西宁市高考物理一轮基础复习： 专题17 功和功率(I)卷
高考物理一轮复习功和功率专题训练(附答案)-精选教学文档
高考物理一轮复习功和功率专题训练（附答案）功是标量，其大小等于力与其作用点位移的标积，国际单位制单位为焦耳。
以下是功和功率专题训练，请考生认真练习。
1.(2019宁波期末)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，一起沿固定的光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2.(2019福建四地六校联考)以一定的初速度竖直向上抛出一个小球，小球上升的最大高度为h，空气阻力的大小恒为F，则从抛出到落回到抛出点的过程中，空气阻力对小球做的功为()A.0B.-FhC.FhD.-2Fh3.(2019湖北省重点中学联考)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()图2A.W1=W2=W3B.W1C.W1对点训练：功率的分析与计算4.(2019唐山模拟)位于固定粗糙斜面上的小物块P，受到一沿斜面向上的拉力F，沿斜面匀速上滑。
现把力F的方向变为竖直向上，若使物块P仍沿斜面保持原来的速度匀速运动，则()A.力F一定要变小B.力F一定要变大C.力F的功率将减小D.力F的功率将增大5.质量为m的小球以初速度v0水平抛出，恰好垂直打在倾角为的斜面上，则球落在斜面上时重力的瞬时功率为(不计空气阻力)()A.mgv0tanB.C. D.mgv0cos对点训练：机车启动问题6.(2019汕头模拟)一辆汽车从静止出发，在平直的公路上加速前进，如果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7.(2019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和速度的倒数图像如图5所示。
高考物理一轮复习《功 功率》复习测试及参考答案
《功功率》复习测试一、单选题1.如图所示，质量为m的物块在倾角为α的斜面上保持相对静止，斜面体和物块一起以速度v水平向右做匀速直线运动，则斜面体对物块的摩擦力和弹力对物块做功情况是（）A. 摩擦力做正功，弹力做负功B. 摩擦力做正功，弹力做正功C. 摩擦力做负功，弹力做负功D. 摩擦力做负功，弹力做正功2.如图所示，用水平恒力F拉着一物体沿水平面从A移到B的过程中，下列说法正确的是（）A. 有摩擦力比无摩擦力时，力F做的功多B. 物体加速运动比减速运动时，力F做的功多C. 物体无论怎样运动，力F做的功相等D. 有摩擦力与无摩擦力时，力F的平均功率相等3.魔方，英文名为Rubik′s Cube，又叫魔术方块或鲁比克方块，是一种手部极限运动．通常泛指三阶魔方．三阶魔方形状是正方体，由有弹性的硬塑料制成．要将一个质量为m、边长为a的水平放置的匀质三阶魔方翻倒，推力对它做功至少为( )A. mgaB.C.D.4.如图所示，密度为ρ、边长为a的正立方体木块漂浮在水面上（h为木块在水面上的高度）。
现用竖直向下的力F将木块按入水中，直到木块上表面刚浸没，则此过程中木块克服浮力做功为（已知水的密度为ρ0、重力加速度为g）（）A. ρa3ghB. a3gh（ρ＋ρ0）C. ρ0a2gh（a－h）D. a2gh（a－h）（ρ＋ρ0）5.据《科技日报》2018年7月17日报道，上海中车公司生产的全球最大马力无人遥控潜水器近日在上海下线。
该潜水器主要用于深海搜寻和打捞等。
若在某次作业中，自重5×103kg的潜水器的将4×103kg的重物从3000m深的海底匀速提升到海面，已知提升过程中潜水器的机械功率恒为180kW，水对潜水器及重物的浮力与阻力大小相等，则提升的时间约为（）A. 0. 5×103sB. 1. 0×103sC. 1. 5×103sD. 2. 0×103s6.质量为2000kg的汽车在水平路面上匀加速启动，阻力恒为1000N，t=20s时发动机达到额定功率，此后，功率保持不变，其运动的v—t图象如下，下列说法正确的是（）A. 在t=40s时汽车达到最大速度B. 汽车的额定功率为20000WC. 匀加速阶段，汽车的加速度大小为1m/s2D. 加速过程中，汽车的牵引力一直在增大7.引体向上是国家高中学生体质健康标准的选测项目之一，主要测试上肢肌肉力量的发展水平，为男学生上肢力量的测试项目。
高考物理新课标一轮复习课件功和功率
物理意义
功是描述力对物体运动状态改变 程度的物理量，是能量转化的量 度。
恒力做功与变力做功
恒力做功
当物体受到恒定的力作用时，力所做 的功等于力与物体在力的方向上发生 的位移的乘积。
变力做功
当物体受到的力是变化的时候，我们 可以通过计算力在微小位移上的元功 ，然后求和得到总功。
动能定理在电磁学中的应用
分析电磁感应现象
01
通过动能定理分析电磁感应现象中导体棒的速度变化及产生的
感应电动势。
计算电场力做功
02
在电场中，应用动能定理可以计算电场力对电荷所做的功，进
而分析电荷的运动情况。
解决带电粒子在磁场中的运动问题
03
对于带电粒子在磁场中的运动问题，可以通过动能定理求解粒
子的速度变化及运动轨迹。
05 实验：验证动能 定理和机械能守 恒定律
实验目的和原理
要点一
验证动能定理
通过测量物体在不同速度下的动能，验证动能与速度平方 成正比的定理。
要点二
验证机械能守恒定律
在只有重力做功的情况下，物体的动能和势能之和保持不 变。
实验器材和步骤
器材：打点计时器、纸带、重锤、刻度尺、电 源等。
01
1. 安装实验器材，将打点计时器固定在支 架上，接通电源。
• 功是标量：虽然力和位移都是矢量，但功是标量，只有大小没 有方向。功的正负只表示能量转化的方向，不表示方向性。
02 功率的基本概念 与计算
功率的定义及物理意义
功率的定义
功率是描述物体做功快慢的物理量，定义为单位时间内完成的功，即$P = frac{W}{t}$。
高考物理第一轮复习限时规范训练：功和功率(含解析)
高考物理第一轮复习限时规范训练：功和功率（含解析）一、选择题：在每题给出的四个选项中，第1～5题只要一项契合标题要求，第6～8题有多项契合标题要求．1．如下图，乒乓球运发动用同一个乒乓球两次发球，乒乓球恰恰都在等高处水平向左越过球网，从最高点落到台面的进程中(不计乒乓球的旋转和空气阻力)，以下说法正确的选项是 ( ) A．球第1次过网时的速度小于第2次的B．球第1次的速度变化量小于第2次的C．球两次落到台面时重力的瞬时功率相等D．球两次落到台面进程中重力的平均功率不相等解析：C 球下落的高度相反，由h＝12gt2可知下落的时间相等，因球第1次比第2次经过的水平位移大，依据x＝vt可知，球第1次过网时的速度大于第2次过网时的速度．球在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做自在落体运动，故速度变化量只在竖直方向，由Δv＝gt可得速度变化量相等．重力的瞬时功率P＝mgvy，落地时竖直方向的速度相等，故球两次落到台面时重力的瞬时功率相等．平均功率等于功除以时间，重力两次做的功相反，时间也相反，重力两次的平均功率也相反，应选C.2．质量为m的汽车，启动后沿平直路面行驶，假设发起机的功率恒为P，且行驶进程中遭到摩擦阻力大小一定，汽车速度可以到达的最大值为v，那么当汽车的车速为v3时，汽车的瞬时减速度的大小为( )A．Pmv B．2PmvC．3PmvD．4Pmv【答案】B【解析】当汽车匀速行驶时，有f＝F＝Pv，依据P＝F′×v3，得F′＝3Pv，由牛顿第二定律得a＝F′－fm＝3Pv－Pvm＝2Pmv，应选项B正确，A、C、D错误．3．如下图，质量为m的小球以初速度v0水平抛出，恰恰垂直打在倾角为θ的斜面上，不计空气阻力，那么球落在斜面上时重力的瞬时功率为( )A．mgv0tan θ B．mgv0tan θC．mgv0sin θD．mgv0cos θ【答案】B【解析】由于v 垂直于斜面，可求出小球落在斜面上时速度的竖直重量v 2＝v 0tan θ，此时重力做功的瞬时功率为P ＝mgv 2＝mgv 0tan θ.选项B 正确．4．如下图，木板质量为M ，长度为L ，小木块质量为m ，水平空中润滑，一根不计质量的轻绳跨过定滑轮区分与M 和m 衔接，小木块与木板间的动摩擦因数为μ，末尾时木块运动在木板左端，现用水平向右的力将m 拉至右端，拉力至少做功为 ( )A ．μmgLB ．2μmgLC ．μmgL2 D ．μ(M ＋m )gL【答案】A【解析】m 缓慢运动至右端，拉力F 做功最小，其中F ＝μmg ＋F T ，F T ＝μmg ，小木块位移为L 2，所以W F ＝F ·L 2＝μmgL . 5．有一固定轨道ABCD 如下图，AB 段为四分之一润滑圆弧轨道，其半径为R ，BC 段是水平润滑轨道，CD 段是润滑斜面轨道，BC 和斜面CD 间用一小段润滑圆弧衔接．有编号为1,2,3,4完全相反的4个小球(小球不能视为质点，其半径r <R )，紧挨在一同从圆弧轨道上某处由运动释放，经平面BC 到斜面CD 上，疏忽一切阻力，那么以下说法正确的选项是( )A．四个小球在整个运动进程中一直不分别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【答案】A【解析】圆弧轨道越低的位置切线的倾角越小，减速度越小，故相邻小球之间有挤压力，小球在水平面上速度相反，无挤压不分别，在斜面上减速度相反，无挤压也不分别，应选项B、C、D错误，A正确．6．用起重机提升货物，货物上升进程中的v－t图象如下图，在t＝3 s到t＝5 s内，重力对货物做的功为W1，绳索拉力对货物做的功为W2，货物所受合力做的功为W3，那么( )A．W1>0 B．W2<0C．W2>0 D．W3<0【答案】CD【解析】剖析题图可知，货物不时向上运动，依据功的定义式可得：重力做负功，拉力做正功，即W1<0，W2>0，A、B错误，C正确；依据动能定理：合力做的功W3＝0－12mv2，v＝2 m/s，即W3<0，选项D正确．7．质量为m 的汽车在平直路面上启动后就做匀减速直线运动，经过时间t ，到达速度v ，此时汽车到达了额外功率．汽车以额外功率继续行驶．整个运动进程中汽车所受阻力恒为f ，那么( )A ．整个运动进程中，汽车运动的最大速度是vB ．整个运动进程中，汽车运动的最大速度是mv 2ftC ．匀减速运动阶段，汽车的牵引力为f ＋mv tD ．汽车的额外功率为⎝ ⎛⎭⎪⎫m v t ＋f v 【答案】CD【解析】到达额外功率后汽车继续减速，直到最后匀速运动，A 项错误；t 时间内，汽车的减速度a ＝vt，由牛顿第二定律得F －f ＝ma ，所以汽车的牵引力F ＝f ＋m v t，C 项正确；t 时辰汽车到达额外功率P ＝Fv ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫m v t ＋f v ，D 项正确；最后的速度为P f ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫mv ft ＋1v ，因此B 项错误．8．如下图，细绳的一端绕过定滑轮与木箱相连，现以大小恒定的拉力F 拉动细绳，将静置于A 点的木箱经B 点移到C 点(AB ＝BC )，空中平直且与木箱的动摩擦因数处处相等．