人教新课标高考物理一轮复习 功率 课时练(解析版)
2020届高考物理一轮复习人教版功和功率课时作业含答案
2020届一轮复习人教版 功和功率 课时作业一、选择题(本题共10小题,每小题7分,共70分。
其中1~6为单选,7~10为多选)1.如图所示,物块A 、B 在外力F 的作用下一起沿水平地面做匀速直线运动的过程中,下列关于A 对地面的滑动摩擦力做功和B 对A 的静摩擦力做功的说法正确的是( )A .静摩擦力做正功,滑动摩擦力做负功B .静摩擦力不做功,滑动摩擦力做负功C .静摩擦力做正功,滑动摩擦力不做功D .静摩擦力做负功,滑动摩擦力做正功答案 C解析 A 对地面虽然有摩擦力,但在力的作用下地面没有发生位移,所以滑动摩擦力不做功,B 对A 的静摩擦力向右,A 的位移也向右,所以该静摩擦力做正功,故C 正确。
2.如图所示,质量为m 的小球以初速度v 0水平抛出,恰好垂直打在倾角为θ的斜面上,则球落在斜面上时重力的瞬时功率为(不计空气阻力)( )A .mg v 0tan θB.mg v 0tan θC.mg v 0sin θD .mg v 0cos θ答案 B解析 小球垂直落在斜面上时重力的瞬时功率为P =mg v y ,而v y tan θ=v 0,所以P =mg v 0tan θ,B 正确。
3.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μmgLB .等于μmgLC .小于μmgLD .以上三种情况都有可能答案 B解析 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 Ff =μmg cos θL AC +μmgL CB ,由题图可知L AC cos θ+L CB =L ,两式联立可得:W Ff =μmgL ,故B 正确。
4.一轻绳一端固定在O 点,另一端拴一小球,拉起小球使轻绳水平,然后无初速度释放小球。
高考物理一轮复习 专题18 功和功率(讲)(含解析)-人教版高三全册物理试题
专题18 功和功率1.掌握做功正负的判断和计算功的方法.2.理解tWP =和P =Fv 的关系,并会运用. 3.会分析机车的两种启动方式.一、功1.做功的两个要素 (1)作用在物体上的力.(2)物体在力的方向上发生的位移. 2.公式:W =Fl cos_α(1)α是力与位移方向之间的夹角,l 为物体对地的位移. (2)该公式只适用于恒力做功. (3)功是标(标或矢)量. 3.功的正负(1)α<90°,力对物体做正功.(2)α>90°,力对物体做负功,或者说物体抑制这个力做了功. (3)α=90°,力对物体不做功. 二、功率1.定义:功与完成这些功所用时间的比值. 物理意义:描述力对物体做功的快慢. 2.公式 (1) tWP =,P 为时间t 内的平均功率. (2)P =Fv cos α(α为F 与v 的夹角) ①v 为平均速度,如此P 为平均功率. ②v 为瞬时速度,如此P 为瞬时功率.考点一 正、负功的判断与计算1.判断力是否做功与做功正负的方法(1)看力F的方向与位移l的方向间的夹角α——常用于恒力做功的情形.(2)看力F的方向与速度v的方向间的夹角α——常用于曲线运动的情形.(3)根据动能的变化:动能定理描述了合外力做功与动能变化的关系,即W合=E k末-E k初,当动能增加时合外力做正功;当动能减少时,合外力做负功.2.计算功的方法(1)恒力做的功直接用W=Fl cos α计算.(2)合外力做的功方法一:先求合外力F合,再用W合=F合l cos α求功.方法二:先求各个力做的功W1、W2、W3…,再应用W合=W1+W2+W3+…求合外力做的功.(3)变力做的功①应用动能定理求解.②用W=Pt求解,其中变力的功率P不变.③常用方法还有转换法、微元法、图象法、平均力法等,求解时根据条件灵活选择.★重点归纳★1.计算做功的一般思路2.变力做功的计算方法(1) 平均力法如果力的方向不变,力的大小随位移按线性规律变化时,可用力的算术平均值(恒力)代替变力,即221FF F +=再利用功的定义式W=F l cos α来求功.(2) 用微元法求变力做功将物体的位移分割成许多小段,因小段很小,每一小段上作用在物体上的力可以视为恒力,这样就将变力做功转化为在无数多个无穷小的位移上的恒力所做元功的代数和.此法在中学阶段,常应用于求解力的大小不变、方向改变的变力做功问题.(3) 用图象法求变力做功在F-x图象中,图线与两坐标轴所围的“面积〞的代数和表示力F做的功,“面积〞有正负,在x轴上方的“面积〞为正,在x轴下方的“面积〞为负.(4) 利用W=Pt求变力做功这是一种等效代换的观点,用W=Pt计算功时,必须满足变力的功率是一定的这一条件.(5) 利用动能定理求变力的功动能定理既适用于直线运动,也适用于曲线运动,既适用于求恒力功也适用于求变力功.因使用动能定理可由动能的变化来求功,所以动能定理是求变力功的首选.★典型案例★如图是质量为1kg的质点在水平面上运动的v-t图像,以水平向右的方向为正方向。
高考物理人教版一轮复习课时规范练15功和功率+Word版含解析.docx
课时规范练15功和功率基础对点练1.(功的观念)(2018·山东烟台适应性训练)如图所示,一轻杆一端固定一小球,绕另一端O点在竖直面内做匀速圆周运动,在小球运动过程中,轻杆对它的作用力()A.方向始终沿杆指向O点B.一直不做功C.从最高点到最低点,一直做负功D.从最高点到最低点,先做负功再做正功,合力提供向心力,方向始终沿杆指向O点,小球受重力和杆的作用力,所以杆的作用力不一定沿杆指向O点,故A错误;小球做匀速圆周运动,合力做功为零,从最高点到最低点,重力做正功,所以杆一直做负功,故B、D错误,C正确。
2.(重力的功)(2018·贵州安顺检测)在一次跳绳体能测试中,一位体重约为50 kg的同学,一分钟内连续跳了140下,若该同学每次跳跃的腾空时间为0.2 s,重力加速度g取10 m/s2,则他在这一分钟内克服重力做的功约为()A.3 500 JB.14 000 JC.1 000 JD.2 500 J50 kg×10 N/kg=500 N,腾空时间为0.2 s表示上升过程0.1 s,上升的高度为h=0.05 m,根据W=Gh得起跳一次克服重力的功W0=Gh=500 N×0.05 m=25 J;1 min跳了140次,则一分钟内克服重力做功W=140W0=140×25 J=3 500 J。
故选项A正确。
3.(机车启动问题)一辆汽车在平直公路上匀速行驶,在t1时刻突然将汽车的功率减小一半,并保持该功率继续行驶,到t2时刻汽车又开始匀速行驶。
若汽车所受阻力保持不变,则从t1到t2的过程中,汽车的()A.速度增加,加速度减小B.速度减小,加速度增加C.速度减小,加速度减小D.速度增加,加速度增加时刻之前功率为P,由于做匀速直线运动,所以牵引力F等于阻力F f,当汽车的功率突然减1小一半,由于速度来不及变化,根据P=Fv知,此时牵引力减小为原来的一半,则F'=<F f。
2025届高中物理(人教版)一轮复习课时分层精练二十七:功与功率(含解析)
课时分层精练(二十七) 功与功率基础落实练1.(多选)一位质量m =60 kg 的滑雪运动员从高h =10 m 的斜坡自由下滑,如果运动员在下滑过程中受到的阻力F =50 N ,斜坡的倾角θ=30°,重力加速度g 取10 m/s 2,运动员滑至坡底的过程中,关于各力做功的情况,下列说法正确的是( )A .重力做功为6 000 JB .阻力做功为1 000 JC .支持力不做功D .各力做的总功为零2.如图所示,在倾角为θ的斜面上有一质量为m 的小物块,长为l 的轻绳一端固定在斜面上的钉子上,另一端与小物块相连,已知物块与斜面间的动摩擦因数为μ,现将物块放到A 点,OA 水平且等于绳长l .则物块滑动到最低点时克服摩擦力做功为(重力加速度为g )( )A .π2 μmglB .2 μmglC .π2μmgl cos θ D .2 μmgl cos θ 3.[2023·新课标卷]无风时,雨滴受空气阻力的作用在地面附近会以恒定的速率竖直下落.一质量为m 的雨滴在地面附近以速率v 下落高度h 的过程中,克服空气阻力做的功为(重力加速度大小为g )( )A .0B .mghC .12 mv 2-mghD .12mv 2+mgh4.(多选)如图所示为一质点在0~4 s 内做直线运动的v t 图像,由图可得( )A .在1~3 s 内,合力对质点不做功B .在0~1 s 内,合力对质点不做功C .在0~1 s 和3~4 s 内,合力对质点做的功相同D .在0~4 s 内,合力对质点做的功为零5.[2023·湖北卷]两节动车的额定功率分别为P 1和P 2,在某平直铁轨上能达到的最大速度分别为v 1和v 2.现将它们编成动车组,设每节动车运行时受到的阻力在编组前后不变,则该动车组在此铁轨上能达到的最大速度为( )A .P 1v 1+P 2v 2P 1+P 2B .P 1v 2+P 2v 1P 1+P 2C .()P 1+P 2v 1v 2P 1v 1+P 2v 2 D .()P 1+P 2v 1v 2P 1v 2+P 2v 16.[2023·山东卷]质量为M 的玩具动力小车在水平面上运动时,牵引力F 和受到的阻力f 均为恒力,如图所示,小车用一根不可伸长的轻绳拉着质量为m 的物体由静止开始运动.当小车拖动物体行驶的位移为S 1时,小车达到额定功率,轻绳从物体上脱落.物体继续滑行一段时间后停下,其总位移为S 2.物体与地面间的动摩擦因数不变,不计空气阻力.小车的额定功率P 0为( )A. 2F 2(F -f )(S 2-S 1)S 1(M +m )S 2-MS 1B. 2F 2(F -f )(S 2-S 1)S 1(M +m )S 2-mS 1C. 2F 2(F -f )(S 2-S 1)S 2(M +m )S 2-MS 1D.2F 2(F -f )(S 2-S 1)S 2(M +m )S 2+mS 17.[2024·四川遂宁二模]“碳中和”“低碳化”“绿色奥运”是北京冬奥会的几个标签.本次冬奥会运行的超1 000辆氢能源汽车,是全球最大的一次燃料电池汽车示范.某款质量为M 的氢能源汽车(如图所示)在一次测试中,沿平直公路以恒定功率P 从静止启动做匀速直线运动,行使路程x ,恰好达到最大速度v m .已知该汽车所受阻力恒定.下列判定正确的是( ) A.启动过程中,车做匀加速直线运动B .启动过程中,牵引力对汽车做的功为12Mv 2m C.车速从0增大到v m 的加速时间为Mv 2m 2P +x v mD.车速为v m 2 时,汽车的加速度大小为2P Mv m8.图甲所示的救生缓降器由挂钩(或吊环)、吊带、绳索及速度控制装置等组成,是一种可使人沿(随)绳(带)缓慢下降的安全营救装置.如图乙所示,高层建筑工人在一次险情中,将安全带系于腰部,从离地面某高度处通过钢丝绳先匀加速运动后匀减速运动安全着陆,图丙是工人运动全过程的v t 图像.已知工人的质量m =70 kg ,g =10 m/s 2,则下列说法中错误的是( )A.发生险情处离地面的高度为45 mB.加速下滑时钢丝绳对工人的拉力大小为280 NC.整个过程中工人所受重力做功为31 500 JD.t=4 s时钢丝绳对工人拉力的瞬时功率为630 W9.(多选)新能源汽车近几年发展非常迅速,下表是某品牌电动汽车相关参数.请根据相关参数判断以下哪些说法正确(假设汽车以30 m/s匀速行驶时的阻力为车重的0.05倍,汽车电能转化为有用功的效率为80%,重力加速度g取10 m/s2)()A.汽车在0~30 m/s的加速过程中的平均加速度大小为6 m/s2B.汽车刹车由30 m/s减速到0所用时间最短为1 sC.当汽车以30 m/s匀速行驶时,汽车克服阻力做功的功率为75 kWD.当汽车以30 m/s匀速行驶时,汽车的续航里程(最大行驶距离)约为216 km素养提升练10.一辆玩具赛车在水平直线跑道上由静止开始以10 kW的恒定功率加速前进,赛车瞬时速度的倒数1v和瞬时加速度a的关系如图所示,已知赛车在跑道上所受到的阻力恒定,赛车到达终点前已达到最大速度.下列说法中正确的是()A.赛车做加速度逐渐增大的加速直线运动B.赛车的质量为20 kgC.赛车所受阻力大小为500 ND.赛车速度大小为5 m/s时,加速度大小为50 m/s211.如图,一侧有竖直挡板的足够长的实验台固定在地面上,台面水平且光滑.质量均为m=0.4 kg的甲、乙两小球用一根劲度系数为k=20 N/m的轻质弹簧拴接在一起,小球乙与竖直挡板接触(不固定),用力推压小球甲使弹簧压缩,弹簧压缩量为x1=0.2 m时锁定小球甲.现解除对小球甲的锁定,同时给小球甲施加一个水平向左的外力F,使小球甲由静止开始向左以a=10 m/s2的加速度做匀加速直线运动,当小球乙刚要离开竖直挡板时撤掉外力F.有关甲、乙两小球的运动情况的判断,下列说法正确的是()A .外力F 的最大值为F m =6 NB .弹簧锁定时弹性势能为E p =0.6 JC .小球乙刚离开挡板瞬间小球甲的速度大小为2 m/sD .外力F 对小球甲做的功为W F =0.6 J1.解析:重力做功W G =mgh =6 000 J ,故A 正确;阻力做功W F =-Fh sin θ=-1 000 J ,故B 错误;支持力与位移夹角为90°,不做功,故C 正确;由以上分析可知,各力做的总功为5 000 J ,故D 错误.答案:AC2.解析:物块在运动的过程中,滑动摩擦力的大小不变,F f =μmg cos θ,方向时刻变化,但每一瞬时摩擦力F f 总是与该瞬时的速度方向相反,即在每一瞬时运动的极小位移Δx 1、Δx 2、Δx 3……都与当时的摩擦力F f 方向相反,因而在物块运动过程中,克服摩擦力F f 做的功应等于在各极小位移段克服摩擦力所做功的代数和,即W =(F f Δx 1+F f Δx 2+…+F f Δx n )=F f (Δx 1+Δx 2+…+Δx n )=πμmgl cos θ2,选项C 正确. 答案:C3.解析:在地面附近雨滴做匀速运动,根据动能定理得mgh -W f =0故雨滴克服空气阻力做功为mgh ,故选B.答案:B4.解析:对图线分析可以知道,在1~3 s 内质点所受合力为零,所以合力做功为零,故A 正确;在0~1 s 内质点速度减小,合力为阻力,合力做负功,同理可得在3~4 s 内合力做正功,故B 、C 错误;在0~1 s 与3~4 s 内,合力大小相等,但方向相反,质点位移相等,因此合力对质点做功代数和为零,故D 正确.