2019届高考物理一轮复习 第五章 机械能 第1讲 功 功率作业 新人教版.doc

第1讲 功 功率 课时作业单独成册方便使用基础题组一、单项选择题1.如图所示，在皮带传送装置中，皮带把物体P匀速带至高处，在此过程中，下列 说法中正确的是()A摩擦力对物体做正功B摩擦力对物体做负功C支持力对物体做正功D合力对物体做正功解析：物体P匀速向上运动过程中，受静摩擦力作用，方向沿皮带向上，对物体做正功，支持力垂直于皮带，做功为零，物体所受的合力为零，做功也为零，故选项A正确，B、C、D错误答案：A2.如图所示，质量相同的两物体从同一高度由静止开始运动，A沿着固定在地面上的光滑斜面下滑，B做自由落体运动两物体分别到达地面时，下列说法正确的是()A重力的平均功率ABB重力的平均功率ABC重力的瞬时功率PAPBD重力的瞬时功率PAPB解析：根据功的定义可知重力对两物体做功相同，即WAWB，自由落体时满足hgt，沿斜面下滑时满足gtsin ，其中为斜面倾角，故tAtB，由P知AB，选项A、B错误；由匀变速直线运动公式可知落地时两物体的速度大小相同，方向不同，重力的瞬时功率PAmgvsin ，PBmgv，显然PAPB，故C项错误，D项正确答案：D3假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍，则摩托艇的最大速率变为原来的()A4倍B2倍C.倍 D.倍解析：设fkv，当阻力等于牵引力时，速度最大输出功率变化前，有PFvfvkvvkv2，变化后有2PFvkvvkv2，联立解得vv，D正确答案：D4一个质量为m的物块，在几个共点力的作用下静止在光滑水平面上现把其中一个水平方向的力从F突然增大到3F，并保持其他力不变，则从这时开始到t秒末，该力的瞬时功率是()A. B.C. D.解析：物块受到的合力为2F，根据牛顿第二定律有2Fma，在合力作用下，物块做初速度为零的匀加速直线运动，速度vat，该力大小为3F，则该力的瞬时功率P3Fv，解以上各式得P，C正确答案：C5如图甲所示，滑轮质量、摩擦均不计，质量为2 kg的物体在F作用下由静止开始向上做匀加速运动，其速度随时间的变化关系如图乙所示，由此可知()A物体加速度大小为2 m/s2BF的大小为21 NC4 s末F的功率大小为42 WD4 s内F做功的平均功率为42 W解析：由题图乙可知，物体的加速度a0.5 m/s2，由2Fmgma可得F10.5 N，A、B均错误；4 s末力F的作用点的速度大小为vF22 m/s4 m/s，故4 s末拉力F做功的功率为PFvF42 W，C正确；4 s内物体上升的高度h4 m，力F的作用点的位移l2h8 m，拉力F所做的功WFl84 J,4 s内拉力F做功的平均功率21 W，D错误答案：C二、多项选择题6位于水平面上的物体在水平恒力F1作用下，做速度为v1的匀速运动若作用力变为斜向上的恒力F2，物体做速度为v2的匀速运动，且F1与F2功率相同则可能有()AF2F1，v1v2 BF2F1，v1v2CF2F1，v1v2 DF2F1，v1v2解析：物体在水平恒力F1作用下匀速运动，水平方向有F1mg.作用力变为斜向上的恒力F2时，设F2与水平方向的夹角为，物体匀速运动时在水平方向有F2cos (mgF2sin )，故F2(其中sin )，因而两力大小关系不确定，但两种情况下物体均做匀速运动，且拉力功率相同，因而克服摩擦力做功的功率也相同，第二种情况下摩擦力小，因而必有v1v2，故选项B、D正确答案：BD7.(2018江苏苏州高三调研)质量为2103 kg的汽车由静止开始沿平直公路行驶，行驶过程中牵引力F和车速倒数的关系图像如图所示已知行驶过程中最大车速为30 m/s，设阻力恒定，则()A汽车所受阻力为6103 NB汽车在车速为5 m/s时，加速度为3 m/s2C汽车在车速为15 m/s时，加速度为1 m/s2D汽车在行驶过程中的最大功率为6104 W解析：当牵引力等于阻力时，速度最大，由图线可知阻力大小f2 000 N，故A错误；倾斜图线的斜率表示功率，可知Pfv2 00030 W60 000 W，车速为5 m/s时，汽车的加速度a m/s22 m/s2，故B错误；当车速为15 m/s时，牵引力F N4 000 N，则加速度a m/s21 m/s2，故C正确；汽车的最大功率等于额定功率，等于60 000 W，故D正确答案：CD8如图所示，轻绳一端受到大小为F的水平恒力作用，另一端通过定滑轮与质量为m、可视为质点的小物块相连开始时绳与水平方向的夹角为.