2019-2020年高考物理一轮复习 课时提升练14 功和功率.doc

2019-2020年高考物理一轮复习 课时提升练14 功和功率题组一做功的分析、判断1如图5116所示，一轻绳的一端系在固定粗糙斜面上的O点，另一端系一小球给小球一足够大的初速度，使小球在斜面上做圆周运动在此过程中() 图5116A斜面对小球的支持力做功B重力对小球不做功C绳的张力对小球不做功D在任何一段时间内，小球克服摩擦力所做的功总是等于小球动能的减少量【解析】斜面的支持力、绳的张力总是与小球的运动方向垂直，故不做功，A错，C对；摩擦力总与速度方向相反，做负功；小球在重力方向上有位移，因而重力对小球做功，B错；小球动能的变化量等于合外力做的功，即重力与摩擦力做功的和，D错【答案】C2(多选)如图5117所示，木块B上表面是水平的，木块A置于B上并与B保持相对静止，一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑，在下滑过程中()AA所受的合外力对A不做功 图5117BB对A的弹力做正功CB对A的摩擦力做正功DA对B不做功【解析】A、B一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑，设斜面倾角为，则加速度为gsin .由于A速度增大，由动能定理，A所受的合外力对A做正功，B对A的摩擦力做正功，B对A的弹力做负功，选项A、B错误，C正确A对B不做功，选项D正确【答案】CD3如图5118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 图5118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】因加速度a的大小情况不确定，故物体m可能不受摩擦力，也可能受沿斜面向上或向下的摩擦力，故摩擦力对物体做功情况不确定，B错误，C、D正确；因支持力与位移方向夹角小于90，故支持力一定做正功，A正确【答案】B题组二功、功率的计算4.(xx开封一中检测)如图5119所示，木板质量为M，长度为L，小木块质量为m，水平地面光滑，一根不计质量的轻绳跨过定滑轮分别 图5119与M和m连接，小木块与木板间的动摩擦因数为，开始时木块静止在木板左端，现用水平向右的力将m拉至右端，拉力至少做功为()AmgL B2mgLCmgL/2 D(Mm)gL【解析】m缓慢运动至右端，拉力F做功最小，其中FmgFT，FTmg，小木块位移为，所以WFFmgL.【答案】A5如图5120所示，质量为m的小球以初速度v0水平抛出，恰好垂直打在倾角为的斜面上，(不计空气阻力)，则球落在斜面上时重力的瞬时功率为() 图5120Amgv0tan B.C. Dmgv0cos 【解析】如图所示，由于v垂直于斜面，可求出小球落在斜面上时速度的竖直分量v2v0/tan ，此时重力做功的瞬时功率为Pmgv2.B正确【答案】B6(多选)放在粗糙水平面上的物体受到水平拉力的作用，在06 s内其速度与时间的图象和该拉力的功率与时间的图象分别如图5121甲、乙所示下列说法正确的是() 甲乙图5121A06 s内物体的位移大小为30 mB06 s内拉力做的功为70 JC合外力在06 s内做的功与02 s内做的功相等D滑动摩擦力的大小为5 N【解析】由vt图象面积表示相应时间内的位移，得A项正确；02 s内，物体做匀加速运动，设拉力为F1，由P1F1v，得F1 N5 N，W1F1x15 J30 J,2 s6 s内，W2P2t2104 J40 J，所以06 s内WW1W270 J，B项正确；由vt图象得02 s内物体做匀加速运动，2 s6 s内物体做匀速运动，由动能定理可得C项正确；2 s6 s内，FfF拉 N N，D项错误【答案】ABC题组三两种启动方式7汽车由静止开始做匀加速直线运动，速度达到v0的过程中的平均速度为v1；若汽车由静止开始以额定功率行驶，速度达到v0的过程中的平均速度为v2，且两次历时相同，则()Av1v2 Bv1xa，根据平均速度的定义可知v1v2.