设从A到B和从B到C的进程中，F做功区分为W1，W2，克制摩擦力做功区分为Q1，Q2，木箱经过B、C时的动能和F的功率区分为E k B，E k C和P B，P C，那么以下关系一定成立的有( )A．W1＞W2 B．Q1＞Q2C．E k B＞E k C D．P B＞P C【答案】AB【解析】F做功W＝Fl cos α(α为绳与水平方向的夹角)，在AB 段和BC段相比拟，F大小相反，l相反，而α逐渐增大，故W1＞W2，A正确；物体运动中，支持力逐渐减小，摩擦力逐渐减小，故Q1＞Q2，B正确；由于物体运动状况不能确定，故动能关系、功率关系无法确定，选项C、D错．二、非选择题9．如下图，修建工人经过滑轮装置将一质量是100 kg的料车沿30°角的斜面由底端匀速地拉－到顶端，斜面长L是4 m，假定不计滑轮的质量和各处的摩擦力，g取10 N/kg，求这一进程中：(1)人拉绳子的力做的功；(2)物体的重力做的功；(3)物体遭到的各力对物体做的总功．解：(1)工人拉绳子的力F ＝12mg sin θ 工人将料车拉到斜面顶端时，拉绳子的长度：l ＝2L ，依据公式W ＝Fl cos α，得W 1＝12mg sin θ·2L ＝2 000 J. (2)重力做功W 2＝－mgh ＝－mgL sin θ＝－2 000 J.(3)由于料车在斜面上匀速运动，那么料车所受的合力为0，故W 合＝0.10．如下图，水平传送带正以v ＝2 m/s 的速度运转，两端水平距离l ＝8 m ，把一质量m ＝2 kg 的物块悄然放到传送带的A 端，物块在传送带的带动下向右运动，假定物块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.1，不计物块的大小，g 取10 m/s 2，那么把这个物块从A 端传送到B 端的进程中，摩擦力对物块做功的平均功率是多少？1 s 时，摩擦力对物块做功的功率是多少？皮带克制摩擦力做功的功率是多少？解：物块受向右的摩擦力为F f ＝μmg减速度为a ＝μg当物块与传送带相对运动时，物块的位移为x＝v22a摩擦力做功为W＝F f x＝4 J相对运动后物块与传送带之间无摩擦力，尔后物块匀速运动到B 端，物块由A端运动到B端所用的时间为t＝va ＋l－xv＝5 s那么物块在被传送进程中所受摩擦力的平均功率为P＝Wt＝0.8 W1 s时，物块的速度为v1＝at＝1 m/s那么摩擦力对物块做功的功率为P1＝F f v1＝2 W皮带的速度为v＝2 m/s故皮带克制摩擦力做功的功率为P2＝F f v＝4 W.11．质量为m的汽车，在平直公路上以恒定的减速度匀减速启动，汽车到达额外功率时速度大小为v，此时恰恰末尾下坡，司机立刻调整发起机的功率为额外功率的一半，使汽车以大小为v的速度沿坡路匀速下滑，下滑一段路程后汽车又开足马力以额外功率减速下行，在坡路上减速t时间后，车速到达最大，且最大车速是刚下坡时速度的2倍，坡面倾角为θ，重力减速度为g，水平路面和坡面对车的阻力相反，在t 时间内汽车沿坡路经过的距离为s ，试求：(1)汽车的额外功率；(2)平直公路和坡面对车的阻力的大小；(3)汽车在平直公路上匀减速行驶的减速度的大小．解：(1)设汽车的额外功率为P ，阻力为f ，汽车在坡面上匀速运动时的牵引力为F 1，那么对匀速运动进程，由平衡条件得F 1＋mg sin θ＝f ① 又有P 2＝F 1v ② 对汽车在坡面上以额外功率减速行驶t 时间的进程，由动能定理得Pt ＋mgs sin θ－fs ＝12m (2v )2－12mv 2③ 由①②③解得P ＝3mv 32vt －s.④ (2)由①②④式解得阻力大小f ＝3mv 222vt －s ＋mg sin θ.⑤ (3)设汽车在平直公路上运动的减速度为a ，汽车到达额外功率时的牵引力为F 2由牛顿第二定律得F 2－f ＝ma ⑥又有P＝F2v⑦由④⑤⑥⑦解得a＝3v222vt－s－g sinθ.。
高考物理一轮复习 考点通关练 考点17 功和功率-人教版高三全册物理试题
考点17 功和功率考点名片考点细研究：本考点考查要点有：(1)功的理解与计算；(2)恒力与合力做功的计算、变力做功；(3)机车启动问题；(4)功、功率与其他力学知识的综合。
其中考查到的如：2016年某某高考第8题、2015年全国卷Ⅱ第17题、2015年海南高考第3题、2015年高考第23题、2015年浙江高考第18题、2015年四川高考第9题、2014年全国卷Ⅱ第16题、2014年重庆高考第2题、2013年安徽高考第22题等。
备考正能量：本考点内容在高考中往往与动能定理、功能关系、图象问题等结合考查。
预计今后高考将延续以上特点，并结合当代生活实际、科技和社会热点来作为命题的背景和素材。
一、根底与经典1．关于摩擦力对物体做功，以下说法中正确的答案是( )A．滑动摩擦力总是做负功B．滑动摩擦力可能做负功，也可能做正功C．静摩擦力对物体一定不会做功D．静摩擦力对物体总是做正功答案 B解析不论是滑动摩擦力，还是静摩擦力，都既可以为阻力，也可以为动力，如此既可以做负功，也可以做正功，也都可能不做功，应当选项A、C、D均错误，B正确。
2. 用水平力F拉一物体，使物体在水平地面上由静止开始做匀加速直线运动，t1时刻撤去拉力F，物体做匀减速直线运动，到t2时刻停止，其速度—时间图象如下列图，且α>β。
假设拉力F做的功为W1，平均功率为P1；物体抑制摩擦阻力F f做的功为W2，平均功率为P2，如此如下选项正确的答案是( )A ．W 1>W 2，F ＝2F fB ．W 1＝W 2，F >2F fC ．P 1<P 2，F >2F fD ．P 1＝P 2，F ＝2F f 答案 B解析 整个运动过程中，根据动能定理有W 1－W 2＝0，所以W 1＝W 2，又P 1＝W 1t 1，P 2＝W 2t 2，所以P 1>P 2；根据牛顿第二定律，施加拉力F 时，加速度大小a 1＝F －F fm，撤去拉力F 后加速度大小a 2＝F f m，v t 图象斜率的绝对值表示加速度的大小，根据题图可知a 1>a 2，即F －F f m >F fm可得F >2F f ，综上分析，此题答案为B 。
高考物理一轮复习小题多维练(全国通用)第17练功和功率(原卷版+解析)
专题06 功和能第17练功和功率1．下列叙述中正确的是()A．一对作用力和反作用力做功之和一定为零B．静摩擦力一定不做功C．一对滑动摩擦力所做总功不可能为零D．一对静摩擦力所做总功可能不为零2．如图所示，中间有孔的物块A套在光滑的竖直杆上，通过光滑滑轮用不可伸长的轻绳将物块A拉着向上运动，拉力为F，在物块A匀速上升过程中，下列说法正确的是()A．拉力F变小B．杆对A的弹力N不变C．绳子自由端(右端)的速率增大D．拉力F的功率P不变3．从某高度以初速度v0水平抛出一个质量为m的小球，不计空气阻力，在小球下落的过程中，其加速度a，速度变化量Δv、重力的功率P和重力做功W与时间t的关系图像，正确的是()1．关于运动物体所受的合外力、合外力做的功及动能变化的关系，下列说法正确的是A．合外力为零，则合外力做功一定为零B．合外力做功为零，则合外力一定为零C．合外力做功越多，则动能一定越大D．动能不变，则物体所受合外力一定为零2．如图所示，将两质量相等的小球a、b从水平地面NO上方同一位置A点水平抛出，初速度均垂直于光滑的竖直墙壁MO，但大小不同。
小球a抛出后做平抛运动落到水平地面上的B点，小球b碰到竖直墙壁后也落到B点。
若不计小球与墙壁碰撞的时间，下列说法正确的是( )A ．抛出到落地前瞬间重力对两小球做功的平均功率相同B ．抛出到落地前瞬间重力对小球a 做功的平均功率小于重力对小球b 做功的平均功率C ．落地前瞬间重力对小球做功的瞬时功率相等D ．落地前瞬间重力对小球a 做功的瞬时功率大于重力对小球b 做功的瞬时功率3．当前我国“高铁”事业发展迅猛．假设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，其图象如图所示，已知在0～t 1时间内为过原点的倾斜直线，t 1时刻达到额定功率P ，此后保持功率P 不变，在t 3时刻达到最大速度v 3，以后匀速运动．下列判断正确的是A ．从0至t 3时间内，列车一直匀加速直线运动B ．t 2时刻的加速度大于t 1时刻的加速度C ．在t 3时刻以后，机车的牵引力为零D ．该列车所受的恒定阻力大小为4．固定的光滑竖直杆上套着一个滑块，用轻绳系着滑块绕过光滑的定滑轮，以大小恒定的拉力F 拉绳，使滑块从A 点起由静止开始上升。
高考物理一轮总复习课时冲关十七功和功率(含解析)新人教版
第1讲功和功率( 课时冲关十七)[A 级－基础练 ]1． ( 多项选择 ) 一个质量为m的物体，在水平拉力 F 的作用下，在粗拙的水平面上运动，下()列哪些说法是正确的选项是A．假如物体做加快直线运动， F 必定对物体做正功B．假如物体做减速直线运动，必定对物体做负功C．假如物体做减速直线运动， F 也可能对物体做正功D．假如物体做匀速直线运动， F 必定对物体做正功分析： ACD [ 在水平拉力 F 的作用下，物体在粗拙的水平面上做加快直线运动时，拉力F 方向与物体发生的位移同向，所以，拉力 F 必定对物体做正功， A 正确；物体做减速直线运动时，拉力 F 的方向既可能与物体发生的位移反向，也可能与物体发生的位移同向，即拉力 F 既可能对物体做负功，也可能对物体做正功，故 B 错误， C正确；物体做匀速直线运动时，水平拉力 F 的方向必定与物体发生的位移同向，即拉力F必定对物体做正功，故D正确．] 2．如下图，站在做匀加快直线运动的车厢里的人向前推车厢壁，以下对于人对车做功的说法中正确的选项是()A．做正功B．做负功C．不做功D．没法确立分析： B [ 在水平方向上，人对车的作使劲有两个：一个是人对车壁向前的推力F，另一个是人对车厢地板向后的摩擦力F′.因为人随车向前做匀加快运动，所以车对人的总作使劲是向前的，由牛顿第三定律可知人对车的总作使劲是向后的．所以此协力的方向与运动方向相反，人对车做的总功为负功，所以B正确． ]3.( 多项选择 ) 如下图是做匀变速直线运动的质点在0～ 6 s 内的位移－时间图线，则 ()A． 0～3 s ，合外力对证点做正功B． 3～6 s ，合外力对证点做负功C． 1～5 s ，合外力对证点不做功D．前 5 s 内，合外力对证点做负功分析： CD [ 由图象切线斜率表示速度可知，0～3 s，质点的速度渐渐减小，由动能定理可知合外力对证点做负功，故 A 错误；3～ 6 s，质点的速度渐渐增大，由动能定理可知合外力对证点做正功，故 B 错误；依据对称性可知，t ＝1 s和 t ＝5 s时图象的斜率的绝对值相等，则质点的速率相等，由动能定理可知合外力对证点不做功，故 C正确；由图象斜率可知， 0 时辰质点的速率大于 5 s 时的速率，所从前 5 s质点动能减小，合外力对证点做负功，故 D正确． ]4．一物体静止在粗拙水平川面上，现用一大小为F1的水平拉力拉动物体，经过一段时间后其速度变成v，若将水平拉力的大小改为F2，物体从静止开始经过相同的时间后速度变为 2v，对于上述两个过程，用W F1、 W F2分别表示拉力F1、F2所做的功， W f1、W f2分别表示前后两次战胜摩擦力所做的功，则()A．W F2＞ 4W F1，W f2＞ 2W f1B．W F2＞ 4W F1，W f2＝ 2W f1C．W F2＜ 4W F1，W f2＝ 2W f1D．W F2＜ 4W F1，W f2＜ 2W f1分析： C[ 依据x＝vt和W f＝μmgx可判断，两次战胜摩擦力所做的功Wf2＝2W f1.