答案:AD5.解析:由题意可知两节动车分别有P 1=f 1v 1,P 2=f 2v 2当将它们编组后有P 1+P 2=(f 1+f 2)v联立可得v =(P 1+P 2)v 1v 2P 1v 2+P 2v 1 故选D.答案:D6.解析:设物体与地面间的动摩擦因数为μ,当小车拖动物体行驶的位移为S 1的过程中有F -f -μmg =(m +M )a 1v 2=2a 1S 1P 0=Fv轻绳从物体上脱落后a 2=μgv 2=2a 2(S 2-S 1)联立有P 0= 2F 2(F -f )(S 2-S 1)S 1(M +m )S 2-MS 1故选A.答案:A7.解析:汽车启动过程中,由P =Fv 可知,功率P 恒定条件下,速度v 增大时,牵引力F 减小,阻力f 恒定,由牛顿第二定律,F -f =Ma ,可知加速度a 减小,所以汽车做加速度逐渐减小的加速运动,选项A 错误;启动过程中,设牵引力做功为W F ,克服阻力做功W f ,由动能定理,W F -W f =12 Mv 2m ,故W F >12Mv 2m ,选项B 错误;当汽车速度达到v m 后,汽车做匀速运动,F =f ,由P =Fv m =fv m ,可得f =P v m,车速从0增大到v m 的过程中,由动能定理,Pt -fx =12 Mv 2m ,解得加速时间为t =Mv 2m 2P +x v m ,选项C 正确;当车速为v m 2时,牵引力F ′=2P v m ,由F ′-f =Ma ,解得汽车的加速度大小为a =P Mv m,选项D 错误. 答案:C8.解析:根据v t 图像与坐标轴所围面积表示位移可知发生险情处离地面的高度为h=12×5×18 m =45 m ,故A 正确; 根据v t 图像的斜率表示加速度可得工人加速下滑时的加速度大小为a 1=183m/s 2=6 m/s 2根据牛顿第二定律可得加速下滑时钢丝绳对工人的拉力大小为F 1=mg -ma =280 N ,故B 正确;整个过程中工人所受重力做功为W =mgh =31 500 J ,故C 正确;t =4 s 时工人的加速度大小为a 2=185-3m/s 2=9 m/s 2 工人的速度大小为v =18 m/s -a 2t =9 m/s此时钢丝绳对工人的拉力大小为F 2=mg +ma =1 330 N此时钢丝绳对工人拉力的瞬时功率为P =F 2v =11 970 W 故D 错误.答案:D9.解析:汽车在0~30 m/s 的加速过程中的平均加速度大小为a - =v t =305m/s 2=6 m/s 2,选项A 正确;因制动最短距离为30 m ,可知汽车刹车由30 m/s 减速到0所用时间最短为t =x v - =3030+02s =2 s ,选项B 错误;当汽车以30 m/s 匀速行驶时,汽车克服阻力做功的功率为P =fv =kmgv =2 000×10×0.05×30 W =30 kW ,选项C 错误;根据80%E=P x v ,则当汽车以30 m/s 匀速行驶时,汽车的续航里程(最大行驶距离)约为x =80%Ev P=0.8×75×103×3 600×3030×103m =216 km ,选项D 正确. 答案:AD10.解析:赛车由静止以恒定功率启动,则牵引力F =P v ,对赛车由牛顿第二定律有P v-f =ma 可知,随着车速增大,赛车做加速度逐渐减小的加速直线运动,上式整理得1v =m Pa +f P ,可见1v a 图像的斜率恒定,为m P ,截距为f P ,结合图像可得f P =0.05 s/m ,m P=0.1-0.0520s 3/m 2,解得m =25 kg ,f =500 N ,代入v =5 m/s ,解得a =60 m/s 2,故C 正确,A 、B 、D 错误.答案:C11.解析:解除对小球甲的锁定,给小球甲施加外力的过程,根据牛顿第二定律有F +kx =ma当x =0时外力F 最大,为F m =4 N ,故A 错误;弹簧锁定时,弹力做功为W =-F - x 1=kx 1+02x 1=-0.4 J ,根据功能关系,弹性势能为E p =-W =0.4 J ,故B 错误;根据动力学公式v 2=2ax 1,解得v =2 m/s ,故C 正确;解除对小球甲的锁定,给小球甲施加外力的过程,由动能定理得W F +W =12mv 2,解得W F =0.4 J ,故D 错误.答案:C知识归纳总结(本页为知识归纳总结页,用户使用此文档时可删除本页内容)2025届高中物理(人教版)一轮复习课时分层精练二十七:功与功率(标准版)一、知识回顾与基础落实在功与功率的复习中,我们需要深刻理解功是能量转化的量度,而功率则是描述做功快慢的物理量。
高三物理一轮复习课时作业及详细解析 第22讲功率
基础热身1.2011·陕西质检如图K22-1所示,用恒力F 拉着质量为m 的物体沿水平面从A 移到B 的过程中,下列说法正确的是( )图K22-1A .有摩擦力时比无摩擦力时F 做的功多B .物体加速运动时F 做的功比减速运动时F 做的功多C .物体无论是加速、减速还是匀速,力F 做的功一样多D .有摩擦力时比无摩擦力时F 做功的平均功率大2.2011·温州联考某汽车以恒定功率P 、初速度v 0冲上倾角一定的斜坡时,汽车受到的阻力恒定不变,则汽车上坡过程的v -t 图象不可能是图K22-2中的( )A B C D图K22-23.2011·济南质检如果卡车发动机的额定功率为100 kW ,它受到的阻力恒为2.5×103N ,则这辆卡车行驶的速度最大能达到( )A .75 km/hB .30 m/sC .25 km/hD .40 m/s4.汽车在水平路面上从静止开始做匀加速直线运动,t 1时刻关闭发动机,做匀减速直线运动,t 2时刻静止,其v -t 图象如图K22-3所示,图中α<β,若汽车牵引力做功为W ,平均功率为P ;汽车加速和减速过程中克服摩擦力做功分别为W 1和W 2,平均功率分别为P 1和P 2,则( )图K22-3A .W =W 1+W 2B .W 1>W 2C .P =P 1D .P 1=P 2技能强化5.汽车在平直的公路上以恒定功率启动,设阻力恒定,图K22-4为汽车运动过程中加速度、速度随时间变化的关系,下列说法中正确的是( )甲 乙 丙 丁图K22-4A .汽车的加速度—时间图象可用图乙描述B .汽车的速度—时间图象可用图甲描述C .汽车的加速度—时间图象可用图丁描述D .汽车的速度—时间图象可用图丙描述6.2011·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(1v)图象如图K22-5所示.若已知汽车的质量,则根据图象所给的信息,不能求出的物理量是( )图K22-5A.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7.2011·厦门质检2009年12月福厦动车组进入试运行阶段.把动力装置分散安装在每节车厢上,使其既具有牵引动力,又可以载客,这样的客车车厢便叫做动车.而动车组就是几节自带动力的车厢加几节不带动力的车厢编成一组.带动力的车厢叫动车,不带动力的车厢叫拖车.设动车组运行过程中的阻力与质量成正比,每节动车与拖车的质量都相等,每节动车的额定功率都相等,若开一节动车带三节拖车时,最大速度为120 km/h;改为开五节动车带三节拖车时,最大速度为( )A.60 km/h B.240 km/hC.300 km/h D.600 km/h8.如图K22-6所示,一质量为m1的木板放在固定在地面的光滑斜面上,木板的上端用细绳拴在斜面的顶端,有一只质量为m2的小猫站在木板上.剪断细绳,木板开始下滑,同时小猫沿木板向上爬,设从静止开始的一段时间内木板向下滑,而小猫在木板上相对于地面的高度不变,忽略空气阻力,则图K22-7中能正确反映在这段时间内小猫做功的功率随时间变化的关系的是( )图K22-6A B C D图K22-79.2011·杭州模拟汽车发动机的额定功率为60 kW,汽车质量为5 t.汽车在水平面上行驶时,阻力与车重成正比,g=10 m/s2,当汽车以额定功率匀速行驶时速度达12 m/s.突然减小油门,使发动机功率减小到40 kW,对接下去汽车的运动情况的描述,正确的有( ) A.先做匀减速运动再做匀加速运动B.先做加速度增大的减速运动再做匀速运动C.先做加速度减小的减速运动再做匀速运动D.最后的速度大小是8 m/s10.2011年3月,以法、美为首的多国部队空袭了利比亚.美国空军在往返利比亚的过程中,美军战机进行了空中加油.空中加油的过程大致如下:首先是加油机和受油机必须按照预定时间在预定地点会合,然后受油机和加油机实施对接,对接成功后,加油系统根据信号自动接通油路.加油完毕后,受油机根据加油机的指挥进行脱离,整个加油过程便完成了(如图K22-8所示).在加、受油机加油过程中,若加油机和受油机均保持匀速运动,且运动时所受阻力与重力成正比,则( )图K22-8A.加油机和受油机不一定是相对静止的B.加油机和受油机的速度可能不相等C.加油机向受油机供油,受油机质量增大,必须减小发动机输出功率D.加油机向受油机供油,加油机质量减小,必须减小发动机输出功率11. 2011·沈阳模拟如图K22-9甲所示,质量为m的物体置于水平地面上,所受水平拉力F在2 s时间内的变化图象如图乙所示,其运动的速度图象如图丙所示,g=10 m/s2.下列说法正确的是( )图K22-9A.物体和地面之间的动摩擦因数为0.1B.水平拉力F的最大功率为5 WC.2 s末物体回到出发点D.2 s内物体的加速度不变12.一杂技运动员骑摩托车沿一竖直圆轨道做特技表演,如图K22-10所示.若车运动的速率恒为20 m/s,人与车质量之和为200 kg,车所受阻力与轨道间的弹力成正比(比例系数k=0.1).车通过最低点A时发动机的功率为12 kW,求车通过最高点B时发动机的功率为多少?(取g=10 m/s2)图K22-10挑战自我13.汽车发动机的功率为60 kW,汽车的质量为4 t,当它行驶在坡度为0.02(sinα=0.02)的长直公路上时,如图K22-11所示,所受摩擦阻力为车重的0.1倍.(g=10 m/s2)(1)求汽车所能达到的最大速度v m;(2)若汽车从静止开始以0.6 m/s2的加速度做匀加速直线运动,则此过程能维持多长时间?(3)当汽车匀加速行驶的速度达到最大值时,汽车做的功为多少?图K22-11课时作业(二十二)【基础热身】1.C [解析] 恒力F做的功为W=Fx,与运动过程是否受摩擦力无关,与运动过程的速度变化无关,选项A、B错误,选项C正确;物体与水平面之间存在摩擦力时,物体由A 运动到B的时间较长,恒力F的功率较小,选项D错误.2.A [解析] 由P =Fv 得汽车速度为v 0时的牵引力F =P v 0.当F -f -mg sin θ=0时,汽车匀速运动;当F -f -mg sin θ>0时,汽车加速运动,随着速度的增大,牵引力F =P v 逐渐减小,根据牛顿第二定律F -f -mg sin θ=ma 知,加速度逐渐减小,当加速度减小为零时将匀速运动;当F -f -mg sin θ<0时,汽车减速运动,随着速度的减小,牵引力F =P v逐渐增大,根据牛顿第二定律f -mg sin θ-F =ma 知,加速度逐渐减小,当加速度减小为零时将匀速运动.所以汽车不可能一直做匀变速运动.3.D [解析] 卡车在水平路面上运动,受到的牵引力与阻力大小相等时速度最大,由P =Fv 得其最大行驶速度为v m =P f=40 m/s. 4.ABD [解析] 整个过程动能变化量为零,根据动能定理知,合力的功为零,选项A 正确;汽车运动过程受到的摩擦力大小相等,由图象知第一段位移较大,选项B 正确;第一段运动是加速运动,牵引力大于摩擦力,所以P >P 1,选项C 错误;加速阶段和减速阶段平均速度相等,所以克服摩擦力做功的平均功率相等,选项D 正确.【技能强化】5.BC [解析] 汽车在平直的公路上以恒定功率启动时,功率不变,速度越来越大,由P =Fv 可知牵引力越来越小,加速度a =F -f m越来越小,汽车做加速度减小的加速运动,当牵引力等于阻力时,速度最大,此后匀速运动.故选项B 、C 正确.6.D [解析] 由P =Fv 和F -f =ma 得,a 与1v 的函数关系式为a =P m ·1v -f m,图线斜率k =P m ,汽车的质量已知,则汽车的功率P 可求;图线纵轴截距-f m=-2 m/s 2,即可求出汽车所受阻力f ,再由P =fv m 可求出汽车运动的最大速度v m ,但汽车做变加速直线运动,无法求出汽车运动到最大速度所用的时间,故选项D 正确.7.C [解析] 设每节车厢质量为m ,每节动力车的额定功率为P ,开一节动车带动三节拖车以最大速度行驶时所受阻力为4kmg (k 为比例常数),则有P v-4kmg =0;当改为开五节动车带三节拖车以最大速度行驶时,则有5P v ′-8kmg =0;联立解得v ′=52v =300 km/h ,故选项C 正确.8.B [解析] 猫相对斜面位置不变,根据平衡条件知,木板对其沿斜面向上的力大小为F =mg sin θ,由牛顿第三定律可知猫对木板沿斜面向下的作用力F ′= F =mg sin θ,又知木板向下做匀加速直线运动,有v =at ,所以小猫做功的功率P =F ′v =mgv sin θ=mgat sin θ,即小猫做功的功率与时间成正比,选项B 正确.9.CD [解析] 发动机功率减小,由公式P =Fv 知,牵引力F 变小,f >F ,汽车做减速运动,使得汽车速度v 变小,F 变大,由f -F =ma 可知汽车减速运动的加速度变小,当再次出现F =f 时,汽车做匀速运动,选项A 、B 错误,C 正确;由f =P 额v m =5×103 N ,解得v m ′=P f=8 m/s ,选项D 正确.10.D [解析] 加油过程中应保持加油机和受油机相对静止,选项A 、B 均错误;加油机向受油机供油,加油机质量减小,受油机质量增大,因所受阻力与重力成正比,欲保持匀速运动,加油机应逐渐适当减小发动机输出功率,受油机则应逐渐适当增大发动机输出功率.11.A [解析] 在减速阶段,f =ma ,μm g =ma ,则μ=0.1,选项A 正确;拉力F 的最大功率P =Fv =10×1 W =10 W ,选项B 不正确;物体在第1 s 内受到的合力的方向与第2 s 内受到的合力的方向相反,加速度方向相反,选项D 不正确;由v -t 图象可知,物体的速度方向不变,所以2 s 末没有回到出发点,选项C 不正确.12.4 kW[解析] 摩托车经最低点A 时,由牛顿第二定律知F N1-mg =m v 2R 轨道对车的支持力为F N1=mg +m v 2R车在最高点B 时,由牛顿第二定律知mg +F N2=m v 2R轨道对车的支持力为F N2=m v 2R-mg 车在最低点A 时,发动机的功率P 1=kF N1v车在最高点B 时,发动机的功率为P 2=kF N2v联立以上各式解得P 2=4 kW【挑战自我】13.(1)12.5 m/s (2)13.9 s (3)4.16×105 J[解析] (1)汽车在坡路上行驶,所受阻力由两部分构成,即f =kmg +mg sin α=4000 N +800 N =4800 N.因为当F =f 时,P =fv m ,所以v m =P f=12.5 m/s.(2)汽车从静止开始以a =0.6 m/s 2的加速度匀加速行驶由牛顿第二定律,有F ′-f =ma所以F ′=ma +f =7.2×103 N保持这一牵引力,汽车可达到匀加速行驶的最大速度 v m ′=P F ′=8.33 m/s 由运动学规律可以求出匀加速行驶的时间与位移.匀加速行驶的时间t =v m ′a=13.9 s 匀加速行驶的位移x =v m ′22a=57.82 m. (3)汽车在匀加速运动阶段行驶时牵引力做功W =F ′x =4.16×105J.。
