2019届高考物理二轮复习力学考点集训：考点9 功和功率 Word版含解析

考点9功和功率
1、在水平粗糙地面上,使同一物体由静止开始做匀加速直线运动,第一次是斜向上拉,第二次是斜下推,两次力的作用线与水平方向的夹角相同,力的大小也相同,位移大小也相同,则( )
A.力F 对物体做的功相同,合力对物体做的总功也相同
B.力F 对物体做的功相同,合力对物体做的总功不相同
C.力F 对物体做的功不相同,合力对物体做的总功相同
D.力F 对物体做的功不相同,合力对物体做的总功也不相同
2、在水平面上运动的物体,从t =0时刻起受到一个水平力F 的作用,力F 和此后物体的速度
v 随时间t 的变化图象如图甲、乙所示,则( )
A.在t =0时刻之前物体所受的合力一定做负功
B.从t =0时刻开始的前3s 内,力F 做的功为零
C.除力F 外,其他外力在第1s 内做正功
D.力F 在第3s 内做的功是第2s 内做的功的3倍
3、如图所示,叠放在一起的物体A 、B,用不易断裂的绳将A 系在墙上,用力F 拉着B 向右移。

若T 、AB F 和BA F 分别表示绳中拉力、A 对B 的摩擦力和B 对A 的摩擦力,下列判断正确的是( )
A. AB F 做负功, BA F 做正功
B. AB F 做负功, BA F 做正功, T 做负功
C. BA F 做正功, AB F 和T 均不做功
D. AB F 做负功, BA F 和T 均不做功
4、—质量为m 的小球用长为l 的轻绳悬挂于O 点,小球在水平力F 的作用下,从平衡位置P 点很缓慢地移到Q 点,如图所示,偏角为θ,则重力做的功为( )
A. cos mgl θ
B. ()1cos mgl θ-
C. sin mgl θ-
D. ()1cos mgl θ--
5、质量为m 的物块置于倾角为θ的粗糙斜面上,并与斜面保持相对静止,当斜面带着物块沿水平面向左匀速移动了距离x 时,如图所示,下列说法中正确的是( )
A.斜面对物块的弹力做功为sin cos mgx θθ
B.斜面对物块的摩擦力做功为sin cos mgx θθ
C.斜面对物块的作用力所做的功为零
D.物块所受合力做的功不为零
6、如图所示,水平传送带由电动机带动并始终保持以速度v 匀速运动.现将质量为m 的某物块由静止释放在传送带上的左端,经过时间t 物块保持与传送带相对静止。

设物块与传送带间的动摩擦因数为μ,对于这一过程下列说法正确的是( )
A.物块加速过程,摩擦力对物块做正功
B.物块匀速过程,摩擦力对物块做负功
C.摩擦力对木块做功为mv2/2
D.摩擦力对木块做功为0.5μmgvt
7、一质量为2kg的物体受到水平拉力F作用,在粗糙水平面上作加速直线运动时的a-t图像如图所示,t=0时其速度大小为2m/s,滑动摩擦力大小恒为2N。

则下列说法正确的是( )
A.在t=6s时刻,物体的速度为20m/s
B.在t=6s时间内,合力对物体做的功为400J
C.在t=6s时间内,合力对物体做的功为396J
D.在t=6s时刻,拉力F的功率为200W
8、如图所示是具有更高平台的消防车,具有一定质量的伸缩臂能够在5min内使承载4人的登高平台(人连同平台的总质量为400kg)上升60m到达灭火位置,此后,在登高平台上的消防员用水炮灭火,已知水炮的出水量为3m3/min,水离开炮口时的速率为20m/s,则用于( )
A.水炮工作的发动机输出功率为1×104W
B.水炮工作的发动机输出功率为4×104W
C.水炮工作的发动机输出功率为2.4×106W
D.伸缩臂抬升登高平台的发动机输出功率约为800w
9、如图所示,质量为m 的物体在水平传送带上由静止释放,传送带由电动机带动,始终保持以速度v 匀速运动,物体与传送带间的动摩擦因数为,物体过一会儿能保持与传送带相对静止,对于物体从静止释放到相对静止这一过程,下列说法正确的是( )
A.物体在传送带上的划痕长22v g
μ
B.传送带克服摩擦力做的功为212
mv C.电动机多做的功为2mv D.电动机增加的功率为mgv μ
10、质量为2X103
kg,发动机的额定功率为80 kW 的汽车在平直公路上行驶.若该汽车所受阻力大小恒为4X103 N,则下列判断中正确的有( ) A.汽车的最大速度是10 m/s
B.汽车以2 m/s 2的加速度匀加速启动,启动后第2 s 末发动机的实际功率是32 kW
C.汽车以2 m/s 2的加速度匀加速启动,匀加速运动所能维持的时间为10 s
D.若汽车保持额定功率启动,则当其速度为5 m/s 时,加速度为6 m/s 2
11、一辆小汽车在水平路面上由静止启动,在前5s 内做匀加速直线运动,5s 末达到额定功率,
之后保持额定功率运动,其v t -图像如下图所示.已知汽车的质量为3
210m kg =⨯,汽车受
到地面的阻力为车重的0.1倍, g 取102/m s ,则( )
A.汽车在前5 s 内的牵引力为3410N ⨯
B.汽车在前5 s 内的牵引力为3?610N ⨯
C.汽车的额定功率为60kW
D.汽车的最大速度为30/m s
12、一汽车在平直公路上行驶。

