【三维设计】2014届高三物理一轮 课时跟踪检测18 功和功率

课时跟踪检测(十八)功和功率高考常考题型：选择题计算题1若在水平直轨道上有一列以额定功率行驶的列车，所受阻力与质量成正比，由于发生意外情况，最后几节车厢与车体分离，分离后车头保持额定功率运行，则()A车头部分所受牵引力增大，速度也增大B车头部分所受牵引力减小，速度也减小C脱离部分做匀减速运动，车头部分做匀加速运动D分离出的车厢越多，车头能获得的最大速度越大2(2013淄博模拟)质量为1 500 kg的汽车在平直的公路上运动，vt图象如图1所示。由此可求()图1A前25 s内汽车的位移B前10 s内汽车所受的牵引力C前10 s内汽车的平均速度D1525 s内合外力对汽车所做的功3. (2012江苏高考)如图2所示，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 图2C先增大，后减小D先减小，后增大4.如图3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() 图3A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5(2012山西大学附中测试)一物体在粗糙的水平面上滑行。从某时刻起，对该物体再施加一水平恒力F，则在下列运动一段时间内()A如果物体改做匀速运动，则力F一定对物体做正功B如果物体改做匀加速直线运动，则力F一定对物体做正功C如果物体仍做匀减速运动，则力F一定对物体做负功D如果物体改做曲线运动，则力F一定对物体不做功6.如图4所示，木板可绕固定水平轴O转动。木板从水平位置OA缓慢转到OB位置，木板上的物块始终相对于木板静止。在这一过程中，物块的重力势能增加了2 J。用FN表示物块受到的支持力，用Ff表示物块受到的摩擦力。在此过程中，以下判断正确的是() 图4AFN和Ff对物块都不做功BFN对物块做功为2 J，Ff对物块不做功CFN对物块不做功，Ff对物块做功为2 JDFN和Ff对物块所做功的代数和为07(2012哈尔滨模拟)质量分别为2 m和m的A、B两种物体分别在水平恒力F1和F2的作用下沿水平面运动，撤去F1、F2后受摩擦力的作用减速到停止，其vt图象如图5所示，则下列说法正确的是()图5AF1、F2大小相等BF1、F2对A、B做功之比为21CA、B受到的摩擦力大小相等D全过程中摩擦力对A、B做功之比为128电动机以恒定的功率P和恒定的转速n卷动绳子，拉着质量为M的木箱在光滑的水平地面上前进，如图6所示，电动机卷绕绳子的轮子的半径为R，当运动至绳子与水平面成角时，下述说法正确的是() 图6A木箱将匀速运动，速度是2nRB木箱将匀加速运动，此时速度是2nR/cos C此时木箱对地的压力为MgD此过程木箱受的合外力大小和方向都在变化9(2012四川高考)如图7所示，劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上质量为m的物体接触(未连接)，弹簧水平且无形变。用水平力F缓慢推动物体，在弹性限度内弹簧长度被压 图7缩了x0，此时物体静止。撤去F后，物体开始向左运动，运动的最大距离为4x0。物体与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度为g。则()A撤去F后，物体先做匀加速运动，再做匀减速运动B撤去F后，物体刚运动时的加速度大小为gC物体做匀减速运动的时间为2 D物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为mg(x0)10. (2012徐州模拟)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8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() 图8A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11(2013日照模拟)如图9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： 图9(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。12(2013上海模拟)如图10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。图10(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。答 案课时跟踪检测(十八) 功和功率1选D分离后车头保持额定功率运行，由于速度不能发生突变，车头部分所受牵引力不变，阻力减小，车头部分做变加速运动，脱离部分做匀减速运动，选项A、B、C错误；分离出的车厢越多，所受阻力越小，车头能获得的最大速度越大，选项D正确。2选ACD汽车在前25 s内的位移为vt图象与t轴所围面积，x总450 m，前10 s内汽车的平均速度 m/s10 m/s，汽车在1525 s 内做匀加速直线运动，W合mv22mv123.75105 J，而由FFfma，因Ff未知，故无法求前10 s内汽车的牵引力，故本题应选A、C、D。3选A小球从A到B在竖直平面内做匀速圆周运动，动能不变，重力势能增加得越来越快，故拉力的瞬时功率逐渐增大。4选B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 ，摩擦力沿斜面向下，摩擦力与位移夹角小于90，则做正功；当amg时，随着形变量x的减小，加速度a将减小；当kxmg时，随着形变量x的减小，加速度a将增大，则撤去F后，物体刚运动时的加速度为ag，物体先做加速度逐渐减小的加速直线运动，当kxmg(a0)时，物体的速度最大，然后做加速度增大的减速直线运动，最后当物体与弹簧脱离后做加速度为ag的匀减速直线运动，故A选项错误，B选项正确；物体脱离弹簧后做加速度为ag的匀减速直线运动，根据匀变速直线运动的规律可得3x0gt2，解得t，故C选项错误；根据功的计算式可得，物体开始向左端运动到速度最大的过程中滑动摩擦力做功为Wmgx，又xx0，解得Wmg(x0)，即克服滑动摩擦力做功为mg(x0)，故D选项正确。10选D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。11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W1mgsin 2L2 000 J(2)重力做功：W2mghmgLsin 2 000 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)012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)PtFf2xmv22mv12解得x68.75 m。答案：(1)2 000 N(2)1 m/s2(3)68.75 m6