由动2F 1 2F－ W f212FF能定理得 W1－ W f1＝2mv和 W2＝2m(2 v)，整理可判断W2＜4W1，应选项C正确．] 5．如图，一箱苹果沿着倾角为θ 的圆滑斜面加快下滑，在箱子正中央夹有一只苹果，它四周苹果对它作使劲的协力()A．对这只苹果做正功B．对这只苹果做负功C．对这只苹果不做功D．没法确立sin θ分析： C [ 对整体剖析，受重力和支持力，整体的加快度a＝Mg＝ g sinθ，可M知苹果的加快度为 g sinθ，苹果受重力、四周苹果的作使劲，两个力的协力等于 mg sinθ，所以其余苹果对该苹果的作使劲等于mg cosθ，方向垂直于斜面向上，依据功的公式可知，四周苹果对它的作使劲不做功，故 C 正确， A、 B、 D错误． ]6．(2019 ·长沙模拟 ) 国家“十三五”要点研发计划《现代轨道交通专项》启动时速 600公里高速磁悬浮交通和时速200 公里中速磁悬浮交通研发项目，列车速度的提升要解决很多详细的技术问题，提升牵引功率就是此中之一．若列车匀速行驶时，所受阻力大小与速度大小成正比，当磁悬浮列车分别以600 km/h 和 200 km/h 的速度匀速行驶时，列车的牵引功率之比为 ()A． 3∶1B． 6∶1C． 9∶1D． 12∶1分析： C [ 列车匀速行驶时，则有＝ f＝kv ，牵引力的功率＝＝kv2，因为列车的F F P Fv速度之比为3∶ 1，所以牵引功率之比为9∶ 1，故 C 正确， A、 B、 D错误． ] 7．(2019 ·日照模拟 ) 汽车发动机的额定功率是60 kW，汽车的质量为2×103 kg ，在平直路面上行驶，遇到的阻力是车重的0.1 倍．若汽车从静止出发，以0.5 m/s 2的加快度做匀加快运动，则出发 50 s 时，汽车发动机的实质功率为( g取 10 m/s 2)() A． 25 kW B． 50 kWC． 60 kW D． 75 kW分析： C [ 汽车遇到的阻力F f＝ 0.1 mg＝ 2 000 N ，汽车以0.5 m/s 2的加快度做匀加快运动，由牛顿第二定律得F－ F f＝ ma，解得 F＝3 000 N，若50 s内车做匀加快运动，则 v ＝at ＝25 m/s,50 s末汽车功率 P＝ Fv＝75 000 W＝75 kW，但汽车发动机的额定功率是60 kW，则 50 s 内车不是匀加快运动，而是先匀加快运动后变加快运动，出发50 s 时，汽车发动机的实质功率为 60 kW，故 C 正确． ]8．在水平面上，有一曲折的槽道弧RR的两个半圆构成 ( 如图 ) ，，槽道由半径分别为和AB2现用大小恒为 F 的拉力将一圆滑小球从A点沿滑槽道拉至B点，若拉力 F 的方向不时辰刻均与小球运动方向一致，则此过程中拉力所做的功为()A．零B．FR3C. 2πFR D． 2πFR分析： C [ 固然拉力方向时辰改变，但力与运动方向一直一致，用微元法，在很小的一段位移内能够当作恒力，小球的行程为R3，故正确．π R＋π，则拉力做的功为πC] 22FR9． ( 多项选择 ) 如下图，质量为的小车在水平恒力F 的推进下，从山坡( 粗拙 )底部A处m由静止运动至高为 h 的山坡顶部 B 处，获取的速度为v， A、B 之间的水平距离为x，重力加速度为 g.以下说法正确的选项是()A ．重力对小车做功 mghB ．推力对小车做功 FxC ．合外力对小车做的功为Fx － mgh12D ．小车战胜摩擦阻力做的功为Fx －mgh － 2mv分析： BD [ 重力对小车做负功，则G＝－ ，故 A 错误；力 F 是恒力，在力的方向上W mgh的位移为 x ，所以 W F ＝Fx ，故 B 正确； W 合 ＝ Fx － mgh －W 阻 ，故 C 错误；对小车从A 运动到 B1212的过程运用动能定理得， Fx －mgh － W 阻 ＝2mv － 0，解得 W 阻 ＝ Fx － mgh－2mv ，故 D 正确． ][B 级—能力练 ]10．在某次阅兵中， 24 架直升机在空中构成数字“ 90”字样，而领头的直升机悬挂的国旗让人心潮汹涌． 如下图， 为了使国旗能悬在直升机下不致飘起来，在国旗下端还悬挂了重物，假定国旗与悬挂物的质量为m ，直升机质量为 M ，并以速度 v 匀速直线飞翔，飞翔过程中，悬挂国旗的细线与竖直方向夹角为α ，那么以下说法不正确的选项是()A ．国旗与悬挂物遇到3 个力的作用B ．细线的张力做功的功率为mgvcos αC ．国旗与悬挂物所受协力做的功为零D ．国旗与悬挂物战胜阻力做功的功率为mgv tan α分析： B [ 国旗与悬挂物受 3 个力，重力、细线的拉力、空气阻力，如下图，拉力Fmg＝ cos α ，则 F 的功率为 P F ＝ Fv sin α＝ mgv tan α ，战胜阻力做功的功率P f ＝ fv ＝ mgv tan α ，因为国旗与悬挂物匀速，故协力做功为零，A 、 C 、 D 正确，B 错误，应选 B.]11．(2019 ·湖南十三校联考 ) 如下图，a 、b 两点位于同一条竖直线上，从 、 b 两点a分别以速度 v 1、v 2 水平抛出两个相同的小球， 可视为质点，它们在水平川面上方的 P 点相遇．假设在相遇过程中两球的运动没有遇到影响，空气阻力忽视不计，则以下说法正确的选项是()A．两个小球从a、b两点同时抛出B．两小球抛出的初速度v1＞v2C．从b点抛出的小球着地时水平射程较小D．从a点抛出的小球着地时重力的刹时功率较大分析： D[ 若a、b同时抛出，则抵达P 点所需时间 t a＞ t b，要在 P 点相遇，需 a 球先抛出，故 A 错误．因为a、b到P点的水平位移相同，依据x＝ vt 得 v1＜ v2，故B错误． b点抛出的小球着地时水平射程大，如下图，故 C 错误．a球着地时重力的刹时功率G ＝a mgv cosθ＝mgv ＝ mgt，同理： P ＝ mgv ＝mgt ，所以 P ＞P ，故D正确．]a ya 2 a Gbyb 2 b GaGb12.(2019 ·宁波期末) 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： C [ 木块向下加快运动，故动能增添，由动能定理可知，木块A所受的协力对A做正功， A 错误．A、B整体拥有沿斜面向下的加快度，设为a，将 a 正交分解为竖直方向分量 a1和水平方向重量a2，如图．因拥有水平重量a2，故木块 A必受水平向左的摩擦力f ，木块 B 对 A 的支持力 N与速度方向成钝角，所以木块B对 A 的支持力做负功， B 错误．木块B对 A 的摩擦力 f 与速度方向成锐角，所以摩擦力 f 做正功，C正确．对木块A由牛顿第二定律： mg－ N＝ ma1①f＝ ma2②设斜面倾角为 θ ， a ＝ g sin θ1＝ sin2θ③a ga ＝ g sinθ cos θ④2摩擦力 f 与弹力 N 的协力与水平方向的夹角为α ，Ntan α＝ f ⑤cos θ联立①②③④⑤得： tanα ＝sin θ＝ cot θ ＝πtan 2 － θ又 α ＝π － θ ，即 α ＋ θ ＝π，即 B 对 A 的作使劲与斜面垂直，所以B 对 A 不做功，2 2由牛顿第三定律得 A 对 B 的作使劲垂直斜面向下，所以A 对B 也不做功， D 错误． ]13．一种氢气燃料的汽车，质量为m ＝2.0 ×10 3 kg ，发动机的额定输出功率为80 kW ，行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1 倍．若汽车从静止开始先匀加快启动，加快度的大小为 a ＝ 1.0 m/s 2. 达到额定输出功率后，汽车保持功率不变又加快行驶了800 m ，直到获取最大速度后才匀速行驶．2( g 取 10 m/s ) 求：(1) 汽车的最大行驶速度．(2) 汽车匀加快启动阶段结束时的速度．(3) 当速度为 5 m/s 时，汽车牵引力的刹时功率．(4) 汽车从静止到获取最大行驶速度所用的总时间．分析： (1) 汽车的最大行驶速度P 额v m ＝ F f ＝ 40 m/s(2) 设汽车匀加快启动阶段结束时的速度为v 1，由牛顿第二定律得： F － F f ＝ ma解得： F ＝4×10 3 NP 额 ＝ Fv 1解得： v 1＝ 20 m/s(3) 当速度为5 m/s 时，处于匀加快阶段，牵引力的刹时功率为：P ＝ Fv ＝ 20 kW(4) 匀加快阶段的时间为：v 11t ＝ a ＝ 20 s恒定功率启动阶段的时间设为t 2，由动能定理得：Pt 2－ f1212＝ m －1F x2mv 2mv解得： t 2＝ 35 s 总的时间为： t ＝ t 1＋ t 2＝ 55 s.答案： (1)40 m/s(2)20 m/s(3)20 kW (4)55 s14．(2018 ·天津卷) 我国自行研制、拥有完整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．假定飞机在水平跑道上的滑跑是初速度为零的匀加快直线运动，当位移x＝1.6×103m时才能达到腾飞所要求的速度v＝80 m/s.已知飞机质量＝7.0 ×10 4kg，滑跑时遇到的阻力为自己重力的0.1 倍，重力加快度取g ＝m10 m/s 2. 求飞机滑跑过程中(1)加快度 a 的大小；(2)牵引力的均匀功率 P.分析： (1) 飞机滑跑过程中做初速度为零的匀加快直线运动，有v2＝2ax①代入数据解得a＝2 m/s2②(2)设飞机滑跑遇到的阻力为 F 阻，依题意有F 阻＝0.1 mg③设发动机的牵引力为F，依据牛顿第二定律有F－ F 阻＝ ma④设飞机滑跑过程中的均匀速度为v ，有vv＝2⑤在滑跑阶段，牵引力的均匀功率P＝ F v ⑥联立②③④⑤⑥式得6P＝8.4×10W.答案： (1)2 m/s 2(2)8.4 ×10 6 W。
高考物理一轮复习功和功率专项测试(带答案)
高考物理一轮复习功和功率专项测试（带答案）功率是指物体在单位时间内所做的功的多少，即功率是描画做功快慢的物理量。
查字典物理网整理了功和功率专项测试，请大家学习。