高考物理一轮复习 课时练15 功和功率(含解析)新人教版
学习资料功和功率1。
(正负功的判断)(2020浙江杭州高三一模)载人飞行包是一个单人低空飞行装置,如图所示,其发动机使用汽油作为燃料提供动力,可以垂直起降,也可以快速前进。
则飞行包(包括人)在竖直匀速降落的过程中(空气阻力不可忽略),下列说法正确的是()A.发动机对飞行包做正功B.飞行包的重力做负功C。
空气阻力对飞行包做负功D。
飞行包的合力做负功2。
(功、功率的计算)如图所示,两个完全相同的小球分别从水平地面上A点和A点正上方的O点抛出,O点抛出的小球做平抛运动,A点斜抛出的小球能达到的最高点与O点等高,且两球同时落到水平面上的B点,关于两球的运动,下列说法正确的是()A.两小球应该是同时抛出B。
两小球着地速度大小相等C.两小球着地前瞬间,重力的瞬时功率相等D.两小球做抛体运动过程重力做功相等3.(功率的计算)在抢险救灾工作中常见到直升机的身影,如图为直升机抢救伤员的情景,直升机悬停在空中,用绳索将伤员由静止向上吊起,绳索对伤员做功的功率恒定,则在伤员加速上升的过程中(不计空气阻力),下列说法正确的是()A.绳索对伤员的拉力越来越大B.伤员克服重力做功的功率恒定C.伤员运动的速度变化得越来越快D.合力对伤员做功的功率越来越小4.(汽车的功率问题)(2020内蒙古通辽高三模拟)在平直的公路上,一辆汽车在牵引力作用下从静止开始做匀加速直线运动,当速度达到某一值时汽车做匀速直线运动。
若汽车所受阻力恒定,则汽车功率P随时间t变化的关系可能是()5.(多选)(功、功率的计算)(2020甘肃武威第六中学高考模拟)图a、b是一辆质量m=6×103 kg的公共汽车在t=0和t=4 s末两个时刻的照片。
当t=0时,汽车刚启动(汽车的运动可看成匀加速直线运动).图c是车内横杆上悬挂的拉手环经放大后的图像,测得θ=15°.根据题中提供的信息,可以估算出的物理量有()A。
汽车的长度B.4 s末汽车的速度C.4 s内汽车牵引力所做的功D。
高考物理一轮复习课后限时作业18功和功率含解析新人教版
课后限时作业18 功和功率时间:45分钟1.如图所示,一小孩和一大人都以水平方向的力匀速推动相同的木箱在相同的路面走同样的位移(推箱的速度大小如图中所示),比较此过程中两人分别对木箱做的功,下列说法正确的是( C )A .大人做的功多B .小孩做的功多C .大人和小孩做的功一样多D .条件不足,无法判断解析:因为木箱匀速运动,小孩和大人所用的推力相等,又因为所走的位移相同,所以做功一样多,选项C 正确.2.关于摩擦力和功,下列说法正确的是( D ) A .静摩擦力总是做正功,滑动摩擦力总是做负功B .静摩擦力对物体不一定做功,滑动摩擦力对物体一定做功C .静摩擦力对物体一定做功,滑动摩擦力对物体可能不做功D .静摩擦力和滑动摩擦力都可能对物体不做功解析:力对物体做功,必须具备两个条件:力和在力的方向上有位移.判断摩擦力是否做功及做多少功,要具体分析受力物体在摩擦力方向上是否有位移及位移的方向与摩擦力的方向间的夹角.静摩擦力和滑动摩擦力都可以是动力,都可以对物体做正功,也可对物体都不做功.选项D 正确.3.起重机以1 m/s 2的加速度将质量为1 000 kg 的货物由静止开始匀加速向上提升,g 取10 m/s 2,则在1 s 内起重机对货物做的功是( D )A .500 JB .4 500 JC .5 000 JD .5 500 J解析:货物的加速度向上,由牛顿第二定律可得F -mg =ma ,起重机的拉力F =mg +ma =11 000 N. 货物的位移是l =12at 2=0.5 m ,起重机对货物做功为W =Fl =5 500 J ,故选项D 正确.4. (多选)如图所示,摆球质量为m ,悬绳长为L ,把悬线拉到水平位置后放手.设在摆球从A 点运动到B 点的过程中空气阻力F 阻的大小不变,重力加速度大小为g .则下列说法正确的是( AD )A .重力做功为mgLB .绳的拉力做功为mgLC .空气阻力F 阻做功为-mgLD .空气阻力F 阻做功为-F 阻·12πL解析:小球下落L 的过程中,重力做功为mgL ,选项A 正确;绳的拉力始终与速度方向垂直,拉力做功为0,选项B 错误;空气阻力F 阻大小不变,方向始终与速度方向相反,故空气阻力F 阻做功为W =-F 阻·12πL ,选项C 错误,D 正确.5.(多选)如图甲所示,用起重机将地面上静止的货物竖直向上吊起,货物由地面运动至最高点的过程中,其v t 图象如图乙所示.下列说法正确的是( AD )A .在0~t 1时间内,货物处于超重状态B .在t 1~t 2时间内,起重机拉力对货物不做功C .在t 2~t 3时间内,起重机拉力对货物做负功D .匀速阶段拉力的功率可能比加速阶段某一时刻拉力的瞬时功率小解析:由v t 图象可知在0~t 1时间内,货物具有向上的加速度,故处于超重状态,选项A 正确;在t 1~t 3时间内,起重机的拉力始终竖直向上,一直做正功,选项B 、C 错误;匀速阶段拉力小于加速阶段的拉力,而匀速阶段的速度大于加速阶段的速度,由P =Fv 可知匀速阶段拉力的功率可能比加速阶段某一时刻拉力的瞬时功率小,选项D 正确.6.在光滑的水平面上,用一水平拉力F 使物体从静止开始移动x ,平均功率为P ,如果将水平拉力增加为4F ,使同一物体从静止开始移动x ,平均功率为( D )A .2PB .4PC .6PD .8P解析:设第一次运动时间为t ,则其平均功率表达式为P =Fxt;第二次加速度为第一次的4倍,由x =12at 2可知时间为t 2,其平均功率为P ′=4Fx t /2=8Fxt=8P ,选项D 正确.7.一物体所受的力F 随位移x 变化的图象如图所示,求在这一过程中,力F 对物体做的功为( B )A .3 JB .6 JC .7 JD .8 J解析:力F 对物体做的功等于图线与横轴x 所包围面积的代数和,即W 1=12×(3+4)×2J =7 JW 2=-12×(5-4)×2 J=-1 J所以力F 对物体做的功为W =7 J -1 J =6 J. 故选项B 正确.8.(多选)如图所示,斜面顶端A 与另一点B 在同一水平线上,甲、乙两小球质量相等.小球甲沿光滑斜面以初速度v 0从顶端A 滑到底端,小球乙以同样的初速度从B 点抛出,不计空气阻力,则( AC )A .两小球落地时速率相同B .两小球落地时,重力的瞬时功率相同C .从开始运动至落地过程中,重力对它们做功相同D .从开始运动至落地过程中,重力的平均功率相同解析:由于斜面光滑,且不计空气阻力,故两小球运动过程中只有重力做功,由机械能守恒定律可知两小球落地时速率相同,故选项A 正确;由于甲小球沿斜面做匀加速运动,乙小球做斜抛运动,它们落地时的速度方向不同,故两小球落地时,重力的瞬时功率不相同,选项B 错误;由于重力做功与路径无关,只与始末位置的高度差有关,故从开始运动至落地过程中,重力对它们做功相同,选项C 正确;由于两小球的运动规律不同,所以从开始运动至落地过程中所用时间不同,由P =Wt可知重力的平均功率不同,选项D 错误.9.如图所示,质量为m =2 kg 的木块在倾角θ=37°的斜面上由静止开始下滑,木块与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g 取10 m/s 2,则前2 s 内重力的平均功率和2 s 末的瞬时功率分别为( B )A .48 W 24 WB .24 W 48 WC .24 W 12 WD .12 W 24 W解析:木块所受的合外力F 合=mg sin θ-μmg cos θ=mg (sin θ-μcos θ)=2×10×(0.6-0.5×0.8) N=4 N木块的加速度a =F 合m =42m/s 2=2 m/s 2前2 s 内木块的位移x =12at 2=12×2×22m =4 m所以,重力在前2 s 内做的功为W =mgx sin θ=2×10×4×0.6 J=48 J重力在前2 s 内的平均功率为P =W t =482W =24 W.木块在2 s 末的速度v =at =2×2 m/s=4 m/s 2 s 末重力的瞬时功率P =mg sin θ·v =2×10×0.6×4 W=48 W.故选项B 正确.10.武广高铁已通车运行,速度最高可达390 km/h ,转弯时的半径达到了8 km.若机车在运行过程中所受的阻力大小始终不变,在某一段直线轨道上匀加速运动的过程中,下列说法正确的是( B )A .机车输出功率不变B .机车输出功率逐渐增大C .机车一直匀加速运动,直到最大速度D .在任意两相等的时间内,机车动能变化相同解析:匀加速运动合外力F 为定值,又因为阻力不变,故牵引力不变,由P =Fv ,v 逐渐增大,所以P 增大,故选项A 错误,B 正确;当功率达到额定功率后,机车的功率就不能增大,要增大速度,则要减小牵引力,当牵引力等于阻力时,机车速度达到最大值,所以机车匀加速运动过程达不到最大速度,故选项C 错误;ΔE k =W 合=(F -F f )s ,在任意相等时间内,F 、F f 、a 都是定值,因为物体做匀加速运动,故在任意相等时间内,s 不同,ΔE k 不同,故选项D 错误.11.如图所示,质量为60 kg 的某运动员在做俯卧撑运动,运动过程中可将她的身体视为一根直棒.已知重心在c 点,其垂线与脚、两手连线中点间的距离oa 、ob 分别为0.9 m 和0.6 m .若她在1 min 内做了30个俯卧撑,每次肩部上升的距离均为0.4 m ,则克服重力做的功和相应的功率约为(g 取10 m/s 2)( B )A .430 J,7 WB .4 320 J,72 WC .720 J,12 WD .7 200 J,120 W解析:设重心上升的高度为h ,根据相似三角形可知,每次俯卧撑中,有h 0.4=0.90.9+0.6,即h =0.24 m .一次俯卧撑中,克服重力做功W =mgh =60×10×0.24 J=144 J ,所以一分钟内克服重力做的总功为W 总=NW =4 320 J ,功率P =W 总t=72 W ,故选项B 正确. 12.如图所示,水平传送带长为L ,始终以速度v 保持匀速运动,把质量为m 的货物无初速度地放到A 点,当货物运动到AC 的中点B 时速度恰为v ,而后被传送到C 点.货物与传送带间的动摩擦因数为μ,重力加速度大小为g .则货物从A 点到C 点的过程中( C )A .摩擦力对货物做的功为μmgLB .摩擦力对货物做功的平均功率为12μmgvC .传送带克服摩擦力做功为μmgLD .传送带克服摩擦力做功的平均功率为12μmgv解析:由于货物在运动过程中,当速度达到v 时,不再受摩擦力,故摩擦力所做的功W f=μmg ·L 2,故选项A 错误;在货物加速过程中,摩擦力做功W f =μmg ·L2,由运动学公式有L 2=v t 1=v 2t 1,则摩擦力对货物做功的平均功率P =W ft 1=μmg ·L2L v=12μmgv ,到达B 点之后摩擦力不再做功,故总的平均功率要小于该值,故选项B 错误;货物在加速过程中平均速度为v2,而传送带的速度为v ,货物加速运动的位移为L2,则传送带前进的位移一定为L ,故传送带克服摩擦力所做的功为W f ′=μmgL ,故选项C 正确;货物从B 点到C 点所用时间t 2=L2v ,所以,从A 点到C 点用时t =3L 2v ,故传送带克服摩擦力做功的平均功率应为P =W f ′t =23μmgv ,故选项D 错误.13.下表是一辆电动车的部分技术指标,其中的额定车速是指电动车满载的情况下,在平直道路上以额定功率匀速行驶时的速度.(1)在行驶的过程中,电动车受到的阻力是车重(包括载重)的k 倍,假定k 是定值,试推算k 的大小;(2)若电动车以额定功率行驶,求速度为3 m/s 时的加速度是多少?解析:(1)由表可得到P 出=180 W ,车速v =18 km/h =5 m/s ,由P 出=Fv ,匀速直线运动时有F =f ,其中f =k (M +m )g ,解得k =0.03.(2)当车速v ′=3 m/s 时,牵引力F ′=P 出v ′,由牛顿第二定律知F ′-k (M +m )g =(m +M )a ,解得a =0.2 m/s 2.答案:(1)0.03 (2)0.2 m/s 214.人在A 点拉着绳通过一定滑轮吊起质量m =50 kg 的物体,如图所示,开始时绳与水平方向的夹角为60°.当人匀速提起重物由A 点沿水平方向运动l =2 m 而到达B 点时,绳与水平方向成30°角.则人对绳的拉力做了多少功?解析:人对绳的拉力的功与绳对物体的拉力的功是相同的,而由于匀速提升物体,故物体处于平衡状态,可知绳上拉力F=mg.而重物上升的高度Δh等于右侧绳子的伸长量Δl,设滑轮距手的高度为h,由几何关系,得h(cot30°-cot60°)=lΔh=Δl=hsin30°-hsin60°,解得Δl≈1.46 m人对绳的拉力做的功W=FΔl=mgΔh=500×1.46 J=730 J. 答案:730 J。
高考物理人教版一轮课时作业:15功和功率+Word版含解析
