2018年高三物理总复习顶层设计配餐作业十四 功、功率 含答案 精品

配餐作业(十四) 功、功率

A组·基础巩固题

1.如图所示，质量分别为m1和m2的两个物体，m1

A．W1>W2

B．W1

C．W1＝W2

D．条件不足，无法确定

解析由题意可得F1和F2是恒力，物体移动的位移相同，并且力与位移的夹角相等，所以由功的公式W＝FL cosθ可知，它们对物体做的功是相同的，C正确。

答案 C

2.(2017·泰州模拟)如图所示，一物体在水平恒力作用下沿光滑的水平面做曲线运动，当物体从M点运动到N点时，其速度方向恰好改变了90°，则物体在M点到N点的运动过程中动能将( )

A．不断增大B．不断减小

C．先减小后增大D．先增大后减小

解析其速度方向恰好改变了90°，可以判断恒力方向应为右下方，与初速度的方向夹角要大于90°，因此恒力先做负功，后来速度与恒力方向夹角小于90°，恒力做正功，动能先减小后增大，所以C正确。

答案 C

3．(2017·湖北联考)一滑块在水平地面上沿直线滑行，t＝0时其速度为1 m/s。从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平方向作用力F，力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图甲和图乙所示。设在第1 s内、第2 s内、第3 s内力F对滑块做的功分别为W1、W2、W3，则以下关系正确的是( )

A ．W 1＝W 2＝W 3

B ．W 1

C ．W 1

D ．W 1＝W 2

解析 根据功的计算公式W ＝Fx ，速度时间图象与时间轴围成的面积代表位移x ，对照力F 随时间变化的图象和速度—时间图象。在0～1 s ，力F 1＝1 N ，x 1＝1×1

2 m ＝0.5 m ，

做功W 1＝F 1x 1＝0.5 J 。在1～2 s ，力F 2＝3 N ，x 2＝

1×1

2

m ＝0.5 m ，做功W 2＝F 2x 2＝1.5 J ，在2～3 s ，力F 3＝2 N ，x 3＝1×1 m＝1 m ，做功W 3＝F 3x 3＝2 J ，所以有W 3>W 2>W 1，选项B 对。

答案 B

4．(2017·衡水质检)如图所示，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F N 表示物块受到的支持力，用F f 表示物块受到的摩擦力。在此过程中，以下判断正确的是( )

A ．F N 和F f 对物块都不做功

B ．F N 对物块做功为2 J ，F f 对物块不做功

C ．F N 对物块不做功，F f 对物块做功为2 J

D ．F N 和F f 对物块所做功的代数和为零

解析 由做功的条件可知：只要有力，并且物块沿力的方向有位移，那么该力就对物块做功。由受力分析知，支持力F N 做正功，但摩擦力F f 方向始终和速度方向垂直，所以摩擦力不做功。由动能定理知W FN －W G ＝0，故支持力F N 做功为2 J 。

答案 B

5．(2017·金丽衢联考)(多选)中国版“野牛”级重型气垫船，自重达540吨，最高时速为108 km/h ，装有M －70大功率燃气轮机，该机额定输出功率为8 700 kW 。假设“野牛”级重型气垫船在海面航行过程所受的阻力F f 与速度v 成正比，即F f ＝kv 。下列说法正确的是( )

A ．“野牛”级重型气垫船的最大牵引力为2.9×105

N

B ．在额定输出功率下以最高时速航行时，气垫船所受的阻力为2.9×105

N C ．以最高时速一半的速度匀速航行时，气垫船发动机的输出功率为4 350 kW D ．由题中所给数据，能计算阻力F f 与速度v 的比值k

解析 由P ＝Fv 可知当输出功率最大且匀速运动时牵引力与阻力相等，此时F ＝F f ＝2.9×105

N ，在此之前牵引力都比这一值大，A 错，B 对；因为气垫船所受阻力与速度成正比，因此P ＝Fv ＝kv 2

，即以最大速度的一半匀速航行时，牵引力的功率为2 175 kW ，C 错；

当输出功率最大且匀速运动时牵引力与阻力相等，由P ＝Fv ＝kv 2可求k ＝879

×103

N·s·m

－1

，D 对。 答案 BD

6．(多选)我国自行研制的新一代8×8轮式装甲车已达到西方国家第三代战车的水平，

将成为中国军方快速部署型轻装甲部队的主力装备。设该装甲车的质量为m ，若在平直的公路上从静止开始加速，前进较短的距离s ，速度便可达到最大值v m 。设在加速过程中发动机的功率恒定为P ，装甲车所受阻力恒为f ，当速度为v (v

A ．装甲车速度为v 时，装甲车的牵引力做功为Fs

B ．装甲车的最大速度v m ＝P f

C ．装甲车速度为v 时加速度为a ＝

F －f

m

D ．装甲车从静止开始到最大速度v m 所用时间t ＝2s

v m

解析 装甲车以恒定功率加速，根据P ＝Fv 得，v 增大，F 减小，牵引力做的功不等于

Fs ，A 错误；装甲车运动速度为v m 时，牵引力等于阻力f ，则v m ＝P

f

，故B 正确；装甲车速

度为v 时，牵引力为F ，由牛顿第二定律得F －f ＝ma ，a ＝

F －f

m

，故C 正确；装甲车做

变加速运动，v ≠v m 2，t ≠2s

v m

，D 错误。

答案 BC

7．如图所示，木板质量为M ，长度为L ，小木块质量为m ＝1

2M ，水平地面光滑，一根不

计质量的轻绳通过定滑轮分别与M 和m 连接，小木块与木板间的动摩擦因数为μ，开始时木块静止在木板左端，现用水平向右的力将m 缓慢拉至右端，拉力至少做功为( )

A ．μmgL B.5

2μmgL C ．3μmgL

D ．5μmgL

解析 将m 拉至右端，则小木块的位移为L /2，再由m 受力知F ＝F T ＋μmg ，对M 受力分析可知，F T ＝μmg ，所以拉力做的功为μmgL ，选A 。要注意此题中地面是光滑的，若地面不光滑且M 与地面的动摩擦因数也为μ，则正确答案就选B 了。

答案 A