2022年高考物理一轮复习 课时作业14 功 功率（含解析）

2022年高考物理一轮复习 课时作业14 功 功率（含解析）一、单项选择题1在光滑的水平面上，用一水平拉力F使物体从静止开始移动x，平均功率为P，如果将水平拉力增加为4F，使同一物体从静止开始移动x，平均功率为()A2PB4PC6PD8P解析：设第一次运动时间为t，则其平均功率表达式为P；第二次加速度为第一次的4倍，由xat2可知时间为，其平均功率为8P，D正确答案：D2如图所示，质量为m的物体置于倾角为的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为，在外力作用下，斜面以加速度a沿水平方向向左做匀加速运动，运动中物体m与斜面体相对静止则关于斜面对m的支持力和摩擦力的下列说法中错误的是()A支持力一定做正功B摩擦力一定做正功C摩擦力可能不做功D摩擦力可能做负功解析：支持力方向垂直斜面向上，故支持力一定做正功，而摩擦力是否存在需要讨论，若摩擦力恰好为零，此时物体只受重力和支持力，如图所示，此时加速度agtan，当agtan时，摩擦力沿斜面向下，摩擦力与位移夹角小于90，则其做正功；当agtan时，摩擦力沿斜面向上，摩擦力与位移夹角大于90，则其做负功，B错误，A、C、D正确答案：B3如图所示，质量分别是mA和mB的A、B两物体，用劲度系数为k的弹簧相连，处于静止状态现对A施以竖直向上的力F，并将其缓慢提起，当B对地面恰无压力时撤去F，A由静止向下运动至最大速度时，重力做的功为()A.B.C.D.解析：当A向下运动至平衡位置时速度最大，此时弹簧的压缩量x1；当B恰好对地无压力时弹簧的伸长量x2.故知A从撤去F至速度达到最大的过程中，重力做的功WGmAg(x1x2)，C正确答案：C4如图甲、乙所示，是一辆质量为4 t的无人售票车在t0和t3 s末两个时刻的照片，当t0时，汽车刚启动图丙是车内横杆上悬挂的拉手环稳定时经放大后的图象(30)，若将汽车的运动视为匀加速直线运动，根据上述信息，可以估算出的物理量有()汽车的长度3 s末汽车的速度3 s内牵引力对汽车所做的功3 s末汽车牵引力的瞬时功率ABCD解析：由图中的丙可得出车的加速度，由Lat2，可得汽车的长度L；由vat可得3 s末汽车的速度；由于无法得出牵引力，所以不能估算出3 s内牵引力对汽车所做的功和3 s末汽车牵引力的瞬时功率，A正确答案：A5一辆汽车在平直的公路上以某一初速度运动，运动过程中保持恒定的牵引功率，其加速度a和速度的倒数图象如图所示若已知汽车的质量，则根据图象所给的信息，不能求出的物理量是()A汽车的功率B汽车行驶的最大速度C汽车所受到的阻力D汽车运动到最大速度所需的时间解析：由FFfma，PFv可得a，对应图线可知，k40，可求出汽车的功率P，由a0时，0.05可得vm20 m/s，再由vm，可求出汽车受到的阻力Ff，但无法求出汽车运动到最大速度的时间，D正确答案：D二、多项选择题6右图是利用太阳能驱动的小车，若小车在平直的水泥路上从静止开始加速行驶，经过时间t前进距离s，速度达到最大值vm，在这一过程中电动机的功率恒为P，小车所受阻力恒为F，那么这段时间内()A小车做匀加速运动B电动机所做的功为PtC电动机所做的功为mvD电动机所做的功为Fsmv解析：对小车由牛顿第二定律得Fma，由于小车的速度逐渐增大，故小车加速度逐渐减小，小车做加速度逐渐减小的加速运动，A错误；电动机对小车所做的功WPt，B正确；对小车由动能定理得WFsmv，解得WFsmv，C错误，D正确答案：BD7运动员站在高台上，双手紧握链条的一端，链条另一端拴一链球，链球在水平