分层规范快练(十五)功和功率[双基过关练]1.水平方向的两个相互垂直的力F1和F2作用在箱子同一位置,使箱子在水平粗糙的地面上移动一段距离,若力F1对箱子做了300 J 功,力F2对箱子做了400 J功,则力F1与F2的合力对箱子做的功()A.等于500 J B.等于700 JC.大于500 J D.大于700 J解析:合力的功等于各力做功的代数和,故两力的合力做功W =300 J+400 J=700 J,选项B正确.答案:B2.[人教版必修2 P59第1题改编]如图所示,质量分别为m1和m2的两个物体,m1<m2,在大小相等的两个力F1和F2的作用下沿水平方向移动了相同的距离.若F1做的功为W1,F2做的功为W2,则()A.W1>W2B.W1<W2C.W1=W2D.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:C3.如图所示,物体A置于物体B上,一轻质弹簧一端固定,另一端与B相连,在弹性限度范围内,A和B一起在光滑水平面上做往复运动(不计空气阻力),并保持相对静止,则下列说法中正确的是() A.B对A的静摩擦力对A不做功,A对B的静摩擦力对B不做功B.B对A的静摩擦力对A做功,而A对B的静摩擦力对B不做功C.B对A的静摩擦力始终对A做正功,而A对B的静摩擦力始终对B做负功D.B对A的静摩擦力可对A做正功,也可对A做负功;A对B 的静摩擦力可对B做正功,也可对B做负功解析:B和A一起向平衡位置加速运动时,B对A的静摩擦力对A是动力,对A做正功,而A对B的静摩擦力是阻力,对B做负功;B和A一起远离平衡位置减速运动时,B对A的静摩擦力对A是阻力,对A做负功;A对B的静摩擦力对B是动力,对B做正功.答案:D4.如图所示,坐在雪橇上的人与雪橇的总质量为m,在与水平面成θ角的恒定拉力F作用下,沿水平地面向右移动了一段距离l.已知雪橇与地面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,则雪橇受到的()A.支持力做功为mglB.拉力做功为Fl cosθC.滑动摩擦力做功为-μmglD.合力做功为零解析:根据功的定义式,支持力和重力做功均为0,选项A错误;拉力做功为Fl cosθ,选项B正确;滑动摩擦力做功为-μ(mg-F sin θ)l,选项C错误;合力做功为Fl cosθ-μ(mg-F sin θ)l,选项D错误.答案:B5.质量为2 kg的物体置于水平面上,在运动方向上受拉力F作用沿水平面做匀变速运动,物体运动的速度-时间图象如图所示,若物体所受摩擦力为10 N,则在这段运动过程中做功情况正确的是() A.拉力做功150 JB.拉力做功100 JC.摩擦力做功250 JD.物体克服摩擦力做功200 J解析:速度-时间图象与时间轴围成的面积表示位移大小,所以位移为25 m,加速度为-2 m/s2,F-F f=ma,F=6 N,拉力F做功为W=Fl=150 J,A正确,B错误;克服摩擦力做功W′=F f l=250 J,C、D错误.答案:A6.[2019·岳阳模拟]如图所示,四个相同的小球在距地面相同的高度处以相同的速率分别竖直下抛、竖直上抛、平抛和斜抛,不计空气阻力,则下列关于这四个小球从抛出到落地过程的说法中正确的是()A.小球飞行过程中单位时间内的速度变化不同B.小球落地时,重力的瞬时功率相同C.从开始运动至落地,重力对小球做功相同D.从开始运动至落地,重力对小球做功的平均功率相同解析:因为抛体运动的加速度恒为g,所以单位时间内的速度变化相同,选项A错误;小球落地时竖直方向上的速度大小不都相同,所以重力的瞬时功率不都相同,选项B错误;由W G=mgh可知重力做功相同,选项C正确;从抛出到落地所用时间不相同,所以重力做功的平均功率不相同,D错误.答案:C7.汽车发动机的额定功率为60 kW,汽车质量为5 t.汽车在水平面上行驶时,阻力与车重成正比,g取10 m/s2.当汽车以额定功率匀速行驶时,速度为12 m/s.现突然减小油门,使发动机功率减小到40 kW,对接下去汽车的运动情况的描述正确的是()A.先做匀减速运动,再做匀加速运动B.先做加速度增大的减速运动,再做匀速运动C.先做加速度减小的减速运动,再做匀加速运动D.最后的速度大小是8 m/s解析:发动机功率减小,由公式P=F v知,牵引力F变小,F阻>F,汽车做减速运动,使得汽车速度v变小,则F变大,由F阻-F=ma如图所示为修建高层建筑常用的塔式起重机,在起重机将的重物竖直吊起的过程中,重物由静止开始向上=0.2 m/s 2,当起重机输出功率达到其允 一辆汽车在平直的公路上以某一初速度运动,和速度的倒数(1v由图可知,跑车的最大输出功率大约为=F阻+ma=3 000 N+2 000所示,“”型木块放在光滑水平地面上,木水平粗糙足够长,BC表面光滑且与水平面夹角为木块右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器,当力传感器受压时,0.8,g取10 m/s.求:的长度;运动过程中滑块克服摩擦力做的功.滑块沿BC滑下时有a=g sinθ=6 m/s2可知,经时间1 s,力传感器受力反向,故滑块沿情感语录1.爱情合适就好,不要委屈将就,只要随意,彼此之间不要太大压力2.时间会把最正确的人带到你身边,在此之前,你要做的,是好好的照顾自己3.女人的眼泪是最无用的液体,但你让女人流泪说明你很无用4.总有一天,你会遇上那个人,陪你看日出,直到你的人生落幕5.最美的感动是我以为人去楼空的时候你依然在6.我莫名其妙的地笑了,原来只因为想到了你7.会离开的都是废品,能抢走的都是垃圾8.其实你不知道,如果可以,我愿意把整颗心都刻满你的名字9.女人谁不愿意青春永驻,但我愿意用来换一个疼我的你10.我们和好吧,我想和你拌嘴吵架,想闹小脾气,想为了你哭鼻子,我想你了11.如此情深,却难以启齿。
2022届高考物理一轮复习课时作业十六功和功率含解析新人教版
功和功率一、单项选择题1.如图所示,电梯与水平地面成θ角,一人站在电梯上,电梯从静止开始匀加速上升,达到一定速度后再匀速上升.若以F N表示水平电梯对人的支持力,G为人受到的重力,F f为电梯对人的静摩擦力,则下列结论正确的是( )A.加速过程中F f≠0,F f、F N、G都做功B.加速过程中F f≠0,F N不做功C.加速过程中F f=0,F N、G都做功D.匀速过程中F f=0,F N、G都不做功2.[2020·江苏卷,1]质量为1.5×103kg的汽车在水平路面上匀速行驶,速度为20 m/s,受到的阻力大小为1.8×103 N.此时,汽车发动机输出的实际功率是( ) A.90 W B.30 kWC.36 kW D.300 kW3.如图所示的拖轮胎跑是一种体能训练活动.某次训练中,轮胎的质量为5 kg,与轮胎连接的拖绳与地面夹角为37°,轮胎与地面动摩擦因数是0.8.若运动员拖着轮胎以5 m/s的速度匀速前进,则10 s内运动员对轮胎做的功最接近的是(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g =10 m/s2)( )A.500 J B.750 JC.1 250 J D.2 000 J4.在篮球比赛中,某位同学获得罚球机会,如图所示,他站在罚球线处用力将篮球投出,篮球以约为1 m/s 的速度撞击篮筐.已知篮球质量约为0.6 kg ,篮筐离地高度约为3 m ,忽略篮球受到的空气阻力,则该同学罚球时对篮球做的功大约为( )A .1 JB .10 JC .50 JD .100 J5.如图是小孩滑滑梯的情景,假设滑梯是固定光滑斜面,倾角为30°,小孩质量为m ,由静止开始沿滑梯下滑,滑行距离为x 时,重力的瞬时功率为( )A .mg gx B.12mg gxC .mg 2gx D.12mg 6gx6.[2020·浙江嘉兴高三下期末]仰卧起坐是体育课上常见的项目,一次测试中某位女同学质量为50 kg ,身高为1.6 m ,假设其上半身质量为其总质量的0.6 倍,她在1分钟内做了40个仰卧起坐,每次仰卧起坐时下半身重心位置不变,重力加速度g 取10 m/s 2,则她克服重力做功的平均功率约为( )A .20 WB .80 WC .200 WD .300 W 7.[2020·浙江慈溪高一下期中]某潜水器质量为5×103kg ,主要用于深海搜寻和打捞等.若在某次作业中,潜水器将4×103kg的高密度重物从3 000 m深的海底一起匀速提升到了海面,已知提升过程中潜水器的机械功率恒为180 kW,水对潜水器的浮力和阻力相互平衡,影响可以忽略不计,g取10 m/s2,则提升所用的时间约为( )A.0.5×103 s B.1.0×103 sC.1.5×103 s D.2.0×103 s8.汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶,发动机功率为P.快进入闹市区时,司机减小了油门,使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶.下面四个图像中,哪个图像正确表示了从司机减小油门开始,汽车的速度与时间的关系( )9.一辆跑车在行驶过程中的最大输出功率与速度大小的关系如图所示,已知该车质量为2×103kg,在某平直路面上行驶,阻力恒为3×103N.若汽车从静止开始以恒定加速度2 m/s2做匀加速运动,则此匀加速过程能持续的时间大约为( )A.8 s B.14 sC.26 s D.38 s二、多项选择题10.[2021·山东菏泽一模]在抢险救灾工作中常见到直升机的身影.如图为直升机抢救伤员的情景,直升机悬停在空中,用绳索将伤员由静止向上吊起,绳索对伤员做功的功率恒定,则在伤员加速上升的过程中(不计空气阻力)( )A.绳索对伤员的拉力越来越小B.伤员克服重力做功的功率恒定C.伤员运动的速度变化越来越慢D.合力对伤员做功的功率越来越大11.如图所示是倾斜角为45°的斜坡,在斜坡底端P点正上方某一位置Q处以速度v0水平向左抛出一个小球,小球落在斜坡上时速度方向与斜坡向上的方向成105°,不计空气阻力,则小球做平抛运动的过程( )A.速度变化量的大小为3v0B.运动时间为3v0 2gC.落在斜坡前瞬间重力的瞬时功率为2mgv0D.小球水平位移与竖直位移之比为2: 312.[2020·吉林长春二模]电动平衡车因为其炫酷的操作,被年轻人所喜欢,变成了日常通行的交通工具.平衡车依靠人体重心的改变,来实现车辆的启动、加速、减速、停止等动作.下表所示为某款电动平衡车的部分参数,若平衡车以最大速度行驶时,电机恰好达到额定功率,则下列说法中正确的是( )B.充满电的平衡车以额定功率行驶的最长时间为2 hC.该平衡车以最大速度行驶时牵引力为60 ND.该平衡车在标准情况下能骑行的最大里程为30 km三、非选择题13.一辆质量为2 t的汽车,发动机输出的功率为30 kW,在平直公路上能达到的最大速度为15 m/s,行驶中阻力不变.(1)求汽车所受阻力大小.(2)在同样的阻力下,当汽车的速度为10 m/s时,其加速度为多大?(3)若汽车发动机的额定功率为60 kW,在水平路面上行驶的阻力为3 000 N,求发动机在额定功率下汽车匀速行驶的速度大小.课时作业(十六)1.解析:加速过程中人受力和速度方向如图所示,由力与速度方向之间夹角的关系可判定:F N、F f对人做正功,G对人做负功,故A对,B、C均错.匀速运动时,F f=0,F N做正功,G做负功,故D错.答案:A2.解析:根据汽车做匀速直线运动可得此时汽车的牵引力等于阻力,即F=f=1.8×103 N,此时汽车发动机的实际输出功率即瞬时功率,根据P=Fv,代入数据解得此时汽车发动机的实际输出功率为36 kW,A、B、D项均错误,C项正确.答案:C3.解析:F cos θ=f,F N+F sin θ=mg,f =μF N ,得F =μmg cos θ+μsin θ=0.8×500.8+0.8×0.6N =31.25 N,10 s 内运动员对轮胎做功W F =F cos θ·vt =31.25×0.8×5×10 J=1 250 J ,选项C 正确.答案:C4.解析:该同学将篮球投出时的高度约为h 1=1.8 m ,根据动能定理有W -mg (h -h 1)=12mv 2,解得W =7.5 J ,B 项最接近,故选项B 正确.答案:B5.解析:小孩的加速度a =mg sin 30°m =12g ,由v 2=2ax 得小孩滑行距离x 时的速率v =gx ,故此时重力的瞬时功率P =mgv sin 30°=12mg gx ,选项B 正确.答案:B6.解析:该同学每次上半身重心上升的距离约为h =14×1.6 m=0.4 m ,则她每次仰卧起坐时克服重力做的功W =0.6mgh =120 J .1 min 内她克服重力所做的总功W 总=40W =4 800 J ,她克服重力做功的平均功率为P =W 总t=80 W .故B 正确. 答案:B7.解析:以潜水器和高密度重物整体为研究对象,由匀速上升可知整体处于平衡状态,且浮力与阻力平衡,可知潜水器的牵引力F 与整体重力平衡,即F =(m +M )g =(5×103+4×103)×10 N=9×104N ,潜水器和重物匀速上升时,由P =Fv 可得上升速度v =P F=2 m/s ,潜水器和重物上升的高度为h =3 000 m ,所以上升的时间为t =h v=1.5×103s ,C 正确.答案:C8.解析:功率减小一半后,汽车速度由于惯性来不及变化,根据功率和速度关系公式,P =Fv ,牵引力减小一半,小于阻力,汽车做减速运动,由公式P =Fv 可知,功率一定时,速度减小后,牵引力增大,合力减小,加速度减小,故汽车做加速度越来越小的减速运动,当牵引力增大到等于阻力时,汽车做匀速运动,C 正确.答案:C9.解析:由图可知,跑车的最大输出功率大约为200 kW ,根据牛顿第二定律得,牵引力F =F 阻+ma =3 000 N +2 000×2 N=7 000 N ,则跑车做匀加速运动时的实际功率与速度的关系为P 实=7 000v (W),作P 实 - v 图像如图所示,由两图线交点可看出跑车匀加速运动的最大速度约为v m =28 m/s ,则匀加速过程持续的时间约为t =v m a =282s =14 s ,故B 正确,A 、C 、D 错误.答案:B10.