一、选择题(在题后给的选项中，第1～4题只要一项契合标题要求，第5～9题有多项契合标题要求.)1.(2021江淮十校)在减速向右运动的车厢中，一人用力向前推车厢(人与车厢一直坚持相对运动)，那么以下说法中正确的选项是()A.人对车厢的作用力做正功B.车厢对人做负功C.车厢对人做正功D.车厢对人不做功【答案】C【解析】人遭到重力、支持力、摩擦力和车厢对人的推力，前面三个力的施力物体为车厢，由于人与车厢相对运动，所以有向右的减速度，重力和支持力不做功，人遭到车厢的摩擦力和推力两个力的合力，合力方向与速度方向相反，因此合力做正功，C项正确.2.摆球质量为m，悬线的长为L，把悬线拉到水平位置后放手.设在摆球运动进程中空气阻力F阻的大小不变，那么以下说法不正确的选项是()A.重力做功为mgLB.绳的拉力做功为0C.空气阻力(F阻)做功为-mgLD.空气阻力(F阻)做功为-F阻L【答案】C【解析】由于拉力T在运动进程中一直与运动方向垂直，故不做功，即WT=0.重力在整个运动进程中一直不变，小球在重力方向上的位移为AB在竖直方向上的投影L，所以WG=mgL.F阻所做的总功等于每个小弧段上F阻所做功的代数和，即W阻=-(F阻s1+F阻s2+)=-F阻L.故重力mg做的功为mgL，绳子拉力做功为零，空气阻力所做的功为-F阻L.3.(2021年南昌十校)如图K5-1-3所示，物体遭到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动.监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图K5-1-4所示.取g=10 m/s2，那么()A.第1 s内推力做功为1 JB.第2 s内物体克制摩擦力做的功为W=2.0 JC.第1.5 s时推力F的功率为2 WD.第2 s内推力F做功的平均功率=1.5 W【答案】B【解析】第1 s内物体坚持运动形状，在推力方向没有位移发生，故做功为0，A选项错误;由图象可知，第3 s内物体做匀速运动，F=2 N，故F=Ff=2 N，由v-t图象知，第2 s 内物体的位移x=12 m=1 m，第2 s内物体克制摩擦力做的功W=Ffx=2.0 J，故B选项正确;第1.5 s时物体的速度为1 m/s，故推力的功率为3 W，C选项错误;第2 s内推力F=3 N，推力F做功WF=Fx=3.0 J，故第2 s内推力F做功的平均功率==3 W，故D选项错误.4.A、B两物体的质量之比mAmB=21，它们以相反的初速度v0在水平面上做匀减速直线运动，直到中止，其速度图象如图K5-1-5所示，那么，A、B两物体所受摩擦阻力之比fAfB与A、B两物体克制摩擦阻力做的功之比WAWB区分为()A.2∶1,4∶1B.4∶1,2∶1C.1∶4,1∶2D.1∶2,1∶4【答案】B【解析】由v-t图象可知aAaB=21，而f=ma，mAmB=21，可得fAfB=41;又由图象中面积关系，可知A、B位移之比xAxB=12，做功W=fx，可得WAWB=21，应选项B正确.5.(2021年汕头检测)用一水平拉力使质量为m的物体从运动末尾沿粗糙的水平面运动，物体的v-t图象以下表述正确的选项是()A.在0～t1时间内拉力逐渐减小B.在0～t1时间内物体做曲线运动C.在t1～t2时间内拉力的功率不为零D.在t1～t2时间内合外力做功mv2【答案】AC【解析】由图可知，在0～t1时间物体减速度减小，由a=(F-f)/m知拉力逐渐减小，A正确;v-t图象无法表示曲线运动，B错误;在t1～t2时间内拉力不为零，故功率不为零，C正确;在t1～t2时间内合外力为零，故合外力做功为零，D 错误.6.(2021年湛江模拟)一汽车在平直路面上启动时的速度时间图象，从t1时辰起汽车的功率坚持不变，由图象可知() A.0～t1时间内，汽车的牵引力增大，减速度增大，功率不变B.0～t1时间内，汽车的牵引力不变，减速度不变，功率增大C.t1～t2时间内，汽车的牵引力减小，减速度减小D.t1～t2时间内，汽车的牵引力不变，减速度不变【答案】BC【解析】在0～t1时间内，图线的斜率不变，那么减速度不变，由F-Ff=ma，知牵引力不变，由P=Fv知功率增大，选项A错误，B正确;在t1～t2时间内，由P=Fv，知P不变，v增大，那么F减小.由图象或依据F-Ff=ma，知减速度减小，选项C正确，D错误.7.(2021年浙江五校联考) a、b所示是一辆质量m=6103 kg的公共汽车在t=0和t=4 s末两个时辰的两张照片.当t=0时，汽车刚启动(汽车的运动可看成匀减速直线运动).图c是车内横杆上悬挂的拉手环经缩小后的图象，测得=15.依据题中提供的信息，可以预算出的物理量有()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【答案】AB【解析】由图c可求得汽车的减速度a，故由s=at2可预算汽车的长度，由v=at可预算汽车的速度;由于汽车阻力未知，所以汽车牵引力F未知，所以4 s内汽车牵引力所做的功及4 s末汽车牵引力的功率不能预算出.8.质量为m的木块放在倾角为的斜面上与斜面一同水平向左匀速运动，木块( )A.对斜面的压力大小为mgcosB.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.所受的摩擦力方向能够沿斜面向下【答案】AC【解析】木块与斜面一同水平向左匀速运动，木块受三个力作用，由平衡条件，可知木块所受支持力N=mgcos ，所受的摩擦力f方向沿斜面向上，应选项A正确，D错误;N与v的夹角小于90，支持力对木块做正功，B错误;又由于f与v的夹角大于90，摩擦力对木块做负功，所以选项C正确. 9.(2021年湖南联考)质量为2103 kg，发起机额外功率为80 kW的汽车在平直公路下行驶;假定汽车所受阻力大小恒为4103 N，那么以下判别中正确的有()A.汽车的最大动能是4105 JB.汽车以减速度2 m/s2匀减速启动，启动后第2秒末时发起机实践功率是32 kWC.汽车以减速度2 m/s2做初速度为0的匀减速运动中，到达最大速度时阻力做功为4105 JD.假定汽车坚持额外功率启动，那么当汽车速度为5 m/s时，其减速度为5 m/s2【答案】AB【解析】汽车到达最大速度时，减速度为0，牵引力等于阻力，汽车功率P=Fv=fv，所以最大速度v==20 m/s，对应的动能为4105 J，A项正确;汽车以减速度2 m/s2匀减速启动，牵引力F=f+ma=8103 N，所以2 s末对应的实践功率为P=Fat=32 kW，可以维持匀减速运动的最长时间为t==5 s，对应的摩擦力做功为Wf=fx=fat2=105 J，B项正确，C项错误;当汽车坚持额外功率启动时有-f=ma，解得其减速度为a=6 m/s2，D项错误. 二、非选择题10.(2021年日照模拟)如图K5-1-10所示，修建工人经过滑轮装置将一质量是100 kg的料车沿30角的斜面由底端匀速地拉到顶端，斜面长L是4 m，假定不计滑轮的质量和各处的摩擦力，g取10 N/kg，求这一进程中：(1)人拉绳子的力做的功;(2)物体的重力做的功;(3)物体遭到的各力对物体做的总功.图K5-1-10【答案】(1)2 000 J (2)-2 000 J (3)0【解析】(1)工人拉绳子的力：F=mgsin .工人将料车拉到斜面顶端时，拉绳子的长度：l=2L，依据公式W=Flcos ，得W1=mgsin 2L=2 000 J.(2)重力做功：W2=-mgh=-mgLsin =-2 000 J.(3)由于料车在斜面上匀速运动，那么料车所受的合力为0，故W合=011.(2021年茂名模拟)一辆汽车质量为1103 kg，最大功率为2104 W，在水平路面上由运动末尾做直线运动，最大速度为v2，运动中汽车所受阻力恒定.发起机的最大牵引力为3103 N，其行驶进程中牵引力F与车速的倒数的关系如图K5-1-11所示.试求：(1)依据图线ABC判别汽车做什么运动;(2)v2的大小;(3)整个运动进程中的最大减速度.图K5-1-11【答案】(1)见地析 (2)20 m/s (3)2 m/s2【解析】(1)题图中图线AB段牵引力F不变，阻力f不变，汽车做匀减速直线运动，图线BC的斜率表示汽车的功率P，P不变，那么汽车做减速度减小的减速运动，直至到达最大速度v2，尔后汽车做匀速直线运动.(2)当汽车的速度为v2时，牵引力为F1=1103 N，v2== m/s=20 m/s.(3)汽车做匀减速直线运动时的减速度最大阻力f== N=1 000 N，a== m/s2=2 m/s2.12.(2021年巴中模拟)如图K5-1-12所示，水平传送带正以2 m/s的速度运转，两端水平距离l=8 m，把一质量m=2 kg的物块悄然放到传送带的A端，物块在传送带的带动下向右运动，假定物块与传送带间的动摩擦因数=0.1，那么把这个物块从A端传送到B端的进程中，不计物块的大小，g取10 m/s2，求摩擦力对物块做功的平均功率.图K5-1-12【答案】0.8 W【解析】物块刚放到传送带上时，由于与传送带有相对运动，物块受向右的滑动摩擦力，物块做减速运动，摩擦力对物块做功，物块受向右的摩擦力Ff=mg=0.1210 N=2 N，减速度a=g=0.110 m/s2=1 m/s2.物块与传送带相对运动时的位移x==2m.摩擦力做功W=Ffx=22 J=4 J.相对运动后物块与传送带之间无摩擦力，尔后物块匀速运动到B端，物块由A端到B端所用的时间t=+=5 s.那么物块在被传送进程中所受摩擦力的平均功率P==0.8 W.功和功率专项测试和答案的一切内容就是这些，查字典物理网希望考生可以更上一层楼。
2021年高考物理一轮复习：功和功率(附答案解析)
2021年高考物理一轮复习：功和功率考点一功的计算与正负判断1．做功的两个不可缺少的因素：力和物体在__力的方向上__发生的位移．2．计算功的公式：W＝__Fl cos__α__，其中F为恒力，α为F的方向与位移l的方向之间的夹角；功的单位：__焦耳__(J)；功是__标__(填“矢”或“标”)量．3．正功和负功：根据W＝Fl cosα可知：(1)只要物体受力的同时又发生了位移，则一定有力对物体做功．()(2)一个力对物体做了负功，则说明这个力一定阻碍物体的运动．()(3)作用力做正功时，反作用力一定做负功．()(4)力对物体做功的正负是由力和位移间的夹角大小决定的．()(5)滑动摩擦力一定做负功．()(6)静摩擦力一定不做功．()[答案] (1)×(2)√(3)×(4)√(5)×(6)×做功正负的判断1分析下列三种情况下各力做功的正负情况：(1)如图甲所示，光滑水平面上有一光滑斜面b，物块a从斜面顶端由静止开始下滑的过程；(2)人造地球卫星在椭圆轨道上运行，由图乙中的a点运动到b点的过程；(3)小车M静止在光滑水平轨道上，球m用细绳悬挂在车上，由图丙中的位置无初速度释放，小球下摆的过程．则()A．图甲中，斜面对物块不做功B．图乙中，万有引力对卫星做正功C．图丙中，绳的拉力对小车做负功D．图丙中，绳的拉力对小球做负功[审题指导] 分析物体的运动过程及受力情况，根据功的计算公式W＝FL cosθ可判断力是否做功．根据F与L的夹角大小，判断力对物体做正功还是负功．[解析] 物块a下滑过程中，因为支持力与位移之间的夹角大于90°，所以支持力对物体做负功，选项A错；因为卫星由a点运动到b点的过程中，万有引力的方向和速度的方向的夹角大于90°，所以万有引力对卫星做负功，选项B错；小球下摆的过程中，绳的拉力使车的动能增加了，绳的拉力对小车做正功，C错；又因为小车与小球构成的系统机械能守恒，小车机械能增加了，则小球的机械能减小了，所以绳的拉力对小球做负功，正确答案为D.[答案] D,判断功的正、负主要有以下三种方法：1．若物体做直线运动，依据力与位移的夹角来判断，此法常用于恒力做功的判断．2．若物体做曲线运动，依据F与v的方向的夹角α的大小来判断．当0≤α<90°时，力对物体做正功；90°<α≤180°时，力对物体做负功；α＝90°时，力对物体不做功．3．依据能量变化来判断：此法既适用于恒力做功，也适用于变力做功，关键应分析清楚能量的转化情况．根据功是能量转化的量度，若有能量转化，则必有相关的力对物体做功．)功的计算2一物体放在水平面上，它的俯视图如图所示，两个相互垂直的力F1和F2同时作用在物体上，使物体沿图中v0的方向做直线运动．经过一段位移的过程中，力F1和F2对物体所做的功分别为3 J和4 J，则两个力的合力对物体所做的功为()A．3 J B．4 JC．5 J D．7 J[解析] 当多个力对物体做功时，多个力的总功大小等于各个力对物体做功的代数和，故W合＝W F1＋W F2＝3 J＋4 J＝7 J，选项D正确．[答案] D,在计算力所做的功时，首先要对物体进行受力分析，明确是要求哪个力做的功，这个力是恒力还是变力；其次进行运动分析，明确是要求哪一个过程力所做的功．