故B正确【答案】B8(多选)汽车在平直的公路上以恒定的功率启动，设阻力恒定，则图5122中关于汽车运动过程中加速度、速度随时间变化的关系，以下判断正确的是()图5122A汽车的加速度时间图象可用图乙描述B汽车的速度时间图象可用图甲描述C汽车的加速度时间图象可用图丁描述D汽车的速度时间图象可用图丙描述【解析】由牛顿第二定律得FFfma，F，即Ffma，随着v的增大，物体做加速度减小的加速运动，在vt图象上斜率应越来越小，故甲为汽车的速度时间图象，B对，D错；因速度增加得越来越慢，由a知，加速度减小得越来越慢，最后趋于零，故图乙为汽车加速度时间图象，A对，C错【答案】ABB组深化训练提升应考能力9(多选)如图5123甲所示，质量m2 kg的物块放在光滑水平面上，在P点的左方始终受到水平恒力F1的作用，在P点的右方除F1外还受到与F1在同一条直线上的水平恒力F2的作用物块从A点由静止开始运动，在05 s内运动的vt图象如图5123乙所示，由图可知下列判断正确的是()甲乙图5123At2.5 s时，物块经过P点Bt2.5 s时，物块距P点最远Ct3 s时，恒力F2的功率P为10 WD在13 s的过程中，F1与F2做功之和为8 J【解析】根据题图乙可知t1 s时，物块由加速变为减速，结合题干条件可判断t1 s时，物块经过P点，A错；根据vt图象的物理意义可知t2.5 s时，物块向右运动位移最大，即距P点最远，B对；根据牛顿第二定律得F1ma1，F2F1ma2，结合图象联立解得F210 N，t3.0 s时，va2t1 m/s，所以，恒力F2的功率PF2v10 W，C对；根据动能定理得在13 s的过程中，F1与F2做功之和Wmvmv8 J，D对【答案】BCD图512410(多选)一个质量为50 kg的人乘坐电梯，由静止开始上升，整个过程中电梯对人做功的功率随时间变化的Pt图象如图5124所示，g10 m/s2，加速和减速过程均为匀变速运动，则以下说法正确的是()A图中P1的值为900 WB图中P2的值为1 100 WC电梯匀速阶段运动的速度为2 m/sD电梯加速运动过程中对人所做的功大于减速阶段对人所做的功【解析】由于加速和减速过程均为匀变速运动，所以每个过程中电梯对人的作用力均为恒力由题图可知在第25 s过程中，电梯匀速上升，电梯对人的支持力大小等于重力500 N由PFv可知，电梯以2 m/s的速度匀速上升，C项正确；电梯加速上升的末速度和减速上升的初速度均为2 m/s.其加速度分别为1 m/s2和0.5 m/s2.由牛顿第二定律得加速过程F2mgma550 N，减速过程F1mgma2475 N，故P2F2v1 100 W，P1F1v950 W故A项错，B项正确在Pt图象中，图线与坐标轴所围的面积表示电梯对人的支持力所做的功，由图象易知，加速过程中电梯对人所做的功小于减速过程中电梯对人所做的功，D项错误【答案】BC图512511如图5125所示，水平传送带正以v2 m/s的速度运行，两端水平距离l8 m，把一质量m2 kg的物块轻轻放到传送带的A端，物块在传送带的带动下向右运动，若物块与传送带间的动摩擦因数0.1，不计物块的大小，g取10 m/s2，则把这个物块从A端传送到B端的过程中，摩擦力对物块做功的平均功率是多少？1 s时，摩擦力对物块做功的功率是多少？皮带克服摩擦力做功的功率是多少？【解析】物块刚放到传送带上时，由于与传送带有相对运动，物块受向右的滑动摩擦力，物块做加速运动，摩擦力对物块做功，求出物块在摩擦力作用下的位移和运动时间物块受向右的摩擦力为：Ffmg0.1210 N2 N加速度为g0.110 m/s21 m/s2当物块与传送带相对静止时，物块的位移为：x m2 m.摩擦力做功为：WFf x22 J4 J相对静止后物块与传送带之间无摩擦力，此后物块匀速运动到B端，物块由A端运动到B端所用的时间为：t s s5 s则物块在被传送过程中所受摩擦力的平均功率为：P W0.8 W.1 s时，物块的速度为v1at1 m/s则摩擦力对物块做功的功率为P1Ffv121 W2 W.皮带的速度为v2 m/s故皮带克服摩擦力做功的功率为P2Ff v22 W4 W.【答案】0.8 W2 W4 W12一辆汽车质量为1103 kg，最大功率为2104 W，在水平路面上由静止开始做直线运动，最大速度为v2，运动中汽车所受阻力恒定发动机的最大牵引力为3103 N，其行驶过程中牵引 图5126力F与车速的倒数的关系如图5126所示试求：(1)根据图线ABC判断汽车做什么运动；(2)v2的大小；(3)整个运动过程中的最大加速度【解析】(1)题图中图线AB段牵引力F不变，阻力Ff不变，汽车做匀加速直线运动，图线BC的斜率表示汽车的功率P，P不变，则汽车做加速度减小的加速运动，直至达到最大速度v2，此后汽车做匀速直线运动(2)当汽车的速度为v2时，牵引力为F11103 N，v2 m/s20 m/s.(3)汽车做匀加速直线运动时的加速度最大阻力Ff N1 000 Na m/s22 m/s2.【答案】(1)见解析(2)20 m/s(3)2 m/s2