kāi)始以加速度a2 m/s2開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，所受阻力是1.0103 N，則汽車勻加速起動(dòng)過(guò)程中()A.第1 s內(nèi)汽車所受牽引力做功為1.0104 JB.第1 s內(nèi)汽車所受合力的平均功率20 kWC.第1 s末汽車所受合力的瞬時(shí)功率為22 kWD.第1 s末汽車所受牽引力的瞬時(shí)功率為22 kW答案D解析根據(jù)牛頓第二定律Ffma得牽引力Ffma1.1104 N。第1 s內(nèi)汽車位移xat21 m，第1 s 末汽車速度vat2 m/s，汽車合力F合ma1104 N，則第1 s內(nèi)汽車牽引力做功：WFFx1.1104 J，故A錯(cuò)誤；第1 s內(nèi)合力做功：WF合x(chóng)1104 J，其平均功率P1104 W，故B錯(cuò)誤；第1 s末合力的瞬時(shí)功率P合F合v2104 W，故C錯(cuò)誤；第1 s末牽引力瞬時(shí)功率PFv2.2104 W22 kW，故D正確。4.2018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(kāi)始下滑，在下滑過(guò)程中()AA所受的合外力對(duì)A不做功B.B對(duì)A的彈力做正功C.B對(duì)A的摩擦力做正功D.A對(duì)B做正功答案C解析木塊向下加速運(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，a1gsin2a2gsincos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：tancottan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也不做功，D錯(cuò)誤。52017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?cè)谒降孛嫔戏降腜點(diǎn)相遇。假設(shè)在相遇過(guò)程中兩球的運(yùn)動(dòng)沒(méi)有受到影響，空氣阻力忽略不計(jì)，則下列說(shuō)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v1>v2C.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)功率較大答案D解析若a、b同時(shí)拋出，則到達(dá)P點(diǎn)所需時(shí)間ta>tb，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v1<v2，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PGamgvacosmgvyamg2ta，同理：PGbmgvybmg2tb，所以PGa>PGb，故D正確。6. 在某次閱兵中，20架直升機(jī)在空中組成數(shù)字“70”字樣，而領(lǐng)頭的直升機(jī)懸掛的國(guó)旗讓人心潮澎湃。如圖所示，為了使國(guó)旗能懸在直升機(jī)下不致飄起來(lái)，在國(guó)旗下端還懸掛了重物，假設(shè)國(guó)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(guò)程中，懸掛國(guó)旗的細(xì)線與豎直方向夾角為，那么以下說(shuō)法不正確的是()A.國(guó)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(guó)旗與懸掛物所受合力做的功為零D.國(guó)旗與懸掛物克服阻力做功的功率為mgvtan答案B解析國(guó)旗與懸掛物受3個(gè)力，重力、細(xì)線的拉力、空氣阻力，如圖所示，拉力F，則F的功率為PFFvsinmgvtan，克服阻力做功的功率Pffvmgvtan，由于國(guó)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。7.一個(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(shuō)法是正確的()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)物體做正功答案ACD解析在水平拉力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。8.2017廣州調(diào)研用起重機(jī)提升貨物，貨物上升過(guò)程中的vt圖象如圖所示，在t3 s到t5 s內(nèi)，重力對(duì)貨物做的功為W1、繩索拉力對(duì)貨物做的功為W2、貨物所受合力做的功為W3，則()A.W1>0 BW2<0 CW2>0 DW3<0答案CD解析分析題圖可知，貨物一直向上運(yùn)動(dòng)，根據(jù)功的定義式可得：重力做負(fù)功，拉力做正功，即W1<0，W2>0，A、B錯(cuò)誤，C正確；根據(jù)動(dòng)能定理：合力所做的功W30mv2，v2 m/s，即W3<0，D正確。9. 如圖所示，光滑水平地面上固定一帶有光滑定滑輪的豎直桿，用輕繩一端系著小滑塊，另一端繞過(guò)定滑輪，現(xiàn)用恒力F1水平向左拉滑塊的同時(shí)，用恒力F2拉右側(cè)繩端，使滑塊從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)B點(diǎn)后到達(dá)C點(diǎn)，若ABBC，則滑塊()A.從A點(diǎn)至B點(diǎn)F2做的功等于從B點(diǎn)至C點(diǎn)F2做的功B.