关于恒力的功和总功的计算方法如下：1．恒力做功对恒力作用下物体的运动，力对物体做的功用W＝Fl cosα求解．该公式可写成W＝F·(l·cosα)＝(F·cosα)·l.即功等于力与力方向上的位移的乘积或功等于位移与位移方向上的力的乘积．2．总功的求法(1)总功等于合外力的功．先求出物体所受各力的合力F合，再根据W总＝F合l cosα计算总功，但应注意α应是合力与位移l的夹角．(2)总功等于各力做功的代数和．(3)总功等于力与位移关系图象(F－x图象)中图线与位移轴所围几何图形的“面积”．)考点二 功率的计算对应学生用书p 901．功率的定义：功与完成这些功所用时间的比值． 2．功率的物理意义：描述力对物体__做功的快慢__． 3．功率的公式(1)P ＝Wt，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，则P 为__平均功率__． ②v 为瞬时速度，则P 为__瞬时功率__．4．额定功率：机械__正常工作__时输出的__最大__功率．5．实际功率：机械__实际工作__时输出的功率．要求__不大于__额定功率．【理解巩固2】 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，A 错误；重力小球落地时做功的瞬时功率公式为P ＝mgv y ，v y 是竖直方向的分速度，四个球落地时竖直方向的分速度不全相同，竖直下抛、竖直上抛最大，重力落地时重力的功率最大，故B 错误；重力做功W G ＝mgh ，起点与终点的竖直高度相等，重力相等，重力做功相等，四个小球抛出后，加速度都是g ，竖直方向都做匀变速直线运动，设高度为h ，则有：对于第一个球：h ＝v 0t ＋12gt 2；第二个球：先上升后下落，返回出发点时，速率等于v 0，则知竖直上抛小球的运动时间大于竖直下抛小球运动时间；第三个球做平抛运动，h ＝12gt 2；第四个球竖直方向：做竖直上抛运动，运动时间比平抛运动的时间长．故可知竖直下抛的小球运动时间最短，竖直上抛的小球运动时间最长；由平均功率公式P ＝Wt 知重力对每个小球做的功相同，但运动时间不同，故平均功率不同，C 正确D 错误．[答案] C对应学生用书p 913 如图甲所示，滑轮质量、摩擦均不计，质量为2 kg 的物体在拉力F 作用下由静止开始向上做匀加速运动，其速度随时间的变化关系如图乙所示，由此可知( )A ．物体加速度大小为2 m /s 2B ．F 的大小为21 NC ．4 s 末F 的功率为42 WD ．4 s 内F 的平均功率为42 W[解析] 由题图乙可知，v －t 图象的斜率表示物体加速度的大小，即a ＝0.5 m /s 2，由2F －mg ＝ma 可得：F ＝10.5 N ，A 、B 均错误；4 s 末F 的作用点的速度大小为v F ＝2v 物＝4 m /s ，故4 s 末F 的功率为P ＝Fv F ＝42 W ，C 正确；4 s 内物体上升的高度h ＝4 m ，力F 的作用点的位移l ＝2h ＝8 m ，拉力F 所做的功W ＝Fl ＝84 J ，故平均功率P －＝Wt＝21 W ，D 错误．[答案] C, 1.平均功率的计算方法(1)利用P ＝Wt.(2)利用P ＝Fv cos α，其中v 为物体运动的平均速度． 2．瞬时功率的计算方法(1)利用公式P ＝Fv cos α，其中v 为t 时刻的瞬时速度． (2)P ＝Fv F ，其中v F 为物体的速度v 在力F 方向上的分速度． (3)P ＝F v v ，其中F v 为物体受到的外力F 在速度v 方向上的分力． 3．求功率时应注意的问题(1)首先要明确所求功率是平均功率还是瞬时功率，对应于某一过程或某一段时间内的功率为平均功率，对应于某一时刻的功率为瞬时功率．(2)求功率大小时要注意F与v方向间的夹角α对结果的影响．)考点三机车启动问题对应学生用书p91两种常见机车启动问题的比较以恒定功率启动以恒定加速度启动加速度启动，当汽车的功率为P 时，司机立即将功率降到P2，且保持此功率运动一段较长时间．已知汽车在运动过程中受到的阻力大小恒为ma ，则汽车在以上运动过程中，速度随时间变化的图象是( )[解析] 汽车恒定加速度启动，设牵引力为F ，则有：F －ma ＝ma ；解得：F ＝2ma ，由P ＝fv 可知，当汽车的功率由P 降到P 2时，F 降到F2，此刻牵引力大小等于ma ，大小等于汽车受到的阻力，故汽车将做匀速直线运动．[答案] A对应学生用书p 92恒定功率启动4 (多选)“怀邵衡铁路”是国铁Ⅰ级双线电气化快速铁路，设计时速200 km /h ，西连沪昆高速铁路、东接衡茶吉铁路、北接湘西的张吉怀高铁，正线全长318 km ，是加密湘西南地区横向铁路通道的重要组成部分．如图所示，是一辆动车在“怀邵衡铁路”进入联调联试运行阶段，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( )[解析] 根据P ＝Fv ，发动机的功率不变，汽车加速行驶的过程中，速度增大，则牵引力减小，根据a ＝F －f m ，阻力不变，加速度减小；若汽车运动过程中速度不变，则牵引力不变，做匀速运动，故A 、B 、D 正确，C 错误；故选ABD .[答案] ABD恒定加速度启动5 (多选)小车在水平直轨道上由静止开始运动，全过程运动的v －t 图象如图所示，除2～10 s 时间段内图象为曲线外，其余时间段图象均为直线．已知在小车运动的过程中，2～14 s 时间段内小车的功率保持不变，在14 s 末关闭发动机，让小车自由滑行．小车的质量为2 kg ，受到的阻力大小不变．则( )A ．小车受到的阻力为1.5 NB ．小车额定功率为18 WC ．1 s 末小车发动机的输出功率为9 WD ．小车在变加速运动过程中位移为39 m[审题指导] 14 s 末让小车无动力自由滑行，小车只受摩擦力，故可以先求加速度，再求出合力，等于摩擦力；再分析前2 s 过程；2 s 到10 s 为变加速过程，其位移可以由动能定理求解．[解析] 匀减速运动阶段的加速度大小为：a ＝1.5 m /s 2，根据牛顿第二定律得：f ＝ma ＝3 N ，故A 错误；匀速运动阶段，牵引力等于阻力，则有：P ＝Fv ＝3×6 W ＝18 W ，故B 正确；匀加速运动阶段的加速度大小为：a 1＝32 m /s 2＝1.5 m /s 2，根据牛顿第二定律得：F －f ＝ma ，解得：F ＝6 N ．1 s 末的速度为：v 1＝a 1t 1＝1.5 m /s ，则1 s 末小车发动机的输出功率为：P ＝Fv 1＝9 W ，故C 正确；对2～10 s 的过程运用动能定理得：Pt －fs 1＝12mv 22－12mv 21，代入数据得解得：s 1＝39 m ，故D 正确．[答案] BCD, 对于机车启动问题应先弄清启动方式是功率恒定还是加速度恒定．机车启动的方式不同，运动规律不同，即其功率、速度、加速度、牵引力等物理量的变化规律不同．分析图象时应注意坐标轴的意义及图象变化所描述的规律．以恒定功率启动的过程不是匀加速运动，所以匀变速直线运动的公式不适用，这时加速过程中牵引力做功用W ＝Pt 计算，不能用W ＝FL 计算(因为F 为变力)，由动能定理得Pt －F f x ＝ΔE k ，该式可求解机车以恒定功率启动过程的位移或速度问题．以恒定牵引力加速启动时的功率一定不是恒定的，这种加速过程中发动机做的功常用W ＝FL 计算，不能用W ＝Pt 计算(因为功率P 是变化的)．)。
人教版高考物理一轮复习学案 专题-功、功率(有答案)
高考物理一轮复习[小题快练]只要物体受力的同时又发生了位移，则一定有力对物体做功．( × )一个力对物体做了负功，则说明这个力一定阻碍物体的运动．( √ )作用力做正功时，反作用力一定做负功．( × )力对物体做功的正负是由力和位移间的夹角大小决定的．( √ )可知，发动机功率一定时，机车的牵引力与运行速度的大小成反比．汽车上坡时换成低挡位，其目的是减小速度得到较大的牵引力．( √ )、b、c、d中，质量为M的物体甲受到相同的恒力F的作用，在力B．W d最大D．四种情况一样大B．摩擦力一定做正功D．摩擦力可能做负功故支持力一定做正功．而摩擦力是否存在需要讨论，若摩擦力恰M的汽车，车厢中有一个质量为．求解恒力做功的两个关键F、l、α这三个量有关．与物体是否还受其他力、物体运动的速度、加速度23F20t0这段时间内，水平力的平均功率为4m2.三个重要关系式(1)无论哪种启动过程，机车的最大速度都等于其匀速运动时的速度，即(2)机车以恒定加速度启动时，匀加速过程结束后功率最大，速度不是最大，即(3)机车以恒定功率运行时，牵引力做的功W＝Pt，由动能定理得解机车以恒定功率启动过程的位移或速度．内位移的大小．图象为直线，小车做匀加速直线运动．时刻的速度为：v＝v20＋v2y＝v20＋(gt)2，由数学知识知，t＝0时，．物块滑动时受到的摩擦力大小是6 N1 kg内克服摩擦力做功为50 JB ．32mgLωD ．36mgLω时间内，汽车牵引力的数值为m v 1t 1＋F f＋F f )v 2时间内，汽车的平均速率小于v 1＋v 22B．逐渐减小D．先减小，后增大．已知雨滴在空中竖直下落时所受空气阻力与速度大小的二次方成正比，且不同质量的雨滴所受．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，其中错误的是( B )．如图所示，在倾角为θ的斜面上，以速度v0水平抛出一个质量为m的小球(斜面足够长，重力，则在小球从开始运动到小球距离斜面最大距离的过程中，下列说法中错误的是．该车上滑到速度为零所用的时间为10 s．无论该车的质量如何，上滑至速度为零所用的时间都相同．该车上滑到速度为零的过程中，重力的平均功率为摩擦阻力的平均功率的．启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反6、7节车厢间的作用力之比为．进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比。
高考物理一轮基础复习 功和功率1(完整资料).doc
