XX选考版高考物理一轮复习 第讲 功 功率夯基提能作业本

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第11讲功功率
A组基础题组
1.以下列图,物体沿弧形轨道滑下,尔后进入足够长的水平传达带,传达带向来以图示方向匀速转动,则传达带对物体做功的情况不能能的是()
A.向来不做功
B.先做正功后做负功
C.先做正功后不做功
D.先做负功后不做功
答案B当物体进入传达带的速度等于传达带速度时,没有摩擦力,故传达带不做功,故A 正确;当物体进入传达带的速度小于传达带速度时,摩擦力向前做正功,速度相等时不再做功,故B错误,C正确;当物体进入传达带的速度大于传达带速度时,摩擦力向后做负功,当速度相等时,不再做功,故D正确;本题选不能能的,应选B。

2.以下列图,为某种型号轿车中用于改变车速的挡位,表中列出了轿车的部分数据,手推变速杆到达不相同挡位可获得不相同的运行速度,从“1~5”速度逐挡增大,R是倒车挡。

则轿车在额定功率下,要以最大动力上坡,变速杆应推至哪一挡?以最大速度运行时,轿车的牵引力约为多大?()
A.“5”挡;8 000 N
B.“5”挡;2 000 N
C.“1”挡;4 000 N
D.“1”挡;2 000 N
答案D若轿车在额定功率下以最大动力上坡,那么要使用“1”挡;以最高速度v=189 km/h=52.5 m/s运行时,依照P=Fv得F== N≈2 000 N。

选项D正确。

3.起重机以1 m/s2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,若g取
10 m/s2,则在1 s内起重机对货物所做的功是()
A.500 J
B.4 500 J
C.5 000 J
D.5 500 J
答案D货物的加速度向上,
由牛顿第二定律有:F-mg=ma,
起重机的拉力F=mg+ma=11 000 N。

货物的位移是l=at2=0.5 m,
做功为W=Fl=5 500 J,故D正确。

4.质量为1 kg的物体做自由落体运动,下落1 s时重力的瞬时功率为(g取10 m/s2)()
A.5 W
B.10 W
C.50 W
D.100 W
答案D 1 s末的速度为:v=gt=10 m/s,所以第1 s末重力的瞬时功率为:P=mgv=100 W,应选项D正确。

5.以下列图,木板绕固定的水平轴O从水平川址OA缓慢转到OB地址,木板上的物块向来相对于木板静止,分别用F N和F f表示物块碰到的支持力和摩擦力,在此过程中,以下判断正确的选项是()
A.F N和F f对物块都不做功
B.F N对物块做正功,F f对物块做负功
C.F N对物块做正功,F f对物块不做功
D.F N对物块不做功,F f对物块做正功
答案C由题可知物块随木板一起做圆周运动,木板在旋转过程中,物块所受的静摩擦力向来背叛圆心O,所以静摩擦力不做功,而木板对物块的支持力时时辰刻与木板垂直,即支持力素来与位移同向,所以木板对物块的支持力做了正功,故本题的正确选项为C。

6.一辆汽车从静止出发,在平直的公路上加速前进,若是发动机的牵引力保持恒定,汽车所受阻力保持不变,在此过程中()
A.汽车的速度与时间成正比
B.汽车的位移与时间成正比
C.汽车做变加速直线运动
D.汽车发动机做的功与时间成正比
答案A由F-F f=ma可知,因汽车牵引力F保持恒定,故汽车做匀加速直线运动,C错误;由v=at可知,A正确;而x=at2,故B错误;由W F=F·x=F·at2可知,D错误。

7.如图甲所示,在水平路段AB上有一质量为2×103 kg的汽车(可视为质点),正以10 m/s的速度向右匀速运动,汽车前面的水平路段BC较粗糙,汽车经过整个ABC路段的v-t图像如图乙所示(在t=15 s处水平虚线与曲线相切),运动过程中汽车发动机的输出功率保持20 kW不变,假设汽车在两个路段上碰到的阻力(含地面摩擦力和空气阻力等)各自有恒定的大小。

求:
(1)汽车在AB路段上运动时所受阻力f1的大小。

(2)汽车恰巧开过B点时加速度a的大小。

(3)BC路段的长度。

答案(1)2 000 N(2)1 m/s2(3)68.75 m
解析(1)汽车在AB路段做匀速直线运动,依照平衡条件,有:
F1=f1
P=F1v1
解得f1=2 000 N
(2)t=15 s时汽车处于平衡状态,有:
F2=f2
P=F2v2
解得f2=4 000 N
恰巧开过B点时汽车的牵引力仍为F1,依照牛顿第二定律,有:
f1-F2=-ma
解得a=1 m/s2
(3)对于汽车在BC路段运动,由动能定理得:
Pt-f2s=m-m
解得s=68.75 m
B组提升题组
1.以下列图,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,一起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
答案C A、B一起沿固定的圆滑斜面由静止开始下滑,加速度为g sin θ。

由于A速度增大,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,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。

2.以下列图,某生产厂家为了测定该厂所生产的玩具车的性能,将两个完好相同的玩具车A、B并排放在两平行且水平的轨道上,分别经过挂钩连接另一个与玩具车等质量的货车(无牵引力),控制两车以相同的速度v0做匀速直线运动。