当小物块从水平面上的A点被拖动到水平面上的B点时，位移为L，随后从B点沿斜面被拖动到定滑轮O处，BO间距离也为L.小物块与水平面及斜面间的动摩擦因数均为.若小物块从A点运动到O点的过程中，F对小物块做的功为WF，小物块在BO段运动过程中克服摩擦力做的功为Wf，则以下结果正确的是()AWFFL(cos 1) BWF2FLcos CWfmgLcos 2 DWfFLmgLsin 2解析：小物块从A点运动到O点，拉力F的作用点移动的距离x2Lcos ，所以拉力F做的功WFFx2FLcos ，A错误，B正确；由几何关系知斜面的倾角为2，所以小物块在BO段受到的摩擦力fmgcos 2，则WffLmgLcos 2，C正确，D错误答案：BC能力题组一、选择题9.(2018江苏徐州模拟)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和速度的倒数的关系图像如图所示若已知汽车的质量，则根据图像所给的信息，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Ffma，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f，但无法求出汽车运动到最大速度所需的时间答案：D10倾角为的粗糙斜面上放一质量为m的木块，接触面间动摩擦因数为，现通过一轻质动滑轮沿斜面向上拉木块，拉力的功率恒为P，斜面足够长，则木板可以获得的最大速度为()A.B.C.D.解析：木块获得最大速度时，木块做匀速直线运动，设绳端拉力大小为T，根据动滑轮特点及平衡条件得T(mgsin mgcos )，设木块的最大速度为vm，则绳端移动的速度v2vm，由PTv得，则vm，选项D正确，A、B、C错误答案：D11(多选)质量为m的物体静止在粗糙的水平地面上，从t0时刻开始物体受到方向恒定的水平拉力F作用，拉力F与时间t的关系如图甲所示物体在t0时刻开始运动，其运动的v-t图像如图乙所示，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则()A物体与地面间的动摩擦因数为B物体在t0时刻的加速度大小为C物体所受合外力在t0时刻的功率为2F0v0D水平力F在t02t0时间内的平均功率为F0(2v0)解析：物体在时刻开始运动，故fF0，动摩擦因数，故A正确；在t0t0时间内，假设物体做匀加速运动，则v0at0，解得a，实际上物体的加速度从0开始增大，故在t0时刻加速度大于，故B错误；在t0时刻，物体受到的合外力F2F0fF0，功率PF0v0，故C错误；在2t0时刻速度vv0t0，在t02t0时间内物体的平均速度，故平均功率P2F0 F0(2v0)，故D正确答案：AD二、非选择题12如图甲所示，质量m2 kg的物体静止在水平面上，物体跟水平面间的动摩擦因数0.2.从t0时刻起，物体受到一个水平力F的作用而开始运动，F随时间t变化的规律如图乙所示，6 s后撤去拉力F(g取10 m/s2)求：(1)4 s末物体的速度大小(2)物体运动过程中拉力F做的功解析：(1)在04 s内，拉力为F110 N，时间间隔t14 s，设物体的加速度为a1,4 s末速度为v，则根据牛顿第二定律得F1mgma1又va1t1联立式得v12 m/s(2)前4 s的位移x1a1t解得x124 m由图像得46 s内物体受到的拉力F24 Nmg所以物体做匀速直线运动，时间间隔t22 s，位移大小x2vt2联立式得x224 m物体运动过程中拉力F做的功WF1x1F2x2联立式得W336 J答案：(1)12 m/s(2)336 J13(2018浙江舟山模拟)质量为1.0103 kg的汽车，沿倾角为30的斜坡由静止开始运动，汽车在运动过程中所受摩擦阻力大小恒为2 000 N，汽车发动机的额定输出功率为5.6104 W，开始时以a1 m/s2的加速度做匀加速运动(g取10 m/s2)求：(1)汽车做匀加速运动的时间t1；(2)汽车所能达到的最大速率；(3)若斜坡长143.5 m，且认为汽车到达坡顶之前，已达到最大速率，则汽车从坡底到坡顶需多长时间？解析：(1)由牛顿第二定律得Fmgsin 30fma设匀加速过程的末速度为v，则有PFvvat1解得t17 s.(2)当达到最大速度vm时，a0，则有P(mgsin 30f)vm解得vm8 m/s.(3)汽车匀加速运动的位移x1at在后一阶段对汽车由动能定理得Pt2(mgsin 30f)x2mvmv2又有xx1x2解得t215 s故汽车运动的总时间为tt1t222 s.答案：(1)7 s(2)8 m/s(3)22 s