【最新整理，下载后即可编辑】功、功率一、选择题(每小题5分，共45分)1．滑动摩擦力所做的功( )A．一定是正功B．一定是负功C．可能是正功，可能是负功，也可能为零D．可能是正功，可能是负功，但不能为零解析 C 一个力做的功是正功还是负功取决于力的方向与位移方向的夹角，当力与位移方向的夹角为锐角时，力做正功；当力与位移方向夹角为钝角时，力做负功；当力与位移方向垂直时，力不做功．2．如图所示，两个互相垂直的力F1与F2作用在同一物体上，使物体通过一段位移，此过程中，力F1对物体做功4 J，力F2对物体做功3 J，则力F1与F2的合力做功为( )A．7 J B．1 JC．5 J D．3.5 J解析 A 合力所做的功等于各分力做功的代数和．W＝W1＋W2＝3 J＋4 J＝7 J.合3．如图所示，演员正在进行杂技表演．由图可估算出他将一只鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于( )A．0.3 J B．3 JC．30 J D．300 J解析 A 本题考查功能关系及对估算问题的处理．一只鸡蛋的质量大约为0.06 kg，由图结合人的身高与身体各部分的比例可知鸡蛋上升的最大高度约为0.5 m，鸡蛋从速度为零开始到最高点的过程中，人对鸡蛋做功转化为鸡蛋的重力势能，故有W＝mgh ＝0.06×10×0.5 J＝0.3 J，A项正确(估算题只要数量级对应即可)．4. 如图所示，铁路提速要解决许多具体的技术问题，其中提高机车牵引力功率是一个重要的问题．若匀速行驶时，列车所受阻力与速度的平方成正比，即F f＝kv2.那么，当列车分别以120 km/h 和40 km/h的速度在水平直轨道上匀速行驶时，机车的牵引力功率之比为( )A．3∶1 B．9∶1C．27∶1 D．81∶1解析 C 本题考查功率的概念，分析时要首先找出功率与速度的关系，然后再进行判断．功率P＝Fv＝F f v＝kv2×v＝kv3，即功率与速度的三次方成正比，所以由速度之比是3∶1，得功率之比是27∶1.5．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，若取g＝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 JC．5 000 J D．5 500 J解析 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x＝12at2＝0.5m，做功W＝Fx＝5 500 J.6．如图所示，一个小孩站在船头，两种情况下用同样大小的力拉绳作用相同的时间t(船未碰撞)，小孩所做的功分别为W1、W2，在时间t内小孩拉绳的功率为P1、P2，则有( )A．W1>W2，P1＝P2B．W1＝W2，P1＝P2C．W1<W2，P1＝P2D．W1<W2，P1<P2解析 D 小孩做的功，在甲情况下是指对自身(包括所站的船)做的功，在乙情况下除对自身(包括所站的船)做的功外，还对另一小船做了功．两种情形下拉力大小不变，故两次人所在船的加速度相同，人对自己所在船做功相同，但在乙情况下人又对另一船做了功，故W1<W2，而t相同，所以P1<P2.7. 如图是一汽车在平直路面上起动的速度—时间图象，t1时刻起汽车的功率保持不变，由图象可知( )A ．0～t 1时间内，汽车的牵引力增大，加速度增大，功率不变B ．0～t 1时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变，功率增大C ．t 1～t 2时间内，汽车的牵引力减小，加速度减小D ．t 1～t 2时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变解析 BC 本题考查速度图象的应用、牛顿定律、功率的知识及其在汽车起动问题上的应用．解决本题的关键是要掌握汽车的两种起动方式.0～t 1时间内，v t 图象是一条倾斜的直线，说明汽车的加速度不变，由汽车起动时的加速度a ＝F －F f m ＝P v －F f m可知，汽车的牵引力不变，速度增大，功率增大，A 选项错，B 选项正确；t 1～t 2时间内，v t 图象是一条曲线，斜率逐渐减小，说明加速度减小，由a ＝F －F f m知，此过程牵引力也减小，C 选项正确，D 选项错误．8．一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W 1、W 2、W 3，则以下关系正确的是( )A ．W 1＝W 2＝W 3B ．W 1<W 2<W 3C ．W 1<W 3<W 2D ．W 1＝W 2<W 3解析 B 分析甲、乙图象，在第1秒内F 1＝1 N ，滑块做初速度为v 0＝1 m/s 的匀减速运动，且当t ＝1 s 时刻v ＝0，故W 1＝F 1·v 02·t ＝0.5 J ，同理W 2＝1.5 J ，W 3＝2 J ，故正确答案为B.9．一根质量为M 的直木棒，悬挂在O 点，有一只质量为m 的猴子抓着木棒，如图所示．剪断悬挂木棒的细绳，木棒开始下落，同时猴子开始沿木棒向上爬．设在一段时间内木棒沿竖直方向下落，猴子对地的高度保持不变，忽略空气阻力，则如下图所示的四个图象中能正确反映在这段时间内猴子做功的功率随时间变化的关系是( )解析 B 猴子对地的高度不变，所以猴子受力平衡．设猴子的质量为m ，木棒对猴子的作用力为F ，则有F ＝mg ；对木棒，设木棒的重力为Mg ，则木棒所受合力为F ′＋Mg ＝mg ＋Mg ，根据力的作用的相互性F ＝F ′，根据牛顿第二定律，Mg ＋mg ＝Ma ，可见a 是恒量，t 时刻木棒速度v t ＝at ，猴子做功的功率P ＝mgv t ＝mgat ，P 与t 为正比例关系，故B 正确．二、非选择题(共55分)10．(12分)如图所示为一质量为2 kg 的物体在力F 作用下由静止被竖直提起的v t 图象．g 取10 m/s 2，则力F 在0～10 s 内对物体所做的功为________J.解析 物体在不同阶段受力不同，可分段求出．在OA 段，加速运动，a 1＝v t 1＝82m/s 2＝4 m/s 2. 拉力为F 1，则F 1－mg ＝ma 1，所以F 1＝m (g ＋a 1)＝28 N.位移x 1＝12a 1t 21＝12×4×22 m ＝8 m. 力F 1做功W 1＝F 1x 1＝28×8 J＝224 J.在AB 段，F 2＝mg ，x 2＝vt 2.W 2＝F 2x 2＝mgvt 2＝2×10×8×4 J＝640 J.在BC 段，a 3＝v t 3＝84m/s 2＝2 m/s 2， mg －F 3＝ma 3，则F 3＝m (g －a 3)＝16 N.位移x 3＝12a 3t 23＝12×2×42 m ＝16 m. W 3＝F 3x 3＝16×16 J＝256 J.力F 做功为W ＝W 1＋W 2＋W 3＝224 J ＋640 J ＋256 J ＝1 120 J.【答案】 1 12011．(13分)质量为3 kg 的物体，从高30 m 处自由落下，问：(1)第2 s 内重力做功的功率是多少？(2)第2 s 末重力做功的功率是多少？(g 取10 m/s 2)解析 (1)第2 s 内是指一段时间，应对应P ＝W t，是平均功率．第2 s 内的位移x ＝12g (t 22－t 21)＝12×10×(22－12) m ＝15 m. 重力做的功W ＝mgx ＝3×10×15 J＝450 J.重力在第2 s内的功率P＝Wt＝4501W＝450 W.(2)第2 s末指时刻，应采用P＝Fv计算，是瞬时功率．第2 s末物体的速度v＝gt2＝10×2 m/s＝20 m/s.第2 s末重力做功的瞬时功率P＝mgv＝3×10×20 W＝600 W.【答案】(1)450 W (2)600 W12．(13分)我省目前正在大力开发的风力发电是一种将风的动能转化为电能的环保发电方式．风力发电机的外观如图所示，其主要部件包括风轮机、齿轮箱、发电机等．(1)风轮机叶片旋转所扫过的面积可视为风力发电机可接收风能的面积．设风速大小为v，方向垂直于叶片扫过的平面，风轮机叶片长度为r，空气密度为ρ，求单位时间内风力发电机可接收的风能P.(2)若风力发电机将可接收的风能转化为电能的效率η＝20%，当地的空气密度ρ＝1.3 kg/m3，风速v＝10 m/s.要设计一台功率P＝20 kW的风力发电机，风轮机的叶片长度r应为多少？(3)在风速和叶片数确定的情况下，要提高风轮机单位时间接收的风能，可采取哪些措施？请提出一条建议．解析(1)风轮机可接收的风能为W＝12mv2，①m＝ρπr2vt，②每秒钟接收的风能为P0＝W t.③由①②③得P0＝12ρπr2v3.④(2)发电机功率为P ＝ηP 0.⑤由④⑤得r ＝2P ηπρv 3.⑥ 代入数据得r ＝7.0 m ．⑦(3)可增加风轮叶片长度，安装调向装置，以保证风轮机与风速垂直等．【答案】 (1)12ρπr 2v 3 (2)7.0 m (3)可增加风轮叶片长度，安装调向装置，以保证风轮机与风速垂直等13．(17分)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(sin α＝0.02)的长直公路上时，如图所示，所受摩擦阻力为车重的1/10，取g ＝10 m/s 2.(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/s 2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，汽车做功多少？ 解析 (1)汽车在坡路上行驶，所受阻力由两部分构成，即F f ＝kmg ＋mg sin α＝4 000 N ＋800 N ＝4 800 N.又因为F ＝F f 时，P ＝F f v m ，所以v m ＝P F f α＝60×1034 800m/s ＝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F ＝ma ，有F ′－F ′f －mg sin α＝ma .所以F ′＝ma ＋kmg ＋mg sin α＝4×103×0.6 N ＋4 800 N ＝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 ，有v ′m＝P F ′＝60×1037.2×103m/s ＝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：t ＝v ′m a ＝8.330.6s ＝13.9 s ， x ＝v ′m 22a ＝8.3322×0.6m ＝57.82 m. (3)由W ＝Fx 可求出汽车在匀加速运动阶段牵引力做功为W ＝F ′·x ＝7.2×103×57.82 J＝4.16×105 J.【答案】 (1)12.5 m/s (2)13.9 s (3)4.16×105 J。
高考物理一轮基础复习_功和功率1
功、功率一、选择题(每小题5分，共45分)1．滑动摩擦力所做的功( )A．一定是正功B．一定是负功C．可能是正功，可能是负功，也可能为零D．可能是正功，可能是负功，但不能为零解析 C 一个力做的功是正功还是负功取决于力的方向与位移方向的夹角，当力与位移方向的夹角为锐角时，力做正功；当力与位移方向夹角为钝角时，力做负功；当力与位移方向垂直时，力不做功．2．如图所示，两个互相垂直的力F1与F2作用在同一物体上，使物体通过一段位移，此过程中，力F1对物体做功4 J，力F2对物体做功3 J，则力F1与F2的合力做功为( )A．7 J B．1 JC．5 J D．3.5 J解析 A 合力所做的功等于各分力做功的代数和．W合＝W1＋W2＝3 J＋4 J＝7 J.3．如图所示，演员正在进行杂技表演．由图可估算出他将一只鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于( )A．0.3 J B．3 JC．30 J D．300 J解析 A 本题考查功能关系及对估算问题的处理．一只鸡蛋的质量大约为0.06 kg，由图结合人的身高与身体各部分的比例可知鸡蛋上升的最大高度约为0.5 m，鸡蛋从速度为零开始到最高点的过程中，人对鸡蛋做功转化为鸡蛋的重力势能，故有W＝mgh＝0.06×10×0.5 J＝0.3 J，A项正确(估算题只要数量级对应即可)．4. 如图所示，铁路提速要解决许多具体的技术问题，其中提高机车牵引力功率是一个重要的问题．若匀速行驶时，列车所受阻力与速度的平方成正比，即F f＝kv2.那么，当列车分别以120 km/h和40 km/h的速度在水平直轨道上匀速行驶时，机车的牵引力功率之比为( )A．3∶1 B．9∶1C．