解析:绳索对伤员的拉力做功的功率不变,而伤员加速上升,速度增大,由P =Fv 可知,绳索对伤员的拉力F 越来越小,A 项正确;由P 1=mgv 可知,伤员克服重力做功的功率不断增大,B 项错误;由F -mg =ma 可知,伤员运动的加速度越来越小,速度变化得越来越慢,C 项正确;合力对伤员做功的功率(F -mg )v =P -mgv ,由于P 不变,速度越来越大,则合力对伤员做功的功率越来越小,D 项错误.答案:AC11.解析:落到斜面上时,对速度分解,则v 0=v cos 60°,v y =v sin 60°,联立解得v y =3v 0,由于水平方向匀速运动,竖直方向自由落体运动,故速度变化量为Δv =v y =3v 0,故A 正确;运动时间t =v yg=3v 0g,故B 错误;重力的瞬时功率P =mgv y =3mgv 0,故C 错误;水平位移为x =v 0t ,竖直方向的位移为y =12gt 2,解得x :y =2:3,故D 正确.答案:AD12.解析:由题表中所给电池的输出电压和容量,可算出电池最大输出的电能为W =qU =50 000×10-3×3 600×36 J=6.48×106J ,选项A 错误;充满电的平衡车以额定功率行驶时,行驶时间t =6.48×106900 s =7 200 s =2 h ,选项B 正确;平衡车以额定功率行驶时的最大速度v =15 km/h =256 m/s ,此时的牵引力F =Pv =216 N ,选项C 错误;平衡车的百公里标准耗电量为6 kW·h,在标准情况下能骑行的最大里程为x =36×50 000×10-3×10-36×100 km=30 km ,选项D 正确.答案:BD13.解析:(1)当汽车达到最大速度v max =15 m/s 时,牵引力F 大小与阻力F f 大小相等 由P =Fv max =F f v max 可得F f =F =P v max =30×10315N =2×103N.(2)当汽车的速度为10 m/s 时,牵引力F ′=P v =30×10310N =3×103N由牛顿第二定律得:F ′-F f =ma 即a =F ′-F f m =1×1032×103 m/s 2=0.5 m/s 2.(3)汽车在水平路面上匀速行驶时,受到的牵引力F ″=F ′f =3 000 N所以额定功率下的速度v ′=P 额F ″=60 0003 000m/s =20 m/s.答案:(1)2×103N (2)0.5 m/s 2(3)20 m/s。
【物理】2020届一轮复习人教新课标功率课时练(解析版)
2020届一轮复习人教新课标 功率 课时练(解析版)1.质量为m 的汽车,启动后沿平直路面行驶,如果发动机的功率恒为P ,且行驶过程中受到的阻力大小一定,汽车速度能够达到的最大值为v ,那么当汽车的车速为4v时,汽车的瞬时加速度的大小为( ) A .P mvB .2P mvC .3P mvD .4P mv2.质量为m 的汽车以恒定功率P 启动后沿水平道路行驶,经过一段时间后将达到最大速度v .若行驶中受到的摩擦阻力大小不变,则在加速过程中车速为v 时,汽车的加速度大小为( ) A . B . C . D .3.一质量为m 的物体在水平恒定拉力F 的作用下沿水平面运动,在t 0时刻撤去F ,其中v —t 图象如图所示。
已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ,则下列说法正确的是( )①恒力F 做功大小为 ②0~2t 0时间内物体克服摩擦力做功为③时刻恒力F 功率大小为④0~2t 0时间内恒力F 功率大小为A .①③B .②④C .①②③D .②③④4.一辆汽车在平直的公路上由静止开始启动。
在启动过程中,汽车牵引力的功率及其瞬时速度随时间的变化情况分别如图甲、乙所示。
已知汽车所受阻力恒为重力的,重力加速度g 取10 m /s 2。
下列说法正确的是 ( )A.该汽车的质量为3 000 kgB.v0=6m/sC.在前5s内,阻力对汽车所做的功为25kJD.在5~15s内,汽车的位移大小约为67.19m5.质量为m的物体P置于倾角为θ1的固定光滑斜面上,轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着P与小车,P与滑轮间的细绳平行于斜面,小车以速率v水平向右做匀速直线运动.当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角θ2时(如图),下列判断正确的是()A.P的速率为vB.P的速率为v cos θ2C.绳的拉力等于mg sin θ1D.绳的拉力小于mg sin θ16.(多选)如图所示,用细线悬挂一小铁块,将小铁块拉直到如图所示的水平位置,然后放手使小铁块从静止开始向下摆动,在小铁块摆向最低点的过程中,重力对小铁块做功的功率()A.一直增大B.先变大,后变小C.在最低点为零D.在最低点最大7.(多选)滑沙是国内新兴的,也是黄金海岸独有的旅游项目,深受游客欢迎.如图所示,某人坐在滑沙板上从沙坡斜面的顶端由静止沿直线下滑到斜面底端时,速度为v,设人下滑时所受阻力恒定不变,沙坡长度为L,斜面倾角为θ,人的质量为m,滑沙板质量不计,重力加速度为g.则( )A.人沿沙坡斜面的顶端下滑到底端所受阻力做的功为B.人沿沙坡下滑时所受阻力的大小为C.人沿沙坡斜面的顶端下滑到底端重力做的功为mgLD.人在下滑过程中重力功率的最大值为mgv sinθ8.(多选)汽车从静止匀加速启动,最后做匀速运动,其速度随时间及加速度、牵引力和功率随速度变化的图象如图所示,其中正确的是( )A.B.C.D.9.(多选)如图所示,足够长传送带与水平方向的倾角为θ,物块a通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻滑轮与物块b相连,b的质量为m,开始时a、b及传送带均静止,且a不受传送带摩擦力作用,现让传送带逆时针匀速转动,则在b上升h高度(未与滑轮相碰)过程中A.物块a重力势能减少mghB.摩擦力对a做的功大于a机械能的增加C.摩擦力对a做的功小于物块a、b动能增加之和D.任意时刻.重力对a、b做功的瞬时功率大小相等10.某汽车集团公司研制了一辆燃油与电动混合动力赛车,燃油发动机单独工作时的额定功率为P,蓄电池供电的电力发动机单独工作时的额定功率为,已知赛车运动过程中受到的阻力恒定.(1)若燃油发动机单独工作时的最大速度为120 km/h,则两台发动机同时工作时的最大速度为多少?(2)若赛车先单独启动电力发动机从静止开始做匀加速直线运动,经过t1时间达到额定功率,然后以燃油发动机的额定功率单独启动继续加速,又经过t2时间达到最大速度v0,赛车总质量为m,求赛车的整个加速距离.11.国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器。
【物理】2020届一轮复习人教版 功 功率课时作业
2020届一轮复习人教版 功 功率 课时作业1.两颗人造地球卫星,都能在圆形轨道上运行,它们的质量相等,轨道半径之比等于2,则它们的动能之比等于( )A .2 B.2 C.12 D.22 解析 地球引力提供向心力G Mm r2=m v 2r , 则卫星的动能为E k =12m v 2=GMm 2r∝1r , 所以E k1E k2=r 2r 1=12,选C 项。
答案 C2.据海军论坛报道,我国02号新型航母将采用令世界震惊的飞机起飞方式—电磁弹射起飞。
原理相当于电磁炮的加速原理,强大的电磁力能使飞机在很短时间内由静止加速到v 1,然后在发动机的推力作用下加速到起飞速度v 2。
假设电磁加速轨道水平且长为x ,不计阻力,某舰载机的质量为m ,电磁力恒定,则电磁力的平均功率是( )A.m v 312xB.m v 314xC.m v 322xD.m v 324x解析 以飞机为研究对象,由动能定理得Fx =12m v 21,P =12F v 1,解得P =m v 314x,故B 项正确。
答案 B3.(多选)如图是利用太阳能驱动的小车,若小车在平直的水泥路上从静止开始加速行驶,经过时间t 前进距离s ,速度达到最大值v m ,在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 .电动机所做的功为PtC .电动机所做的功为12m v 2mD .电动机所做的功为Fs +12m v 2m 解析 对小车由牛顿第二定律得P v -F =ma ,由于小车的速度逐渐增大,故小车加速度逐渐减小,小车做加速度逐渐减小的加速运动,A 项错误;电动机对小车所做的功W =Pt ,B 项正确;对小车由动能定理得W -Fs =12m v 2m ,解得W =Fs +12m v 2m ,C 项错误,D 项正确。
答案 BD4.(多选)在工厂的流水线上安装有足够长的水平传送带,用水平传送带传送工件,可以大大提高工作效率,如图所示,水平传送带以恒定的速率v 运送质量为m 的工件,工件以v 0(v 0<v )的初速度从A 位置滑上传送带,工件与传送带间的动摩擦因数为μ,已知重力加速度为g ,则( )A .工件滑上传送带到与传送带相对静止所需时间为v -v 0μgB .因传送工件电动机多做的功为12m (v 2-v 20) C .传送带的摩擦力对工件所做的功为12m (v -v 0)2 D .工件与传送带的相对位移为()v -v 022μg解析 工件滑上传送带后先做匀加速运动,μmg =ma ,a =μg ,相对滑动时间为t =v -v 0μg ,A 项正确;因传送工件电动机多做的功W =μmg v t =m v (v -v 0),B 项错误;根据动能定理传送带对工件做功W 1=12m (v 2-v 20),C 项错误;工件与传送带的相对位移Δx =v t -v +v 02t =(v -v 0)22μg,D 项正确。
高考物理一轮总复习第六章第1课时功和功率(基础课时)限时规范训练(含解析)新人教版
功和功率[ 基础稳固题组 ](20 分钟, 50 分 )1.(2018 ·高考全国卷Ⅰ ) 高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加快直线运动.在启动阶段,列车的动能( )A .与它所经历的时间成正比B .与它的位移成正比C .与它的速度成正比D .与它的动量成正比分析:选 B. 由初速度为零的匀加快直线运动的规律知,v 2= 2ax , 可知 v 2 与 x 成正比,即动能与它的位移成正比,选项B 正确.2.如下图,木块B 上表面是水平的,当木块A 置于B 上,并与 B 保持相对静止,一同沿固定的圆滑斜面由静止开始下滑,在下滑过程中()A . A 所受的合外力对A 不做功B . B 对A 的弹力做正功C . B 对A 的摩擦力做正功D . A 对B 做正功分析:选 C. AB 一同沿固定的圆滑斜面由静止开始下滑,加快度为增大,由动能定理, A 所受的合外力对 A 做功, B 对 A 的摩擦力做正功,g sin θ . 因为 A 速度B 对 A 的弹力做负 功,选项 A 、 B 错误C 正确. A 对 B 不做功,选项D 错误.3.质量为 2 kg 的物体做直线运动,沿此直线作用于物体的外力与位移的关系如下图,若物体的初速度为3 m/s ,则其末速度为() A . 5 m/sB. 23 m/sC. 5 m/sD. 35 m/s分析:选 B. - x 图象与 x 轴围成的面积表示外力所做的功, 由题图可知: =(2 ×2+4×4FW-3×2)J = 14 J ,依据动能定理得:= 1212v = 23 m/s ,故 B 正确.-0,解得:W 2mv 2mv4.某车以同样的功率在两种不一样的水平路面上行驶,遇到的阻力分别为车重的k1和 k2倍,最大速率分别为v 1 和 v 2,则 ( )k 1 A . v 2= k 1v 1B . v 2=v 1k 2k 2 C . v 2=v 1 D . v 2= k 2v 1k 1分析:选 B. 车以最大速率行驶时,牵引力F 等于阻力f,即 = f = . 由 = 11F F F kmg P k mgvk 1及 P = k 2mgv 2,得 v 2=v 1,故 B 正确.k 25.目前我国“高铁”事业发展迅猛,假定一辆高速列车在机车牵引力和恒定阻力作用下,在水平轨道上由静止开始启动,其 v - t 图象如图所示,已知 0~ t 1 时间内为过原点的倾斜直线,t 1 时辰达到额定功率 P ,今后保持功率 P 不变, 在 t 3 时辰达到最大速度 v 3,此后匀速运动. 以下判 断正确的选项是 ( )A .从 0 至 t 3 时间内,列车向来做匀加快直线运动B . t 2 时辰的加快度大于 t 1 时辰的加快度C .在 t 3 时辰此后,机车的牵引力为零PD .该列车所受的恒定阻力大小为v 3分析:选 D.0 ~t 1 时间内,列车做匀加快运动, t 1~ t 3 时间内,加快度渐渐变小,故 A 、B 错误; t 3 此后列车做匀速运动,牵引力大小等于阻力大小,故C 错误;匀速运动时 F f = FP牵=v 3,故 D 正确.6.在圆滑的水平面上,用一水平拉力F 使物体从静止开始挪动x ,均匀功率为 P ,假如将水平拉力增添为4F ,使同一物体从静止开始挪动x ,均匀功率为 ()A . 2PB . 4PC . 6PD . 8P分析:选 D. 设第一次运动时间为t ,则其均匀功率表达式为= Fx ;第二次加快度为第Pt1 2t4Fx 8Fx一次的 4 倍,由 x = 2at 可知时间为 2,其均匀功率为P ′= t /2 = t = 8P ,选项 D 正确.7.如图是武广铁路上某机车在性能测试过程中的 v - t 图象,测试时机车先以恒定的牵引力F 启动发动机使机车在水平铁轨上由静止开始运动, t 1 时辰机车封闭发动机,到 t 2 时辰机车完整停下.图象中θ >α ,设整个测试过程中牵引力 F 做的功和战胜摩擦力 f 做的功分别为W 、 W 0~ t 时间内 F 做功的12,1均匀功率和全过程战胜摩擦力f 做功的均匀功率分别为1、 2,则以下判断正确的选项是()P PA . W 1>W 2,F = 2fB . W 1= W 2,F >2fC . 1< 2, >2D . 1= 2, =2fP PF fP P FW分析:选 B. 机车整个运动过程中,依据动能定理有1-2= 0,所以1= 2,又 1= 1,W WW WPt 12W 21121F - fP = 2,所以 P >P ;依据牛顿第二定律, 机车的牵引力为F 时的加快度大小 a =,,因 t >tm t 2封闭发动机后机车加快度大小2= f,依据v -t 图象斜率的意义可知1> 2,即- > ,所ama aFf f以有 F >2 f ,综上剖析可知, B 正确.