从某时刻开始计时,发动机的功率P随时间t的变化如图所示。

假定汽车所受阻力的大小f恒定不变。

下列描述该汽车的速度v随时间t变化的图像中,可能正确的是( )
13、我国自行研制、具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机C919首飞成功后,拉开了全面试验试飞的新征程,假设飞机在水平跑道上的滑跑是初速度为零的匀加速直线运动,当位移x=1.6×103 m时才能达到起飞所要求的速度v=80 m/s,已知飞机质量m=7.0×104 kg,滑跑时受到的阻力为自身重力的0.1倍,重力加速度取g=10m/s2,求飞机滑跑过程中
1.加速度a的大小;
2.牵引力的平均功率P。

14、汽车发动机的功率为60kw,汽车的质量为4t,当它行驶在坡度为α(sinα=0.02)的长直公路上时,如图所示,所受摩擦阻力为车重的0.1倍(g取10m/s2),求:
v;
1.汽车所能达到的最大速度
m
2.若汽车从静止开始以0.6 2/m s 的加速度做匀加速直线运动,则此过程能维持多长时间?
3.当汽车以0.6 2/m s 的加速度匀加速行驶的速度达到最大值时,汽车做功多少. 15、摩天大楼中一部直通高层的客运电梯,行程超过百米。

电梯的简化模型如图甲所示,考虑安全、舒适、省时等因素,电梯的加速度a 是随时间t 变化的。

已知电梯在t=0时由静止开始上升,a-t 图像如图乙所示。

电梯总质最m=2.0×103
kg,忽略一切阻力,重力加速度g 取10m/s 2。

1.求电梯在上升过程中受到的最大拉力F 1和最小拉力F 2;
2.求1-10s 内拉力所做的功;
3.求电梯以最大速率匀速上升时,拉力做功的功率P 。

答案以及解析
1答案及解析： 答案：B
解析：由W=Fscosθ知,由于两种情况下力的大小和位移大小相同,故力F 两种情况下对物体做功一样多;
物体在粗糙水平面上运动时会受到阻力的作用,两种情况下物体对地面的压力不同,所以滑动摩擦力的大小也不同,导致水平方向的合力也不同,
由牛顿第二定律可以知道:当斜向上拉时,合力F 1=Fcosθ-μ(mg -Fsinθ); 当斜下推时,合力F 2=Fcosθ-μ(mg+Fsinθ);
很明显合力F 1>F 2,由于水平方向的位移相同,故第一次合力对物体做的总功大于第二次合力对物体做的总功; 故选B.
2答案及解析： 答案：AD
解析：由v -t 图象知,物体在受到力F 的第1s 内做匀速运动,且力F 与v 同向,说明之前物体受到的合力与速度反向,在t =0时刻之前物体所受的合力一定做负功,A 对;力F 在前3s 内一直与速度同向,力F —直做正功,B 错;在第1s 内,除力F 外,其他外力的合力大小为10N,方向与速度方向相反,其他外力在第1s 内做负功,C 错;力F 在第2s 内和第3s 内做功分别为()215121J 7.5J 2W =⨯⨯+⨯=,()31
15121J 22.5J 2
W =⨯⨯+⨯=,D 对。

3答案及解析： 答案：D
解析：依题意分析知,A 不动,B 向右运动,且A 、B 均受到滑动摩擦力作用, AB F 水平向左阻碍B 向右运动做负功,由于A 保持静止没有发生位移,故T 和BA F 均不做功,D 正确,ABC 错误。