從A點(diǎn)至B點(diǎn)F2做的功小于從B點(diǎn)至C點(diǎn)F2做的功C.從A點(diǎn)至C點(diǎn)F2做的功可能等于滑塊克服F1做的功D.從A點(diǎn)至C點(diǎn)F2做的功可能大于滑塊克服F1做的功答案CD解析由題意知，滑塊從A點(diǎn)至B點(diǎn)時(shí)右側(cè)繩端的位移大于滑塊從B點(diǎn)至C點(diǎn)時(shí)右側(cè)繩端的位移，F(xiàn)2是恒力，則滑塊從A點(diǎn)至B點(diǎn)F2所做的功大于從B點(diǎn)至C點(diǎn)F2所做的功，A、B錯(cuò)誤；滑塊從A點(diǎn)至C點(diǎn)過(guò)程中，可能先加速后減速，滑塊在C點(diǎn)速率大于或等于零，根據(jù)動(dòng)能定理得知，滑塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)過(guò)程中動(dòng)能的變化量大于或等于零，總功大于或等于零，則從A點(diǎn)至C點(diǎn)F2所做的功大于或等于滑塊克服F1所做的功，C、D正確。10. 2017山東青島一模如圖所示，F(xiàn)t圖象表示某物體所受的合外力F隨時(shí)間的變化關(guān)系，t0時(shí)物體的初速度為零，則下列說(shuō)法正確的是()A.前4 s內(nèi)物體的速度變化量為零B.前4 s內(nèi)物體的位移為零C.物體在02 s內(nèi)的位移大于24 s內(nèi)的位移D.02 s內(nèi)F所做的功等于24 s內(nèi)物體克服F所做的功答案ACD解析由Ft圖線與坐標(biāo)軸所圍成圖形的面積表示合力的沖量，由題圖可知，前4 s內(nèi)圖形的“面積”為0，則動(dòng)量的變化為0，所以物體的速度變化量為零，A正確；物體在02 s內(nèi)的速度與24 s內(nèi)的速度圖象如圖所示，前4 s內(nèi)物體一直向前運(yùn)動(dòng)，位移不為0，圖中兩個(gè)三角形全等，可知B錯(cuò)誤，C正確；前4 s內(nèi)合力做的總功為0，所以02 s內(nèi)F所做的功等于24 s內(nèi)物體克服F所做的功，D正確。二、非選擇題(本題共2小題，共30分)112017六盤水模擬(10分)如圖所示，水平傳送帶正以2 m/s的速度運(yùn)行，兩端水平距離l8 m，把一質(zhì)量m2 kg的物塊輕輕放到傳送帶的A端，物塊在傳送帶的帶動(dòng)下向右運(yùn)動(dòng)，若物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.1，則把這個(gè)物塊從A端傳送到B端的過(guò)程中，不計(jì)物塊的大小，g取10 m/s2，求摩擦力對(duì)物塊做功的平均功率。答案0.8 W解析物塊放到傳送帶上的初始階段，由于與傳送帶有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，物塊受到向右的滑動(dòng)摩擦力而做加速運(yùn)動(dòng)，其受到向右的摩擦力為：Ffmg0.1210 N2 N，加速度為ag0.110 m/s21 m/s2，物塊與傳送帶相對(duì)靜止時(shí)的位移為：x2 m。摩擦力做的功為：WFfx22 J4 J相對(duì)靜止后物塊與傳送帶之間無(wú)摩擦力，此后做勻速直線運(yùn)動(dòng)到B端，物塊由A端到B端所用的時(shí)間為：t5 s，則物塊在被傳送過(guò)程中所受摩擦力的平均功率為：P0.8 W。12.2018福建廈門調(diào)研(20分)如圖甲所示，某同學(xué)用輕繩通過(guò)定滑輪提升一重物，運(yùn)用傳感器(未在圖中畫(huà)出)測(cè)得此過(guò)程中不同時(shí)刻被提升重物的速度v與對(duì)輕繩的拉力F，并描繪出v圖象。假設(shè)某次實(shí)驗(yàn)從靜止開(kāi)始提升重物，所得的圖象如圖乙所示，其中線段AB與縱軸平行，它反映了被提升重物在第一個(gè)時(shí)間段內(nèi)v和的關(guān)系；線段BC的延長(zhǎng)線過(guò)原點(diǎn)，它反映了被提升重物在第二個(gè)時(shí)間段內(nèi)v和的關(guān)系；第三個(gè)時(shí)間段內(nèi)拉力F和速度v均為C點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的值且大小保持不變，因此圖象上沒(méi)有反映。實(shí)驗(yàn)中還測(cè)得重物由靜止開(kāi)始經(jīng)過(guò)t1.4 s，速度增加到vC3.0 m/s，此后物體做勻速運(yùn)動(dòng)。取重力加速度g10 m/s2，繩重及一切摩擦力和阻力均忽略不計(jì)。(1)求第一個(gè)時(shí)間段內(nèi)重物的加速度有多大？(2)求第二個(gè)時(shí)間段內(nèi)牽引力的功率有多大？(3)求被提升重物在第二個(gè)時(shí)間段內(nèi)通過(guò)的路程。答案(1)5.0 m/s2(2)12 W(3)2.75 m解析(1)由v圖象可知，第一個(gè)時(shí)間段內(nèi)重物所受拉力保持不變，且F16.0 N根據(jù)牛頓第二定律有F1Gma重物速度達(dá)到vC3.0 m/s時(shí)，受的是平衡力，即GF24.0 N。由此解得重物的質(zhì)量m0.40 kg聯(lián)立式解得a5.0 m/s2(2)在第二段時(shí)間內(nèi)，圖象的斜率表示拉力的功率，所以拉力的功率保持不變PFv W12 W。(3)設(shè)第一段時(shí)間為t1，則t1 s0.40 s，設(shè)第二段時(shí)間為t2，t2tt11.0 s，重物在t2這段時(shí)間內(nèi)的位移為x2，根據(jù)動(dòng)能定理有Pt2Gx2mvmv，解得x22.75 m，則第二段重物上升的路程為2.75 m。