某时辰,经过控制器使两车的挂钩断开,玩具车A保持原来的牵引力不变,玩具车B保持原来的输出功率不变,当玩具车A的速度为2v0时,玩具车B的速度为1.5v0,则()
A.在这段时间内两车的位移之比为6∶5
B.玩具车A的功率变为原来的4倍
C.两车战胜阻力做功的比值为12∶11
D.两车牵引力做功的比值为5∶1
答案C设挂钩断开瞬时的牵引力为F,车受的摩擦力大小f=,对A解析有
Fx1-fx1=m(2v0)2-m=m;对B解析有Pt-fx2=m(1.5v0)2-m=m,已知P=Fv0,对A解析由动量定理得:(F-f)t=2mv0-mv0,x1=,解得x1∶x2=12∶11,故A错;战胜阻力做功W f=fx,则==,故C正确;牵引力做功W A=Fx1=3m,W B=Pt=2m,得=,故D错;P A=F·2v0=2P,故B错。

3.一物体所受的力F随位移x变化的图像以下列图,求在这一过程中,力F对物体做的功为()
A.3 J
B.6 J
C.7 J
D.8 J
答案B力F对物体做的功等于x轴上方梯形“面积”所表示的正功与x轴下方三角形“面积”所表示的负功的代数和。

W1=×(3+4)×2 J=7 J
W2=-×(5-4)×2 J=-1 J
所以力F对物体做的功为W=7 J-1 J=6 J。

应选项B正确。

4.汽车以恒定的功率在平直公路上行驶,所碰到的摩擦阻力恒等于车重的0.1,汽车能达到的最大速度为v m。

则当汽车速度为v m时,汽车的加速度为(重力加速度为g)()
A.0.1g
B.0.2g
C.0.3g
D.0.4g
答案A设汽车功率恒为P,达到最大速度v m时,牵引力F=F f=0.1mg,P=Fv m,当汽车速度为v=v m时,F'==0.2mg,由牛顿第二定律有F'-F f=ma,解得a=0.1g,A项正确。

5.以下列图,匈牙利大力士希恩考·若尔特曾用牙齿拉动50 t的A320客机。

他把一条绳子的一端系在飞机下方的前轮处,另一端用牙齿紧紧咬住,在52 s的时间内将客机拉动了约40 m。

假设大力士牙齿的拉力约为5×103 N,绳子与水平方向的夹角θ约为30°,则飞机在被拉动的过程中()
A.重力做功约为2.0×107 J
B.拉力做功约为1.7×105 J
C.战胜阻力做功约为1.5×105 J
D.合外力做功约为2.0×105 J
答案B飞机在重力方向上没有搬动距离,故重力做功W G=0,A选项错误;拉力做功W F=Fl cos θ=5×103×40×cos 30°J≈1.7×105 J,B选项正确;由动能定理:W F-W f=ΔE k=0,所以合外力做功为零,战胜阻力做功W f=W F≈1.7×105J,C、D选项错误。

6.以下列图,摆球质量为m,悬线的长为L,把悬线拉到水平川址后放手。

设在摆球从A点运动到B点的过程中空气阻力F

的大小不变,则以下说法错误的选项是()
A.重力做功为mgL
B.悬线的拉力做功为0
C.空气阻力F阻做功为-mgL
D.空气阻力F阻做功为-F阻πL
答案C小球下落过程中,重力做功为mgL,A正确;悬线的拉力向来与速度方向垂直,拉力
做功为0,B正确;空气阻力F
阻大小不变,方向向来与速度方向相反,故空气阻力F

做功为-F

·πL,C错误,D正确。

7.A、B两物体的质量之比m A∶m B=2∶1,它们以相同的初速度v0在水平面上做匀减速直线运动,直到停止,其速度-时间图像以下列图。

那么,A、B两物体所受摩擦力之比F A∶F B与A、B两物体战胜摩擦阻力做功之比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
答案B由v-t图像可知:a A∶a B=2∶1,又由F=ma,m A∶m B=2∶1,可得F A∶F B=4∶1;又由题图中面积关系可知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,应选B。

8.一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 和速度的倒数的关系图像以下列图。

若已知汽车的质量,则依照图像所给的信息,不能够求出的物理量是()
A.汽车的功率
B.汽车行驶的最大速度
C.汽车所碰到的阻力
D.汽车运动到最大速度所需的时间
答案D由F-F f=ma,P=Fv可得:a=·-,对应图线可知,=k=40 m2·s-3,可求出汽车的功率P,由a=0时,=0.05 m-1·s可得:v m=20 m/s,再由v m=,可求出汽车碰到的阻力F f,但无法求出汽车运动到最大速度所需的时间。

9.国家十三五规划中提出推行新能源汽车推行计划,提升电动车产业化水平。

假设有一辆新式电动车,质量m=2×103 kg,额定功率P=60 kW,当该电动车在平直水平路面上行驶时,碰到的阻力F f是车重的0.1,g=10 m/s2。

(1)求新式电动车在此路面上行驶所能达到的最大速度;
(2)新式电动车从静止开始,以加速度a=0.5 m/s2做匀加速直线运动,求这一过程能保持的时间;
(3)新式电动车从静止开始,保持额定功率做加速运动,则经50 s达到最大速度,求此过程中新式电动车的位移。

答案(1)30 m/s(2)40 s(3)1 050 m
解析(1)当电动车速度达到最大时,电动车的牵引力与阻力平衡,即F=F f
F f=kmg=0.1×2×103×10 N=2 000 N
由P=Fv m=F f v m
得v m== m/s=30 m/s
(2)电动车做匀加速运动时的牵引力为F1,则F1-F f=ma,解得F1=3 000 N
设电动车刚达到额定功率时的速度为v1,得P=F1v1
则v1== m/s=20 m/s
设电动车匀加速运动的时间为t1,则有v1=at1
解得t1== s=40 s
(3)从静止到达到最大速度整个过程,由动能定理得Pt2-F f x=m 解得x=1 050 m。

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