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
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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