27∶1 D．81∶1解析 C 本题考查功率的概念，分析时要首先找出功率与速度的关系，然后再进行判断．功率P＝Fv＝F f v＝kv2×v＝kv3，即功率与速度的三次方成正比，所以由速度之比是3∶1，得功率之比是27∶1.5．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，若取g ＝10 m/s 2，则在1 s 内起重机对货物所做的功是( )A ．500 JB ．4 500 JC ．5 000 JD ．5 500 J解析 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x ＝12at 2＝0.5 m ，做功W ＝Fx ＝5 500 J.6．如图所示，一个小孩站在船头，两种情况下用同样大小的力拉绳作用相同的时间t (船未碰撞)，小孩所做的功分别为W 1、W 2，在时间t 内小孩拉绳的功率为P 1、P 2，则有( )A ．W 1>W 2，P 1＝P 2B ．W 1＝W 2，P 1＝P 2C ．W 1<W 2，P 1＝P 2D ．W 1<W 2，P 1<P 2解析 D 小孩做的功，在甲情况下是指对自身(包括所站的船)做的功，在乙情况下除对自身(包括所站的船)做的功外，还对另一小船做了功．两种情形下拉力大小不变，故两次人所在船的加速度相同，人对自己所在船做功相同，但在乙情况下人又对另一船做了功，故W1<W2，而t相同，所以P1<P2.7. 如图是一汽车在平直路面上起动的速度—时间图象，t1时刻起汽车的功率保持不变，由图象可知( )A．0～t1时间内，汽车的牵引力增大，加速度增大，功率不变B．0～t1时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变，功率增大C．t1～t2时间内，汽车的牵引力减小，加速度减小D．t1～t2时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变解析BC 本题考查速度图象的应用、牛顿定律、功率的知识及其在汽车起动问题上的应用．解决本题的关键是要掌握汽车的两种起动方式.0～t1时间内，vt图象是一条倾斜的直线，说明汽车的加速度不变，由汽车起动时的加速度a＝F－F fm＝Pv－F fm可知，汽车的牵引力不变，速度增大，功率增大，A选项错，B选项正确；t1～t2时间内，vt图象是一条曲线，斜率逐渐减小，说明加速度减小，由a＝F－F fm知，此过程牵引力也减小，C选项正确，D选项错误．8．一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W 1、W 2、W 3，则以下关系正确的是( )A ．W 1＝W 2＝W 3B ．W 1<W 2<W 3C ．W 1<W 3<W 2D ．W 1＝W 2<W 3解析 B 分析甲、乙图象，在第1秒内F 1＝1 N ，滑块做初速度为v 0＝1 m/s 的匀减速运动，且当t ＝1 s 时刻v ＝0，故W 1＝F 1·v 02·t ＝0.5 J ，同理W 2＝1.5 J ，W 3＝2 J ，故正确答案为B.9．一根质量为M 的直木棒，悬挂在O 点，有一只质量为m 的猴子抓着木棒，如图所示．剪断悬挂木棒的细绳，木棒开始下落，同时猴子开始沿木棒向上爬．设在一段时间内木棒沿竖直方向下落，猴子对地的高度保持不变，忽略空气阻力，则如下图所示的四个图象中能正确反映在这段时间内猴子做功的功率随时间变化的关系是( )解析 B 猴子对地的高度不变，所以猴子受力平衡．设猴子的质量为m ，木棒对猴子的作用力为F ，则有F ＝mg ；对木棒，设木棒的重力为Mg ，则木棒所受合力为F ′＋Mg ＝mg ＋Mg ，根据力的作用的相互性F ＝F ′，根据牛顿第二定律，Mg ＋mg ＝Ma ，可见a 是恒量，t 时刻木棒速度v t ＝at ，猴子做功的功率P ＝mgv t ＝mgat ，P 与t 为正比例关系，故B 正确．二、非选择题(共55分)10．(12分)如图所示为一质量为2 kg 的物体在力F 作用下由静止被竖直提起的v t 图象．g 取10 m/s 2，则力F 在0～10 s 内对物体所做的功为________J.解析 物体在不同阶段受力不同，可分段求出．在OA 段，加速运动，a 1＝vt 1＝82m/s 2＝4 m/s 2.拉力为F 1，则F 1－mg ＝ma 1，所以F 1＝m (g ＋a 1)＝28 N.位移x 1＝12a 1t 21＝12×4×22 m ＝8 m. 力F 1做功W 1＝F 1x 1＝28×8 J＝224 J.在AB 段，F 2＝mg ，x 2＝vt 2. W 2＝F 2x 2＝mgvt 2＝2×10×8×4 J＝640 J.在BC 段，a 3＝vt 3＝84 m/s 2＝2 m/s 2，mg －F 3＝ma 3，则F 3＝m (g －a 3)＝16 N.位移x 3＝12a 3t 23＝12×2×42 m ＝16 m. W 3＝F 3x 3＝16×16 J＝256 J.力F 做功为W ＝W 1＋W 2＋W 3＝224 J ＋640 J ＋256 J ＝1 120 J.【答案】 1 12011．(13分)质量为3 kg 的物体，从高30 m 处自由落下，问：(1)第2 s 内重力做功的功率是多少？(2)第2 s 末重力做功的功率是多少？(g 取10 m/s 2)解析 (1)第2 s 内是指一段时间，应对应P ＝Wt，是平均功率．第2 s 内的位移 x ＝12g (t 22－t 21)＝12×10×(22－12) m ＝15 m. 重力做的功W ＝mgx ＝3×10×15 J＝450 J.重力在第2 s 内的功率P ＝W t ＝4501 W ＝450 W.(2)第2 s 末指时刻，应采用P ＝Fv 计算，是瞬时功率．第2 s 末物体的速度v ＝gt 2＝10×2 m/s＝20 m/s.第2 s 末重力做功的瞬时功率P ＝mgv ＝3×10×20 W＝600 W.【答案】 (1)450 W (2)600 W12．(13分)我省目前正在大力开发的风力发电是一种将风的动能转化为电能的环保发电方式．风力发电机的外观如图所示，其主要部件包括风轮机、齿轮箱、发电机等．(1)风轮机叶片旋转所扫过的面积可视为风力发电机可接收风能的面积．设风速大小为v ，方向垂直于叶片扫过的平面，风轮机叶片长度为r ，空气密度为ρ，求单位时间内风力发电机可接收的风能P 0.(2)若风力发电机将可接收的风能转化为电能的效率η＝20%，当地的空气密度ρ＝1.3 kg/m 3，风速v ＝10 m/s.要设计一台功率P ＝20 kW 的风力发电机，风轮机的叶片长度r 应为多少？(3)在风速和叶片数确定的情况下，要提高风轮机单位时间接收的风能，可采取哪些措施？请提出一条建议．解析 (1)风轮机可接收的风能为W ＝12mv 2，① m ＝ρπr 2vt ，②每秒钟接收的风能为P 0＝Wt.③ 由①②③得P 0＝12ρπr 2v 3.④ (2)发电机功率为P ＝ηP 0.⑤由④⑤得r ＝2Pηπρv 3.⑥代入数据得r ＝7.0 m ．⑦(3)可增加风轮叶片长度，安装调向装置，以保证风轮机与风速垂直等．【答案】 (1)12ρπr 2v 3 (2)7.0 m (3)可增加风轮叶片长度，安装调向装置，以保证风轮机与风速垂直等13．(17分)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(sin α＝0.02)的长直公路上时，如图所示，所受摩擦阻力为车重的1/10，取g ＝10 m/s 2.(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/s 2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，汽车做功多少？解析 (1)汽车在坡路上行驶，所受阻力由两部分构成，即F f ＝kmg ＋mg sin α＝4 000 N＋800 N ＝4 800 N.又因为F ＝F f 时，P ＝F f v m ，所以v m ＝P F f α＝60×1034 800 m/s ＝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F ＝ma ，有F ′－F ′f －mg sin α＝ma .所以F ′＝ma ＋kmg ＋mg sin α＝4×103×0.6 N＋4 800 N ＝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 ，有v ′m ＝P F ′＝60×1037.2×103 m/s ＝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： t ＝v ′m a ＝8.330.6s ＝13.9 s ， x ＝v ′m22a ＝8.3322×0.6 m ＝57.82 m.(3)由W ＝Fx 可求出汽车在匀加速运动阶段牵引力做功为W ＝F ′·x ＝7.2×103×57.82 J ＝4.16×105 J.【答案】 (1)12.5 m/s (2)13.9 s (3)4.16×105 J. . . . . . 专业word可编辑.。
高考物理一轮复习课时跟踪检测(十七)功和功率(重点班)
课时跟踪检测（十七）功和功率[A级——保分题目巧做快做]1．如图，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，滑动摩擦力做正功解析：选C 把物块A、B看成一个整体，一起沿水平地面做匀速直线运动，所以f A－地＝f地－A＝F，其中f地－A的方向与运动方向相反，故地面对A的滑动摩擦力做负功，因为地面没有位移，所以A对地面的滑动摩擦力不做功；选择A作为研究对象，A做匀速运动，所以f B－A＝f地－A＝F，其中B对A的静摩擦力的方向与运动方向相同，故B对A的静摩擦力做正功。
综上可知，C正确。
2．如图所示，质量为m的物体在恒力F的作用下从底端沿斜面向上一直匀速运动到顶端，斜面高h，倾斜角为θ，现把物体放在顶端，发现物体在轻微扰动后可匀速下滑，重力加速度大小为g。
则在上升过程中恒力F做的功为( )A．Fh B．mghC．2mgh D．无法确定解析：选C 把物体放在顶端，发现物体在轻微扰动后可匀速下滑，则物体受力平衡，则有f＝mg sin θ，上滑过程中，物体也做匀速直线运动，受力平衡，则有F＝mg sin θ＋f＝2mg sin θ，则在上升过程中恒力F做的功W＝Fx＝2mg sin θ·hsin θ＝2mgh，故C正确。
3．[多选]如图所示，轻绳一端受到大小为F的水平恒力作用，另一端通过定滑轮与质量为m、可视为质点的小物块相连。
开始时绳与水平方向的夹角为θ。
当小物块从水平面上的A点被拖动到水平面上的B点时，位移为L，随后从B点沿斜面被拖动到定滑轮O处，BO 间距离也为L。
小物块与水平面及斜面间的动摩擦因数均为μ，若小物块从A点运动到O 点的过程中，F对小物块做的功为W F，小物块在BO段运动过程中克服摩擦力做的功为W f，则以下结果正确的是( )A ．W F ＝FL (cos θ＋1)B ．W F ＝2FL cos θC ．W f ＝μmgL cos 2θD ．W f ＝FL －mgL sin 2θ解析：选BC 小物块从A 点运动到O 点，拉力F 的作用点移动的距离x ＝2L cos θ，所以拉力F 做的功W F ＝Fx ＝2FL cos θ，A 错误，B 正确；由几何关系知斜面的倾角为2θ，所以小物块在BO 段受到的摩擦力f ＝μmg cos 2θ，则W f ＝fL ＝μmgL cos 2θ，C 正确，D 错误。