[ 能力提高题组 ](25 分钟, 50 分 )1.如下图,质量为 M 、长度为 L 的木板放在圆滑的水平川面上, 在木板的右端搁置质量为m 的小木块, 用一根不行伸长的轻绳经过圆滑的定滑轮分别与木块、木板连结,木块与木板间的动摩擦因数为μ,开始时木块和木板静止,现用水平向右的拉力 F 作用在木板上, 将木块拉向木板左端的过程中,拉力起码做功为 ()A . 2μmgL 1B . 2μmgLC . μ ( M + m ) gLD . μ mgL分析:选 D.拉力做功最小时,木块应做匀速运动,对木块m 受力剖析,由均衡条件可得 F T = μ mg . 对木板 M 受力剖析,由均衡条件可得: F =F T +μ mg ,又因当木块从木板右端拉向左端的过程中,木板向右挪动的位移l = L,故拉力 F 所做的功 W =Fl = μ mgL ,或许依据2功能关系求解,在木块运动到木板左端的过程,因摩擦产生热量为μmgL , D 正确.2. ( 多项选择 ) 某研究小组对一辆新能源小车的性能进行研究.他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动,并将小车运动的全过程记录下来,通过办理转变为 v - t 图象,如下图( 除 2~ 10 s 时间段图象为曲线外,其他时间段图象均为直线) .已知小车运动的过程中,2~ 14 s时间段内小车的功率保持不变,在第14 s末撤去动力而让小车自由滑行,小车的质量为1.0 kg,可以为在整个运动过程中小车所遇到的阻力大小不变.以下对小车的描绘正确的选项是()A .小车所遇到的阻力大小为3 NB .小车匀速行驶阶段的功率为9 WC .小车在加快运动过程中位移的大小为42 mD .小车在前2 s遇到的协力大于阻力分析:选 BC.由速度-时间图象得小车匀加快对应的加快度 a = 1.5 m/s 2,小车在 2 s时的功率等于匀速运动时的功率,所以有= ( + f )v2= f 10,代入数据解得=9 W , fPma F F vPF=1.5 N ,前 2 s 小车遇到的协力大小恰巧等于阻力大小,选项A 、D 错误,B 正确; 2~ 10 s122时间内小车的功率恒定,则由动能定理得Pt 2- F f x 2= 2m ( v 10- v 2) ,解得 x 2= 39 m ,匀加快阶 1 t = 3 m ,那么加快阶段的总位移为 x+x = 42 m ,选项 C 正确. 段的位移 x =2v12 1 123.质量 = 20 kg 的物体,在大小恒定的水平外力 F 的作用下,沿水m平面做直线运动 .0 ~2 s 内 F 与运动方向相反, 2~ 4 s 内 F 与运动方向相同,物体的 v - t 图象如下图. g 取 10 m/s2,则 ()A .拉力 F 的大小为 100 NB .物体在 4 s 时拉力的刹时功率为 120 WC . 4 s 内拉力所做的功为480 JD . 4 s 内物体战胜摩擦力做的功为 320 J分析:选 B. 取物体初速度方向为正方向,由题图可知物体与水平面间存在摩擦力,由1122 22题图可知 0~ 2 s 内,- F - f =ma 且 a =- 5 m/s ;2~ 4 s 内,- F + f = ma 且 a =- 1 m/s ,联立以上两式解得 =60 N , =40 N ,A 错误;由 = Fv 得 4 s 时拉力的刹时功率为 120 W ,Ff P B 正确;由 W = Fx, 0~ 2 s 内, W 1=- Fx 1, 2~4 s 内, W 2= Fx 2,由题图可知 x 1= 10 m ,x 2= 2 m ,代入数据解得, 4 s 内拉力所做的功为- 480 J ,C 错误;摩擦力做功= fs ,摩擦力一直与W速度方向相反,故 s 为行程,由题图可求得总行程为12 m,4 s 内物体战胜摩擦力做的功为480 J , D 错误.4.如下图,质量为 60 kg 的某运动员在做俯卧撑运动,运动 过程中可将她的身体视为一根直棒. 已知重心在 c 点,其垂线与脚、两手连线中点间的距离、 ob 分别为 0.9 m 和 0.6 m .若她在 1 minoa内做了 30 个俯卧撑,每次肩部上涨的距离均为 0.4 m ,则战胜重力 做的功和相应的功率约为 ( 取 g = 10 m/s 2)()A . 430 J,7 WB . 4 300 J,70 WC . 720 J,12 WD . 7 200 J,120 W分析:选 B. 设重心上涨的高度为h ,依据相像三角形可知,每次俯卧撑中,有h0.4=0.90.9 + 0.6 ,即 h = 0.24m .一次俯卧撑中,战胜重力做功W = mgh =60×10×0.24 J = 144 J ,W 总所以一分钟内战胜重力做的总功为W 总= NW =4 320 J ,功率 P = t = 72 W ,应选项 B 正确.5.如下图,传递带AB 的倾角为 θ,且传递带足够长.现有质量为 m 可视为质点的物体以 v 0 的初速度从传递带上某点开始向上运动,物体与传递带之间的动摩擦因数μ >tan θ ,传递带的速度为 v ( v 0<v ) ,方向未知,重力加快度为g . 物体在传递带上运动过程中,摩擦力对物体做功的最大刹时功率是 ()22 θB . μ mgv cos θA . μ mg v + v cosC . μ mgv cos θ1D . 2μmg ( v + v 0)cos θ分析:选 C. 由物体与传递带之间的动摩擦因数 μ >tan θ ,则有 μ mg cos θ >mg sin θ ,传递带的速度为 v ( v 0<v ) ,若 v 0 与 v 同向,物体先做匀加快运动,最后物体加快到与传递带 速度同样时,物体速度最大,此时摩擦力的刹时功率最大,为μ mgv cos θ . 若 v 0 与 v 反向,物体先向上做匀减速运动, 后向下匀加快运动到与传递带速度同样时物体速度最大, 此时摩擦力的刹时功率最大,为μ mgv cos θ,应选 C.6.放在粗拙水平川面上的物体遇到水平拉力的作用,在0~6 s 内其速度与时间的关系图象和拉力的功率与时间的关系图象如下图.以下说法正确的选项是()10A .物体的质量为 9 kgB .滑动摩擦力的大小为5 NC . 0~6 s 内物体的位移大小为 24 mD . 0~2 s 内拉力做的功为 20 JP分析:选 A. 当 P = 30 W 时, v = 6 m/s ,获得牵引力 F = v = 5 N ; 0~ 2 s 内物体的加快v 210 度 a =t = 3 m/s ,依据 F - f = ma ,可得 m = 9 kg ,A 正确.在 2~ 6 s 内, v = 6 m/s ,P ′P ′ 105=10 W ,物体做匀速直线运动, F ′= f ,则滑动摩擦力为 f = F ′= v = 6 N =3N ,B 错误;0~ 6 s 内物体的位移大小等于 - t 图象中图象与 t 轴所包围的面积, x = 30 m , C 错误,在v0~ 2 s 内物体位移为 x 1= 6 m ,则拉力做的功为W 1=Fx 1= 30 J , D 错误.7.如下图,一辆货车经过圆滑轻质定滑轮提高一箱货物,货箱质量为M,货物质量为m,货车以速度v 向左匀速运动,将货物提高升度h,则( )A.货物向上做匀速运动B.箱中的物体对箱底的压力小于mgC.图示地点时货车拉力的功率大于( M+m) gv cos θD.此过程中货车拉力做的功为( M+m) gh分析:选 C.货物向上运动的速度和货车速度沿着绳索方向的重量相等,即 v1= v cos θ ,因为θ不停减小,故 v1增大,货物向上做加快运动,故A错误;货箱和货物的加快度向上,处于超重状态,故箱中的物体对箱底的压力大于mg,绳索对货箱和货物的拉力大于( M+m) g,故拉力功率P>( M+ m) gv cos θ, B 错误,C 正确;由功能关系知此过程中货车拉力做的功等于货箱和货物整体动能的增添量和重力势能的增添量,大于( M+m) gh,故 D 错误.。
高考物理(人教版)第一轮复习课时作业 2-5-1功和功率 含答案
高考物理复习第五章机械能第1课时功和功率基本技能练1.(多选)一物体在粗糙的水平面上滑行,从某时刻起,对该物体再施加一水平恒力F,运动了一段时间,则() A.如果物体改做匀速运动,则力F一定对物体做正功B.如果物体改做匀加速直线运动,则力F一定对物体做正功C.如果物体仍做匀减速运动,则力F一定对物体做负功D.如果物体改做曲线运动,则力F一定对物体不做功解析物体在粗糙的水平面上做匀减速直线运动,施加一水平恒力F后,如果物体改做匀速运动,则力F一定与摩擦力等大、反向,与物体运动方向相同,对物体做正功,A正确;如果物体改做匀加速直线运动,则力F一定与物体运动方向相同,且大于摩擦力,力F对物体做正功,B正确;如果物体仍做匀减速运动,则力F可能与物体运动方向相同,但大小小于摩擦力,对物体做正功;也可能与物体运动方向相反,对物体做负功,C错误;只要物体受力F与物体运动方向不共线,物体就做曲线运动,力F与速度的夹角既可以是锐角也可以是钝角,还可以是直角,各种做功情况都有可能,D错误。
答案AB2. (多选)(2014·广州模拟)如图1所示,质量为m的木块放在倾角为α的斜面上,并与斜面一起水平向左匀速运动,木块()图1A.对斜面的压力大小为mg cos αB.所受的支持力对木块不做功C.所受的摩擦力对木块做负功D.所受的摩擦力方向可能沿斜面向下解析木块随斜面一起水平向左匀速运动,根据平衡条件可知木块对斜面的压力大小为mg cos α,选项A正确;木块所受的支持力与木块位移的夹角为锐角,所以木块所受支持力对木块做正功,选项B错误;木块所受的摩擦力方向一定沿斜面向上,与木块位移的夹角为钝角,所以木块所受的摩擦力对木块做负功,选项C正确,D错误。
答案AC3. (多选)如图2所示是“武广铁路”上一辆列车在某段时间内它的功率随时间变化的“P-t”图象,如果列车在行驶过程中受到的阻力大小恒定不变,那么对这段时间内该列车的运动情况的图象可用下图中的哪些图象来表示()图2解析由图象可知,运动过程中列车的输出功率一定,若列车的牵引力等于阻力,则列车做匀速直线运动,选项A、D正确;若列车正以恒定的功率启动,牵引力此时大于阻力,则随着列车速度增大,牵引力减小,列车做加速度减小的加速直线运动,选项B正确,C错误。
高考物理一轮复习课时作业21功和功率含解析新人教版
功和功率一、选择题1.以下列图,力 F 大小相等,物体沿水平面运动的位移l 也相同,以下哪一种情况 F 做功最少()答案D分析 A 项中,拉力做功为:W= Fs;3B 项中,拉力做功为:W=Fscos30°=2Fs;C项中,拉力做功为:3Fs;W=Fscos30°=21D项中,拉力做功为:W=Fscos60°=2Fs;故 D 图中拉力 F 做功最小.2.(2018 ·海南 ) 某大瀑布的平均水流量为 5 900 m 3/s ,水的落差为 50 m.已知水的密度为1.00 ×10 3 kg/m 3. 在大瀑布水流下落过程中,重力做功的平均功率约为()A. 3× 106 W B.3×10 7 WC. 3× 108 W D. 3×109 W答案D分析设在很短时间t 内有质量为 m的水落下,重力做功的平均功率W mgh P==t t水的质量m=ρ Qt代入数据解得,P=3×10 9 W.3.以下列图,圆滑斜面放在水平面上,斜面上用固定的竖直挡板挡住一个圆滑的重球.当整个装置沿水平面向左减速运动的过程中,关于重球所受各力做功情况的说法中错误是 ()A.重力不做功B.斜面对球的弹力必然做正功C.挡板对球的弹力可能不做功D.挡板对球的弹力必然做负功答案C分析对小球进行受力分析如图:重力方向与位移方向垂直,重力不做功,故A 项正确.由于整个装置向左减速运动,加速度水平向右,则N1≠ 0,N1的方向与位移方向相反,因此N1必然做负功.故C项错误, D 项正确.竖直方向受力平衡,则得N2≠ 0,且 N2与位移的夹角为锐角,斜面对球的弹力必然做正功.故B项正确.4. 以下列图,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圆滑斜面下滑, B 做自由落体运动.两物体分别到达地面时,以下说法正确的选项是()A.重力的平均功率 P A>P B B.重力的平均功率 P A= P BC.重力的瞬时功率P =P D.重力的瞬时功率P <PAB AB答案D分析依照功的定义可知重力对两物体做功相同,即W= W,自由落体时满足12h= gtB,沿AB2 h12s in θ,其中W斜面下滑时满足sinθ=2gtA θ为斜面倾角,故 t >t ,由 P=t知 P <P,A、BA B AB两项错误;由匀变速直线运动公式可知落地时两物体的速度大小相等,方向不相同,重力的瞬时功率 P A=mgvsinθ, P B= mgv,显然 P A<P B,故 C 项错误, D项正确.5.(2018 ·黄浦区二模 ) 质量为 m的汽车,起动后沿平直路面行驶,若是发动机的功率恒为P,且行驶过程中碰到的阻力大小必然,汽车速度可以达到的最大值为v,那么当汽车的车v速为2时,汽车的瞬时加速度的大小为()P2PA. mvB. mv3P4PC. D.mv mv答案A分析当牵引力等于阻力时,速度最大,依照P=Fv= fv 得,阻力的大小P f = .v 2P Pv P2P F- f v - v当速度为2时,牵引力 F=v=v,依照牛顿第二定律得,加速度a=m=m . 故 A项正2确, B、 C、D 三项错误.6.(2018 ·课标全国Ⅲ )( 多项选择) 地下矿井中的矿石装在矿车中,用电机经过竖井运送到地面.某竖井中矿车提升的速度大小 v 随时间 t 的变化关系以下列图,其中图线①②分别描述两次不相同的提升过程,它们变速阶段加速度的大小都相同;两次提升的高度相同,提升的质量相等.不考虑摩擦阻力和空气阻力.关于第①次和第②次提升过程()A .矿车上升所用的时间之比为 4∶5B .电机的最大牵引力之比为2∶1C .电机输出的最大功率之比为 2∶1D .电机所做的功之比为4∶5答案 AC分析A 项,设第②次提升过程矿车上升所用的时间为t. 依照 v-t 图像的面积表示位移, 得:( 2t 0 1v 0·2t- t 0×2)+ 2t2v 0 12 =2· 2 + 2v 0(t -2t 0)解得 t = 2.5t .