4答案及解析： 答案：D
解析：重力做功只与初、末位置高度差有关,而()cos 1cos h l l l θθ=-=-,上升过程中,重力做负功,所以()G 1cos W mgh mgl θ=-=--。

5答案及解析： 答案：AC 解析：
6答案及解析： 答案：ACD 解析：
7答案及解析：
答案：ACD 解析：
8答案及解析： 答案：B
解析：水炮发动机做的功为水增加的动能与重力势能之和,伸缩臂在抬升等高平台的同时也将本身也抬高了,计算做功时,需要计算这部分功,结合根据公式w
P t
=
分析.伸缩臂将人与平台抬高60m,用时5min,同时伸缩臂也有质量,设为M,则其输出功率为
(400)60
()800()2800560
M P W W M W +⨯=
=+>⨯,D 错误;水炮工作的发动机首先将水运
至60m 高的平台,然后给水20m/s 的速度,即做的功等于水增加的动能与重力势能之和,每秒射出水的质量为310005060m kg =⨯
=,故21
2
w mgh mv =+,功率为2
41
2410mgh mv w P W t t
+===⨯,B 正确AC 错误.
9答案及解析： 答案：ACD 解析：
10答案及解析： 答案：BD 解析：
11答案及解析： 答案：BCD
解析：乙知前5s 的加速度22/v
a m s t
∆=
=∆,由牛顿第二定律知前5s 内的拉力F kmg ma =+得
()330.1210102102F =⨯⨯⨯+⨯⨯3610N N =⨯
,故B 项正确,A 项错误;又5s 达额定功率5P Fv ==361010W ⨯⨯
461060W kW =⨯=,最大速度
max
0.1P
v mg ==43
610/30/0.121010
m s m s ⨯=⨯⨯⨯.
12答案及解析： 答案：A
解析：由图可知,汽车先以恒定功率1P 起动,所以刚开始做加速度减小的加速度运动,后以更大功率2P 运动,所以再次做加速度减小的加速运动,故A 正确,B 、C 、D 错误。

13答案及解析：
答案：1.飞机滑跑过程中做初速度为零的匀加速直线运动,有v 2
=2ax,代入数据解得a=2m/s 2
2.设飞机滑跑受到的阻力为F 阻,根据题意有F 阻=0.1mg 设发动机的牵引力为F ,根据牛顿第二定律有F-F 阻=ma; 设飞机滑跑过程中的平均速度为v ,有2
v v =
在滑跑阶段,牵引力的平均功率P Fv =⑥,联立公式得P =8.4×106
W
解析：1.飞机滑跑过程中做初速度为零的匀加速直线运动,结合速度位移公式求解加速度 飞机滑跑过程中做初速度为零的匀加速直线运动,有v 2
=2ax①,解得a=2m/s 2
② 2.对飞机受力分析,结合牛顿第二定律,以及求解牵引力的平均功率 设飞机滑跑受到的阻力为
,根据题意可得
=0.1mg③
设发动机的牵引力为F,根据牛顿第二定律有④;
设飞机滑跑过程中的平均速度为,有⑤
在滑跑阶段,牵引力的平均功率⑥,联立②③④⑤⑥得P=8.4×106
W
14答案及解析：
答案：1.汽车在坡路上行驶,所受阻力由两部分构成,即
又因为
时,
,
所以3
6010/12.5/sin 4800
m P v m s m s kmg mg α⨯=
==+. 2.汽车从静止开始,以20.6/a m s =匀加速行驶, 由牛顿第二定律有
所以sin F ma kmg mg α+'=+=34100.64800N N ⨯⨯+37.210N =⨯ 保持这一牵引力,汽车可达到匀加速行驶的最大速度m v '
,有
3
3
6010/8.33/7.210
m P v m s m s F '
⨯=='≈⨯ 由运动学规律可以求出匀加速行驶的时间与位移8.33
13.90.6m v t s s α'
=== 22
8.3357.82220.6
m v x m m α'==≈⨯
3.由W Fx =可求出汽车在匀加速阶段行驶时做功为
357.21057.82? 4.1610?W Fx J J ==⨯⨯≈⨯.
解析：
15答案及解析：
答案：1.2.2×104
N 1.8×104
N 2.59.910J ⨯ 3.2.0×105
W 解析：。