面内做圆周运动，在转速不断增大的过程中，某时刻突然松手，链球水平飞出设空气阻力不计，则()A松手前，链条的拉力对链球不做功B松手前，链条的拉力对链球做功C链球飞出后飞行时间与松手时球的速率无关D链球飞出的水平距离仅由松手时球的速率决定解析：由于转速不断增大，链球动能逐渐增大，根据功能关系，在转速不断增大的过程中，链条的拉力对链球做功，选项A错误B正确；松手后链球水平飞出，做平抛运动，由平抛运动规律可知，链球飞出后飞行时间与松手时球的速率无关，选项C正确；链球飞出的水平距离由松手时球的速率和飞行时间共同决定，选项D错误答案：BC8光滑水平面上静止的物体，受到一个水平拉力F作用开始运动，拉力随时间变化如图所示，用Ek、v、x、P分别表示物体的动能、速度、位移和水平拉力的功率，下列四个图象中分别定性描述了这些物理量随时间变化的情况，正确的是()解析：由动能定理，FxFat2Ek，选项A错误；在水平拉力F作用下，做匀加速直线运动，选项B正确；其位移xat2，选项C错误；水平拉力的功率PFvFat，选项D正确答案：BD三、非选择题9如图所示，建筑工人通过滑轮装置将一质量是100 kg的料车沿30角的斜面由底端匀速地拉到顶端，斜面长L是4 m，若不计滑轮的质量和各处的摩擦力，g取10 N/kg，求这一过程中：(1)人拉绳子的力做的功；(2)物体的重力做的功；(3)物体受到的各力对物体做的总功解析：(1)工人拉绳子的力：Fmgsin工人将料车拉到斜面顶端时，拉绳子的长度：l2L，根据公式WFlcos，得W1mgsin2L2 000 J.(2)重力做功：W2mghmgLsin2 000 J.(3)由于料车在斜面上匀速运动，则料车所受的合力为0，故W合0答案：(1)2 000 J(2)2 000 J(3)010如下图甲所示，一质量为m1 kg的物块静止在粗糙水平面上的A点，从t0时刻开始物块受到按如图乙所示规律变化的水平力F的作用并向右运动，第3 s末物块运动到B点时速度刚好为0，第5 s末物块刚好回到A点，已知物块与粗糙水平面间的动摩擦因数0.2.(g10 m/s2)求：(1)A与B间的距离；(2)水平力F在前5 s内对物块做的功解析：(1)A、B间的距离与物块在后2 s内的位移大小相等，在后2 s内物块在水平恒力作用下由B点匀加速运动到A点，由牛顿第二定律知Fmgma，代入数值得a2 m/s2，所以A与B间的距离为xat24 m.(2)前3 s内物块所受力F是变力，设整个过程中力F做的功为W，物体回到A点时速度为v，则v22ax，由动能定理知W2mgxmv2，所以W2mgxmax24 J.答案：(1)4 m(2)24 J11如图甲所示，在水平路段AB上有一质量为2103 kg的汽车，正以10 m/s的速度向右匀速运动，汽车前方的水平路段BC较粗糙，汽车通过整个ABC路段的vt图象如图乙所示(在t15 s处水平虚线与曲线相切)，运动过程中汽车发动机的输出功率保持20 kW不变，假设汽车在两个路段上受到的阻力(含地面摩擦力和空气阻力等)各自有恒定的大小(1)求汽车在AB路段上运动时所受的阻力Ff1；(2)求汽车刚好到达B点时的加速度a；(3)求BC路段的长度解析：(1)汽车在AB路段时，有F1Ff1，PF1v1，Ff1P/v1，联立解得：Ff1 N2 000 N.(2)t15 s时汽车处于平衡态，有F2Ff2，PF2v2，Ff2P/v2，联立解得：Ff2 N4 000 N.t5 s时汽车开始减速运动，有F1Ff2ma，解得a1 m/s2.(3)PtFf2xmvmv解得x68.75 m.答案：(1)2 000 N(2)1 m/s2(3)68.75 m