因此第①次和第②次提升过程矿车上升所用的时间之比为2t 0∶ t =4∶5,故 A 项正确.B 项,两次矿车匀加速运动的加速度相同,因此电机的最大牵引力相等,故 B 项错误.C 项,设电机的最大牵引力为F. 第①次电机输出的最大功率为P 1= Fv 0,第②次电机输出的21 0,因此电机输出的最大功率之比为2∶1,故 C 项正确.最大功率为 P =F · 2v D 项,电机所做的功与重力做功之和为零, 因此电机做功之比为W ∶W =1∶1,故 D 项错误. 1 27. 以下列图, 在倾角为 θ 的斜面 ( 足够长 ) 上某点,以速度 v 0 水平抛出一个质量为 m 的小球,则在小球从抛出至走开斜面最大距离时,其重力的瞬时功率为( 重力加速度为 g)( )1A . mgv sin θB. 2mgv sin θv 0 D . mgv 0 tan θC . mgcos θ答案D分析将平抛运动分解为沿斜面方向和垂直于斜面方向,则 y 方向上的分速度 v = v sin θ,y 0y 方向上的加速度 a =gcos θ.y当 y 方向上的分速度为零时,小球距离斜面最远,则v y v 0sin θ v 0 tan θt = y ==a gcos θ g则竖直方向获得的速度为 v y ′= gt = v 0tan θ,故重力的瞬时功率为P =mgv y ′= mgv 0tan θ,故 D 项正确.8.(2018 ·丹东一模 ) 一汽车在平直公路上行驶.从某时辰开始计时,发动机的功率 P 随时间 t 的变化以下列图.假设汽车所受阻力的大小 f 恒定不变.以下描述该汽车的速度v 随时间 t 变化的图像中,可能正确的选项是()答案A分析在 0~t 1时间内,若是匀速,则v-t图像是与时间轴平行的直线,若是是加速,v- t 图像先是圆滑的曲线,后是平行于横轴的直线;在t 1~ t 2时间内,功率突然减小,由P= Fv 知,故牵引力突然减小,是减速运动,依照P= Fv,由于速度逐渐减小,且功率恒定,故牵引力逐渐增加;加速度减小,是加速度减小的减速运动,当加速度为0 时,汽车开始做匀速P2P2直线运动,此时速度v2=F2=f . 因此在 t 1~ t 2时间内,即 v-t图像也先是圆滑的曲线,后是平行于横轴的直线.故 A 项正确, B、 C、D 三项错误.9.(2018 ·温州模拟) 近几年有轨电车在我国多个城市开通运营.给该车充电的充电桩安装在公交站点,在乘客上下车的时间里可把电容器充满.假设这种电车的质量( 含乘客 )m= 15 t ,充电桩电能转变电车机械能的效率为75%,以速度 10 m/s 正常匀速行驶时,一次充满可连续正常行驶 5 km,电车碰到的平均阻力为车重的0.02倍,则 ()A.这种电车正常匀速行驶时发动机输出功率为3 3×10 WB.若某次进站从凑近没电到充满电,电车从充电桩所获得的能量为 1.5 ×10 7 JC.若某次进站从凑近没电到充满电用时20 s,则充电桩为电车充电时的平均功率为1×10 6 WD.若按电价 0.72 元/kW·h来计算,从凑近没电到充满电需要电费40.0 元答案C分析 A 项,电车的重力:G= mg=15×10 3kg× 10 N/kg =1.5 ×10 5 N,所受阻力: f = 0.02G =0.02 ×1.5 ×10 5 N= 3 000 N ,电车匀速行驶,则牵引力F= f =3 000 N ,电车正常匀速行W Fs4驶时的功率: P 行=t=t= Fv=3 000 N ×10 m/s =3.0 ×10W,故 A项错误; B 项,电车每次充满电后连续正常行驶 5 km,电车做功: W=Fs=3×10 3N× 5× 103 m=1.5 ×10 7J,电车W7从充电桩所获得的能量:E=η=2×10J,故 B 项错误; C 项,若某次进站从凑近没电到充E6满电用时20 s ,则充电桩为电车充电时的平均功率为P=t=1×10W,故 C项正确; D项,2×10 7若按电价0.72 元/kW·h来计算,从凑近没电到充满电需要电费Y=0.72 ×3.6×106元= 4元,故 D 项错误.10.(2018 ·南平二模 )( 多项选择 ) 一辆灵巧车在平直的公路上由静止启动.以下列图,图线A 表示该车运动的速度与时间的关系,图线 B 表示该车的功率与时间的关系.设机车在运动过程中阻力不变,则以下说法正确的选项是()A. 0~ 22 s 内灵巧车先做加速度逐渐减小的加速运动,后做匀速运动B.运动过程中灵巧车所受阻力为1 500 NC.灵巧车速度为 5 m/s 时牵引力大小为 3×10 3 ND.灵巧车的质量为562.5 kg答案BD分析 A 项,依照速度-时间图像可知,灵巧车先做匀加速运动,后做变加速运动,最后做匀速运动,故 A 项错误; B 项,最大速度 v m= 12 m/s ,依照图线 B 可以机车的额定功率为:P0=18 000 W,当牵引力等于阻力时,速度取到最大值,则阻力为:P018 000f ==N=1 500v m12N,故 B 项正确; C 项, 0~ 6 s 内的加速度为: a=Δv 8242= m/s=m/s ,匀加速运动的牵引Δt 63力为: F=P618 000C 项错误;D 项,依照牛顿第二定律得: F=8N= 2 250 N,保持不变,故v6-f= ma解得: m= 562.5 kg ,故 D 项正确.11.( 多项选择 ) 完好相同的两辆汽车,都拖着完好相同的拖车,以相同的速度在平直公路上以速度 v 匀速齐头并迸,汽车与拖车的质量均为 m,某一时辰两拖车同时与汽车走开此后,甲汽车保持原来的牵引力连续前进,乙汽车保持原来的功率连续前进,经过一段时间后甲车的速度变为 2v,乙车的速度变为 1.5v ,若路面对汽车的阻力恒为车重的0.1 倍,取 g=10 m/s 2,则此时()A.甲乙两车在这段时间内的位移之比为4∶3B.甲车的功率增大到原来的 4 倍C.甲乙两车在这段时间内战胜阻力做功之比为12∶11答案CD分析汽车拖着拖车时做匀速运动,受牵引力F=0.1 ×2mg, P1=0.1 ×2mgv.拖车走开后,对甲车,由于保持牵引力不变,有 F-0.1mg= ma,2v= v+ at ,联立解得 a= 1 m/s 2,t =v(s),123212x1=vt +2at=2v ,对乙车,由于保持功率不变,由动能定理:P1t - 0.1mgx2=2m(1.5v)-1 2 2.752x1312,A 项错误;甲车的功率与速度成正比,故B项错mv,解得 x=v ,故有==222x2 2.7511W x112W′Fx3误;汽车战胜阻力做功为11=1W=fx ,故==,C 项正确;而牵引力做功之比=,W2x211W2′P1 t2 D项正确.12.(2018 ·衡水一模 )( 多项选择 ) 依照列车显示屏上的速度显示每隔五秒钟记录一次速度值,画出了从列车启动到达到标准速度的一段时间内的速度-时间图线.以下列图.其中OA段为直线, AB 段为曲线, BC 段为直线 .60 s 后,列车以额定功率行驶.经过查阅资料可知动车组列车总质量为600 t ,列车运起色械阻力恒为4200 km/h 以1.46 ×10 N,列车运行速度在下时空气阻力 f风= kv 2(k =6.00 N ·m-2·s2, v 为列车速度 ) .小明依照以上信息做出的以下判断正确的选项是 ()A.启动最初60 s 时间内动车组牵引力和空气阻力做的总功约 1.3 ×10 7 JB.动车组的额定功率可达3 9.6 ×10 kWC.列车速度为 180 km/h 时的加速度约为0.27 m/s2D.以标准速度匀速行驶时的空气阻力为 6.0 ×10 4 N答案BC分析 A 项, 108 km/h = 30 m/s , 180 km/h = 50 m/s , 360 km/h =100 m/s11由图可知,在前 60 s 内,物体的位移是:x=2v1 t1=2×30×60 m=900 m 前 60 s 内,牵引力、机械阻力与空气阻力做功,由动能定理可得:12(F - f 1- f 2)x =2mv1可知,在启动最初60 s 时间内动车组牵引力和空气阻力做的总功:12W= (F - f 2)x =2mv1+ f 1x7v1B 项,由题图可知,0~ t 1阶段,汽车做匀加速直线运动,a=t 1,当速度是 30 m/s 时,空气阻力: f 21= kv 12=6.00 ×30 2 N= 5 400 N由牛顿第二定律可得: F - f1- f21= ma,1代入数据联立得,15N,F =3.2 ×10因此,机车的功率:P= F1v1=3.2 ×10 5× 30 W=9.6 ×10 6W=9.6 ×10 3 kW. 故 B 项正确;C项,列车速度为180 km/h =50 m/s 时的加速度的牵引力:P, f 22=k·v2 F2=v2由牛顿第二定律可得:F2- f 1- f 22=ma′代入数据,联立得: a′≈ 0.27 m/s2. 故 C项正确;D项,在标准速度匀速行驶时的:P= F v;33匀速运动时,受力平衡,得:F3= f 1+ f 23代入数据,联立得: f 23=8.14 ×10 4N ,故 D项错误.二、非选择题13.质量为 1.0 ×10 3 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 5.6 ×10 4 W,开始时以a= 1 m/s2的加速度做匀加速运动(g =10 m/s 2) .求:(1) 汽车做匀加速运动的时间t 1;(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从前,已达到最大速率,则汽车从坡底到坡顶需多长时间?答案(1)7 s(2)8 m/s(3)22 s分析(1) 由牛顿第二定律得F-mgsin30°- F f= ma设匀加速过程的末速度为v,则有 P=Fvv= at 1解得 t 1= 7 s(2)当达到最大速度 v m时, a= 0,则有P=(mgsin30 °+ F f )v m解得 v m= 8 m/s12(3)汽车匀加速运动的位移 x1=2at 1在后一阶段对汽车由动能定理得1212Pt 2-(mgsin30 °+ F f )x 2= mv m- mv又有 x= x1+ x2解得 t 2= 15 s故汽车运动的总时间为t = t 1+ t 2=22 s.。
2020届一轮复习人教新课标 功 课时练(解析版)
2020届一轮复习人教新课标功课时练(解析版)1.如图为测定运动员体能的装置,轻绳拴在腰间沿水平线跨过定滑轮(不计滑轮的质量与摩擦),下悬重力为G的物体。
设人的重心相对地面不动,人用力向后蹬传送带,使水平传送带以速率为v逆时针转动,则()A.人对重物做功功率为GvB.人对传送带的摩擦力大小等于G,方向水平向右C.人对传送带的摩擦力对传送带不做功D.人对传送带做功的功率大小为Gv2.一质量为m的物体在水平恒定拉力F的作用下沿水平面运动,在t0时刻撤去F,其中v—t 图象如图所示。
已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ,则下列说法正确的是()①恒力F做功大小为②0~2t0时间内物体克服摩擦力做功为③时刻恒力F功率大小为④0~2t0时间内恒力F功率大小为A.①③B.②④C.①②③D.②③④3.有一固定轨道ABCD如图所示,AB段为四分之一光滑圆弧轨道,其半径为R,BC段是水平光滑轨道,CD段是光滑斜面轨道,BC和斜面CD间用一小段光滑圆弧连接。
有编号为1、2、3、4完全相同的4个小球(小球不能视为质点,其半径r<R),紧挨在一起从圆弧轨道上某处由静止释放,经平面BC到斜面CD上,忽略一切阻力,则下列说法正确的是A.四个小球在整个运动过程中始终不分离B.在圆弧轨道上运动时,2号球对3号球不做功C.在CD斜面轨道上运动时,2号球对3号球做正功D.在CD斜面轨道上运动时,2号球对3号球做负功4.如图所示,电梯与水平地面成θ角,一人站在电梯上,电梯从静止沿斜面开始匀加速上升,到达一定速度后再匀速上升.若以N表示水平梯板对人的支持力,G为人受到的重力,f为电梯对人的静摩擦力,则下列结论正确的是A.加速过程中,N=GB.加速过程中,人受到的支持力大于人对电梯的压力C.匀速过程中,f=0,N、G都做功D.匀速过程中,摩擦力方向水平向右5.如图甲所示,物体受到水平推力F的作用,在粗糙水平面上做直线运动。
通过力传感器和速度传感器监测到推力F和物体速度v随时间t变化的规律如图乙所示。
新教材高考物理一轮复习课时练15功和功率含解析新人教版
功和功率1.(正负功的判断)(2020浙江杭州高三一模)载人飞行包是一个单人低空飞行装置,如图所示,其发动机使用汽油作为燃料提供动力,可以垂直起降,也可以快速前进。
则飞行包(包括人)在竖直匀速降落的过程中(空气阻力不可忽略),下列说法正确的是()A.发动机对飞行包做正功B.飞行包的重力做负功C.空气阻力对飞行包做负功D.飞行包的合力做负功2.(功、功率的计算)如图所示,两个完全相同的小球分别从水平地面上A点和A点正上方的O 点抛出,O点抛出的小球做平抛运动,A点斜抛出的小球能达到的最高点与O点等高,且两球同时落到水平面上的B点,关于两球的运动,下列说法正确的是()A.两小球应该是同时抛出B.两小球着地速度大小相等C.两小球着地前瞬间,重力的瞬时功率相等D.两小球做抛体运动过程重力做功相等3.(功率的计算)在抢险救灾工作中常见到直升机的身影,如图为直升机抢救伤员的情景,直升机悬停在空中,用绳索将伤员由静止向上吊起,绳索对伤员做功的功率恒定,则在伤员加速上升的过程中(不计空气阻力),下列说法正确的是()A.绳索对伤员的拉力越来越大B.伤员克服重力做功的功率恒定C.伤员运动的速度变化得越来越快D.合力对伤员做功的功率越来越小4.(汽车的功率问题)(2020内蒙古通辽高三模拟)在平直的公路上,一辆汽车在牵引力作用下从静止开始做匀加速直线运动,当速度达到某一值时汽车做匀速直线运动。
若汽车所受阻力恒定,则汽车功率P随时间t变化的关系可能是()5.(多选)(功、功率的计算)(2020甘肃武威第六中学高考模拟)图a、b是一辆质量m=6×103kg 的公共汽车在t=0和t=4 s末两个时刻的照片。
当t=0时,汽车刚启动(汽车的运动可看成匀加速直线运动)。
图c是车内横杆上悬挂的拉手环经放大后的图像,测得θ=15°。
