2021年高考物理大一轮复习 第五章 第一节 功和功率高效演练

2021年高考物理大一轮复习第五章第一节功和功率高效演练
A B m
A m B
们以相同的初速度v0在水平面上做匀减速直线运动，直到停止，其速度图象如图所示．那么，A、B两物体所受摩擦阻力之比F A∶F B与A、B两物体克服摩擦阻力做的功之比W A∶W B分别为( )
A．2∶1,4∶1 B．4∶1,2∶1
C．1∶4,1∶2 D．1∶2,1∶4
解析：选B.由v－t图象可知：a A∶a B＝2∶1，又由F＝ma，m A∶m B＝2∶1，可得F A∶F B＝4∶1；又由图象中面积关系可知A、B位移之比x A∶x B＝1∶2，由做功公式W＝Fx，可得W A∶W B＝2∶1，故选B.
2．(多选)(xx·宁波模拟)如图所示，摆球质量为m，悬线长为L，把悬线拉到水平位置后放手．设在摆球运动过程中空气阻力F阻的大小不变，则下列说法正确的是( )
A．重力做功为mgL
B．绳的拉力做功为0
C．空气阻力F阻做功为－mgL
D ．空气阻力F 阻做功为－1
2
F 阻πL
解析：选ABD.由重力做功特点得重力做功为：W G ＝mgL ，A 正确；绳的拉力始终与v 垂直，不做功，B 正确；由微元法可求得空气阻力做功为：W F 阻＝－1
2F
阻
πL ，D 正确．
3．(单选)(xx·河南平顶山第三次调研)如图所示为某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置．当太阳光照射到小车上方的光电板时，光电板中产生的电流经电动机带动小车前进．若质量为m 的小车在平直的水泥路上从静止开始沿直线加速行驶，经过时间t 前进的距离为x ，且速度达到最大值v m .设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 ．小车受到的牵引力逐渐增大
C ．小车受到的合外力所做的功为Pt
D ．小车受到的牵引力做的功为Fx ＋1
2
mv 2m
解析：选D.小车在运动方向上受向前的牵引力F 1和向后的阻力F ，因为v 增大，P 不变，由P ＝F 1v ，F 1－F ＝ma ，得出F 1减小，a 减小，当v ＝v m 时，a ＝0，故A 、B 项不对；合外力的功W 外＝Pt －Fx ，由动能定理得W 牵－Fx ＝1
2mv 2m ，故C
项错，D 项对．
4.(单选)(xx·广东六校联考)如图所示，滑雪者由静止开始沿斜坡从A点自由滑下，然后在水平面上前进至B点停下．已知斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数都为μ，滑雪者(包括滑雪板)的质量为m.A、B两点间的水平距离为L.在滑雪者经过AB段运动的过程中，克服摩擦力做的功( )
A．大于μmgL B．等于μmgL
C．小于μmgL D．以上三种情况都有可能
解析：选B.设斜坡的倾角为θ，则滑雪者从A到B的运动过程中克服摩擦力做的功：W F f＝μmgL AC cos θ＋μmgL CB，由题图可知L AC cos θ＋L CB＝L，两式联立可得：W F f＝μm gL，故B正确．
5．(单选)如图甲所示，静止于光滑水平面上坐标原点处的小物块，在水平拉力F作用下，沿x轴方向运动，拉力F随物体所在位置坐标x的变化关系如图乙所示，图线为半圆．则小物块运动到x0处时F做的总功为( )
A．0 B.1
2
F
m
x
C.π
4
F
m
x
D.
π
4
x2
解析：选C.F为变力，但F－x图象包围的面积在数值上表示拉力做的总功．由
于图线为半圆，又因在数值上F m ＝12x 0，故W ＝12πF 2m ＝12π·F m ·12x 0＝
π
4
F m x 0. 6．(多选)一质量为1 kg 的质点静止于光滑水平面上，从t ＝0时起，第1秒内受到2 N 的水平外力作用，第2秒内受到同方向的1 N 的外力作用．下列判断正确的是( )
A ．0～2秒内外力的平均功率是9
4 W
B ．第2秒内外力所做的功是5
4 J
C ．第2秒末外力的瞬时功率最大
D ．第1秒内与第2秒内质点动能增加量的比值是4
5
解析：选AD.由题意知质点所受的水平外力即为合力，则知质点在这2秒内的加速度分别为a 1＝2 m/s 2、a 2＝1 m/s 2，则质点在第1 s 末与第2 s 末的速度分别为v 1＝2 m/s 、v 2＝3 m/s ，每一秒内质点动能的增加量分别为ΔE k1＝1
2mv 21＝
2 J 、ΔE k2＝12mv 22－12mv 2
1＝2.5 J ，D 正确．再由动能定理可知第2 s 内与0～2 s
内外力所做功分别为W 2＝ΔE k2＝2.5 J 、W ＝12
mv 2
2－0＝4.5 J ，则在0～2 s 内外
力的平均功率P ＝W t ＝9
4 W ，A 正确、B 错误．由P ＝Fv 知质点在第1 s 末与第2 s
末的瞬时功率分别为P 1＝4 W 、P 2＝3 W ，故C 错误．p21588 5454 呔31858 7C72 籲25329 62F1 拱20780 512C 儬20333
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