根据题中提供的信息,可以估算出的物理量有()A.汽车的长度B.4 s末汽车的速度C.4 s内汽车牵引力所做的功D.4 s末汽车牵引力的功率6.(功、功率的计算)(2020浙江金华江南中学高一月考)测定运动员体能的一种装置如图所示,运动员质量为m1,绳拴在腰间沿水平方向跨过滑轮(不计滑轮质量及摩擦),下悬一个质量为m2的重物,人用力蹬传送带而人的重心不动,使传送带以速率v匀速向右运动。
【物理】2020届一轮复习人教新课标功课时练(解析版)
2020届一轮复习人教新课标功课时练(解析版)1.如图为测定运动员体能的装置,轻绳拴在腰间沿水平线跨过定滑轮(不计滑轮的质量与摩擦),下悬重力为G的物体。
设人的重心相对地面不动,人用力向后蹬传送带,使水平传送带以速率为v逆时针转动,则()A.人对重物做功功率为GvB.人对传送带的摩擦力大小等于G,方向水平向右C.人对传送带的摩擦力对传送带不做功D.人对传送带做功的功率大小为Gv2.一质量为m的物体在水平恒定拉力F的作用下沿水平面运动,在t0时刻撤去F,其中v—t 图象如图所示。
已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ,则下列说法正确的是()①恒力F做功大小为②0~2t0时间内物体克服摩擦力做功为③时刻恒力F功率大小为④0~2t0时间内恒力F功率大小为A.①③B.②④C.①②③D.②③④3.有一固定轨道ABCD如图所示,AB段为四分之一光滑圆弧轨道,其半径为R,BC段是水平光滑轨道,CD段是光滑斜面轨道,BC和斜面CD间用一小段光滑圆弧连接。
有编号为1、2、3、4完全相同的4个小球(小球不能视为质点,其半径r<R),紧挨在一起从圆弧轨道上某处由静止释放,经平面BC到斜面CD上,忽略一切阻力,则下列说法正确的是A.四个小球在整个运动过程中始终不分离B.在圆弧轨道上运动时,2号球对3号球不做功C.在CD斜面轨道上运动时,2号球对3号球做正功D.在CD斜面轨道上运动时,2号球对3号球做负功4.如图所示,电梯与水平地面成θ角,一人站在电梯上,电梯从静止沿斜面开始匀加速上升,到达一定速度后再匀速上升.若以N表示水平梯板对人的支持力,G为人受到的重力,f为电梯对人的静摩擦力,则下列结论正确的是A.加速过程中,N=GB.加速过程中,人受到的支持力大于人对电梯的压力C.匀速过程中,f=0,N、G都做功D.匀速过程中,摩擦力方向水平向右5.如图甲所示,物体受到水平推力F的作用,在粗糙水平面上做直线运动。
通过力传感器和速度传感器监测到推力F和物体速度v随时间t变化的规律如图乙所示。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
2020届一轮复习人教新课标 功率 课时练(解析版)1.质量为m 的汽车,启动后沿平直路面行驶,如果发动机的功率恒为P ,且行驶过程中受到的阻力大小一定,汽车速度能够达到的最大值为v ,那么当汽车的车速为4v时,汽车的瞬时加速度的大小为( ) A .P mvB .2P mvC .3P mvD .4P mv2.质量为m 的汽车以恒定功率P 启动后沿水平道路行驶,经过一段时间后将达到最大速度v .若行驶中受到的摩擦阻力大小不变,则在加速过程中车速为v 时,汽车的加速度大小为( ) A . B . C . D .3.一质量为m 的物体在水平恒定拉力F 的作用下沿水平面运动,在t 0时刻撤去F ,其中v —t 图象如图所示。
已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ,则下列说法正确的是( )①恒力F 做功大小为 ②0~2t 0时间内物体克服摩擦力做功为③时刻恒力F 功率大小为④0~2t 0时间内恒力F 功率大小为A .①③B .②④C .①②③D .②③④4.一辆汽车在平直的公路上由静止开始启动。
在启动过程中,汽车牵引力的功率及其瞬时速度随时间的变化情况分别如图甲、乙所示。
已知汽车所受阻力恒为重力的,重力加速度g 取10 m /s 2。
下列说法正确的是 ( )A.该汽车的质量为3 000 kgB.v0=6m/sC.在前5s内,阻力对汽车所做的功为25kJD.在5~15s内,汽车的位移大小约为67.19m5.质量为m的物体P置于倾角为θ1的固定光滑斜面上,轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着P与小车,P与滑轮间的细绳平行于斜面,小车以速率v水平向右做匀速直线运动.当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角θ2时(如图),下列判断正确的是()A.P的速率为vB.P的速率为v cos θ2C.绳的拉力等于mg sin θ1D.绳的拉力小于mg sin θ16.(多选)如图所示,用细线悬挂一小铁块,将小铁块拉直到如图所示的水平位置,然后放手使小铁块从静止开始向下摆动,在小铁块摆向最低点的过程中,重力对小铁块做功的功率()A.一直增大B.先变大,后变小C.在最低点为零D.在最低点最大7.(多选)滑沙是国内新兴的,也是黄金海岸独有的旅游项目,深受游客欢迎.如图所示,某人坐在滑沙板上从沙坡斜面的顶端由静止沿直线下滑到斜面底端时,速度为v,设人下滑时所受阻力恒定不变,沙坡长度为L,斜面倾角为θ,人的质量为m,滑沙板质量不计,重力加速度为g.则( )A.人沿沙坡斜面的顶端下滑到底端所受阻力做的功为B.人沿沙坡下滑时所受阻力的大小为C.人沿沙坡斜面的顶端下滑到底端重力做的功为mgLD.人在下滑过程中重力功率的最大值为mgv sinθ8.(多选)汽车从静止匀加速启动,最后做匀速运动,其速度随时间及加速度、牵引力和功率随速度变化的图象如图所示,其中正确的是( )A.B.C.D.9.(多选)如图所示,足够长传送带与水平方向的倾角为θ,物块a通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻滑轮与物块b相连,b的质量为m,开始时a、b及传送带均静止,且a不受传送带摩擦力作用,现让传送带逆时针匀速转动,则在b上升h高度(未与滑轮相碰)过程中A.物块a重力势能减少mghB.摩擦力对a做的功大于a机械能的增加C.摩擦力对a做的功小于物块a、b动能增加之和D.任意时刻.重力对a、b做功的瞬时功率大小相等10.某汽车集团公司研制了一辆燃油与电动混合动力赛车,燃油发动机单独工作时的额定功率为P,蓄电池供电的电力发动机单独工作时的额定功率为,已知赛车运动过程中受到的阻力恒定.(1)若燃油发动机单独工作时的最大速度为120 km/h,则两台发动机同时工作时的最大速度为多少?(2)若赛车先单独启动电力发动机从静止开始做匀加速直线运动,经过t1时间达到额定功率,然后以燃油发动机的额定功率单独启动继续加速,又经过t2时间达到最大速度v0,赛车总质量为m,求赛车的整个加速距离.11.国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器。
舰载机总质量为3×104kg,设起飞过程中发动机的推力恒为1.0×105N;弹射器有效作用长度为100m,推力恒定。
要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80m/s,弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和,假设所受阻力为总推力的20%,求:(1)弹射器的推力大小;(2)弹射器对舰载机所做的功;(3)弹射器对舰载机做功的平均功率。
12.桌面上有一轻质弹簧,左端固定在A点,自然状态时其右端B点位于桌面右侧边缘.水平桌面右侧有一竖直放置、半径R=0.3 m的光滑半圆轨道MNP,桌面与轨道相切于M点.在以MP为直径的右侧和水平半径ON的下方部分有水平向右的匀强电场,场强的大小E=.现用质量m1=0.4 kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点,释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B 点.用同种材料、质量为m2=0.2 kg、带+q的绝缘物块将弹簧缓慢压缩到C点,释放后物块离开桌面由M 点沿半圆轨道运动,恰好能通过轨道的最高点P.(取g =10 m/s 2)(1)物块m 2经过桌面右侧边缘B 点时的速度大小; (2)物块m 2在半圆轨道运动时对轨道的最大压力; (3)释放后物块m 2运动过程中克服摩擦力做的功.参考答案1.C 【解析】 【详解】汽车受到的阻力f P F v =,当速度为4v 时,汽车的牵引力为4P F v =,根据牛顿第二定律f F F ma -=得3Pa mv=,故选C 。
2.B 【解析】 【分析】汽车恒定功率启动当牵引力等于阻力时,汽车以最大速度匀速行驶,可求得阻力大小,再求出速度为时的牵引力,再根据牛顿第二定律可求得加速度。
【详解】当牵引力等于阻力时,汽车以最大速度匀速行驶,即 P=F 牵v=f 阻v 则阻力为:当车速为时,由P=Fv 得牵引力为:根据牛顿第二定律,可知: F-f 阻=ma解得:故应选B。
【点睛】恒定功率启动最大速度时F牵=f阻,同时知道P定=F牵×v,再由牛顿第二定律可得加速度。
3.B【解析】【详解】由图象,0−t0过程的加速度,t0到2t0过程的加速度的大小=,根据牛顿第二定律F-μmg=ma1,μmg=ma2,F=3μmg,位移x1=,故推力的功W F=Fx=μmgv0t0,故①错误;0~2t0时间内位移为x2=,物体克服摩擦力做功为W f=μmg×=,故②正确;时刻速度为,恒力F的功率大小为P F=3μmg×=2μmgv0,故③错误;0~2t0时间内恒力F做功为μmgv0t0,功率大小为=,故④正确。
故ACD错误,B正确。
故选:B.4.D【解析】由图像可知,汽车匀加速阶段的加速度,汽车匀加速阶段的牵引力为,匀加速阶段由牛顿第二定律:F-0.2mg=ma,解得m=1000kg,选项A错误;牵引力的功率为15kW时,汽车行驶的最大速度:,选项B错误;前5s内汽车的位移:x=at2=12.5m,阻力做功W Ff=-0.2mgx=-25J,选项C错误;5-15s内,由动能定理:Pt-0.2mgs=解得s=67.1875m,选项D正确;故选D.点睛:本题属于恒定加速度启动方式,由于牵引力不变,根据p=Fv可知随着汽车速度的增加,汽车的实际功率在增加,此过程汽车做匀加速运动,当实际功率达到额定功率时,功率不能增加了,要想增加速度,就必须减小牵引力,当牵引力减小到等于阻力时,加速度等于零,速度达到最大值.5.B【解析】试题分析:将小车速度沿绳子和垂直绳子方向分解为v1、v2,P的速率等于,A 错误、B正确;小车向右做匀速直线运动,θ减小,P的速率增大,绳的拉力大于mgsinθ1,C、D错误;故选B。
考点:速度的分解6.BC【解析】【详解】公式前提条件是F与v在同一方向上,小铁块在水平位置时,重力的功率为0,原因是小铁块的速度值是0,小铁块在竖直位置时,重力的功率为0,原因是小铁块的速度方向与重力方向垂直,故在小铁块摆向最低点的过程中,重力对小铁块做功的功率先变大,后变小,故AD错误,BC正确.故选:BC7.BD【解析】【分析】根据动能定理求阻力做的功,结合功的公式求阻力的大小。
由W=mgh求重力做的功。
当速度最大时,重力的功率最大,结合重力和最大速度,根据功率的表达式求出重力功率的最大值。
【详解】根据动能定理得:mgLsinθ+W f=mv2-0,解得阻力做的功为:W f=mv2-mgLsinθ,故A错误。
由W f=-fL得:阻力大小为:f=mgsinθ-,故B正确。
人沿沙坡斜面的顶端下滑到底端重力做的功为mgLsinθ.故C错误。
当人滑到底端时,速度最大,最大速度为v,则重力功率的最大值为:P=mgsinθ•v=mgvsinθ.故D正确。
故选BD。
【点睛】解决本题时要知道动能定理是求功常用的方法,特别是力未知的情况下。
要注意阻力做的功与克服阻力做功的区别,A项中mgLsinθ-mv2是克服阻力做功,不是阻力做的功。
8.ACD【详解】汽车开始做初速度为零的匀加速直线运动,当达到额定功率时,匀加速结束,然后做加速度逐渐减小的加速运动,直至最后匀速运动;开始匀加速时:F-f=ma,设匀加速刚结束时速度为v1,有:P额=Fv1最后匀速时:F额=f,有:P额=F额v m由以上各式解得:匀加速的末速度为:v1=P额/(f+ma),最后匀速速度为:v m=P额/f;A、在v-t图象中斜率表示加速度,汽车开始加速度不变,后来逐渐减小,最后匀速运动,故A正确;B、汽车运动过程中开始加速度不变,后来加速度逐渐减小,最后加速度为零,故B错误;C、汽车牵引力开始大小不变,然后逐渐减小,最后牵引力等于阻力,故C正确;D、开始汽车功率逐渐增加,P=Fv=Fat,故为过原点直线,后来功率恒定,故D正确。
9.ACD【解析】【详解】A. 开始时,a、b及传送带均静止且a不受传送带摩擦力作用,有m a gsinθ=m b g,则m a=m/sinθ,b上升h,则a下降hsinθ,则a重力势能的减小量为m a g×hsinθ=mgh,故A正确;B. 根据能量守恒得,系统机械能增加,摩擦力对a做的功等于a、b机械能的增量。
所以摩擦力做功大于a的机械能增加。
因为系统重力势能不变,所以摩擦力做功等于系统动能的增加。
故B错误,C正确;D. 任意时刻a、b的速率相等,对b,克服重力的瞬时功率P b=mgv,对a有:P a=m a gvsinθ=mgv,所以重力对a、b做功的瞬时功率大小相等。
故D正确。
故选:AC D.点睛:通过开始时,a、b及传送带均静止且a不受传送带摩擦力作用,根据共点力平衡得出a、b的质量关系.根据b上升的高度得出a下降的高度,从而求出a重力势能的减小量,根据能量守恒定律判断摩擦力做功与a、b动能以及机械能的关系.10.(1) (2)【详解】(1)燃油发动机单独工作,P=F1v1=fv1两台发动机同时工作,P+=F2v2=fv2最大速度v2==210 km/h.(2)燃油发动机的额定功率为P,最大速度为v0,阻力f=匀加速过程功率随时间均匀增加,发动机的平均功率为,设总路程为s,由动能定理有t1+Pt2-fs=解得【点睛】解决本题的关键知道功率与牵引力的关系,以及知道牵引力等于阻力时,加速度为零,汽车的速度最大.11.(1)(2)(3)【解析】试题分析:(1)设发动机.弹射器的推力分别为.则阻力:由动能定理得:,而:,故得:。