高考物理西宁力学知识点之功和能基础测试题含答案解析
高考物理西宁力学知识点之功和能基础测试题含答案解析一、选择题1．如图，某同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度，木箱获得的动能一定：()A．等于拉力所做的功；B．小于拉力所做的功；C．等于克服摩擦力所做的功；D．大于克服摩擦力所做的功；2．如图，光滑圆轨道固定在竖直面内，一质量为m的小球沿轨道做完整的圆周运动．已知小球在最低点时对轨道的压力大小为N1，在高点时对轨道的压力大小为N2.重力加速度大小为g，则N1–N2的值为A．3mg B．4mg C．5mg D．6mg3．如图所示，三个固定的斜面底边长度都相等，斜面倾角分别为 30°、45°、60°，斜面的表面情况都一样．完全相同的物体（可视为质点）A、B、C分别从三斜面的顶部滑到底部的过程中A．物体A克服摩擦力做的功最多B．物体B克服摩擦力做的功最多C．物体C克服摩擦力做的功最多D．三物体克服摩擦力做的功一样多4．一质量为m的木块静止在光滑的水平面上，从0t=开始，将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上，作用时间为1t，在10~t内力F的平均功率是（）A．212Fmt⋅B．2212Fmt⋅C．21Fmt⋅D．221Fmt⋅5．如图所示,固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环,圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接,弹簧的另一端连接在墙上,且处于原长状态．现让圆环由静止开始下滑,已知弹簧原长为L,圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L(未超过弹性限度),则在圆环下滑到最大距离的过程中( )A．圆环的机械能守恒B．弹簧弹性势能变化了3mgLC．圆环下滑到最大距离时,所受合力为零D．圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变6．下述实例中，机械能守恒的是（）A．物体做平抛运动B．物体沿固定斜面匀速下滑C．物体在竖直面内做匀速圆周运动D．物体从高处以0.9g(g为重力加速度的大小)的加速度竖直下落7．如图所示，质量为60kg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0.9m和0.6m，若她在1min内做了30个俯卧撑，每次肩部上升的距离均为0.4m，则克服重力做功和相应的功率为（）A．430J，7WB．4300J，70WC．720J，12WD．7200J，120W8．如图所示，斜面体放在光滑的水平面上，小物块A与斜面体间接触面光滑。
高考物理一轮复习 功和功率模拟试题-人教版高三全册物理试题
功和功率检测试题一、选择题(此题共10个小题，每一小题7分，共70分，每一小题只有一个选项正确，请将正确选项前的字母填在题后的括号内)1．如下列图，在外力作用下某质点运动的v－t图象为正弦曲线．从图中可以判断( )A．在0～t1时间内，外力做负功B．在0～t1时间内，外力的功率逐渐增大C．在t2时刻，外力的功率最大D．在t1～t3时间内，外力做的总功为零解析：0～t1和t2～t3时间内，质点做加速运动，外力做正功，应当选项A错误；t1～t3时间内，动能变化为零，外力做的总功为零，应当选项D正确；0～t1时间内，由图看速度大小变化和图象斜率表示加速度，加速度对应合外力，根据P＝Fv可以得出外力的功率先增大后减小，应当选项B错误；t2时刻，速率为零，此时外力的功率为零，选项C错误．答案：D2．如下列图，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，以下判断正确的答案是( )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 JD．F N和F f对物块所做功的代数和为0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W－mgh＝0，故支持力F N做功为mgh，B正确．答案：B3．一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5 s内做匀加速直线运动，5 s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v－t图象如下列图．汽车的质量为m＝2×103 kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，取g＝10 m/s2，如此( )A．汽车在前5秒内的牵引力为4×103 NB．汽车在前5秒内的牵引力为5×103 NC．汽车的额定功率为60 kWD．汽车的最大速度为40 m/s解析：F f＝μmg＝2×103 N，由图知匀加速运动的加速度为a＝2 m/s2，由牛顿第二定律得F －F f＝ma，故F＝6×103N，故A、B错，因5秒达到额定功率，P额＝F·v＝6×103×10 W＝60 kW，C正确．P额＝F f·v m，得v m＝30 m/s，D错误．答案：B4．关于作用力与反作用力做功的关系，如下说法正确的答案是( )A．当作用力做正功时，反作用力一定做正功B．当作用力不做功时，反作用力也不做功C．作用力与反作用力所做的功一定是大小相等、正负相反D．作用力做正功时，反作用力也可以做正功解析：作用力与反作用力等大反向，但二者对地位移无此关系．例如静止于水面上的小船，人水平跳离船时，作用力与反作用力都做正功．又如在水平地面上滑行的物体，相互作用的摩擦力，一个做功，另一个不做功．答案：D5.静止在粗糙水平面上的物体A受方向始终水平向右、大小先后为F1、F2、F3的拉力作用做直线运动，t＝4 s时停下，其速度—时间图象如下列图，物体A与水平面间的动摩擦因数处处一样，如下判断正确的答案是( )A．全过程中拉力做的功大于物体抑制摩擦力做的功B．全过程拉力做的功等于零C．一定有F1＋F3＝2F2D．可能有F1＋F3>2F2解析：W F－W Ff＝0，W F＝W Ff，A错误、B错误；第1 s内，F1－μmg＝ma1，第1 s末到第3 s末，F2－μmg＝0；第4 s内，μmg－F3＝ma2，因为a1＝a2，所以F1＋F3＝2F2，C正确、D错误．答案：C6．测定运动员体能的一种装置如下列图，运动员质量为m1，绳拴在腰间沿水平方向跨过滑轮(不计滑轮摩擦、质量)，悬挂重物m2，人用力蹬传送带而人的重心不动，使传送带以速率v向右运动，下面是人对传送带做功的四种说法：①人对传送带做功②人对传送带不做功③人对传送带做功的功率为m2gv④人对传送带做功的功率为(m1＋m2)gv其中正确的答案是( )A．①③B．①④C．①D．②解析：人作用于皮带上的摩擦力F＝m2g，方向与v一样，因此人对皮带做正功，P＝F·v＝m2gv，所以说法①③正确．答案：A7．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，这样的客车车辆叫做动车．几节自带动力的车辆(动车)加几节不带动力的车辆(也叫拖车)编成一组，就是动车组，假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，每节动车与施车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等．假设1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为120km/h ；如此6节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为( )A ．120 km/hB ．240 km/hC ．320 km/hD ．480 km/h解析：假设1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为v 1＝P4kmg＝120 km/h ；如此6节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为v 2＝6P 9kmg ＝23×4v 1＝83×120 km/h＝320 km/h ，应当选项C 正确．答案：C8．如图，一长为L 的轻杆一端固定在光滑铰链上，另一端固定一质量为m 的小球．一水平向右的拉力作用于杆的中点，使杆以角速度ω匀速转动．当杆与水平方向成60°时，拉力的功率为( )A ．m gLωB.32mgLω C.12mgLωD.36mgLω 解析：由能的转化与守恒可知：拉力的功率等于抑制重力的功率．P G ＝mgv y ＝mgv cos 60°＝12mgωL ，应当选C. 答案：C9．如下列图是某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置．当太阳光照射到小车上方的光电板时，光电板中产生的电流经电动机带动小车前进．假设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l ，速度达到最大值v m ，设这一过程中电动机的功率恒为P ，小车所受阻力恒为F ，那么如下说法不正确的答案是( )A ．这段时间内小车先做加速运动，然后做匀速运动B ．这段时间内电动机所做的功为PtC ．这段时间内电动机所做的功为12mv 2m D ．这段时间内电动机所做的功为Fl ＋12mv 2m解析：小车以恒定功率启动，如此小车先做变加速运动，速度达到v m 后再做匀速运动，A 正确．当行驶时间t 时，电动机所做的功为Pt ，B 正确．根据能量关系，电动机所做的功一局部抑制摩擦阻力做功，另一局部转化为小车的动能，D 正确、C 错误．答案：C10．一质量为1 kg 的质点静止于光滑水平面上，从t ＝0时起，第1秒内受到2 N 的水平外力作用，第2秒内受到同方向的1 N 的外力作用．如下判断正确的答案是( )A ．0～2 s 内外力的平均功率是74W B ．第2秒内外力所做的功是54J C ．第2秒末外力的瞬时功率最大D ．第1秒内与第2秒内质点动能增加量的比值是45解析：由题意知质点所受的水平外力即为合力，如此知质点在这2秒内的加速度分别为a 1＝2 m/s 2、a 2＝1 m/s 2，如此质点在第1 s 末与第2 s 末的速度分别为v 1＝2 m/s 、v 2＝3 m/s ，每一秒内质点动能的增加量分别为ΔE k1＝12mv 21＝2 J 、ΔE k2＝12mv 22－12mv 21＝2.5 J ，D 正确．再由动能定理可知第2 s 内与0～2 s 内外力所做功分别为W 2＝ΔE k2＝2.5 J 、W ＝12mv 22－0＝4.5 J ，如此在0～2 s 内外力的平均功率P ＝W t＝2.25 W ，A 错误、B 错误．由P ＝Fv 知质点在第1 s 末与第2 s 末的瞬时功率分别为P 1＝4 W 、P 2＝3 W ，故C 错误．答案：D二、非选择题(此题共2小题，共30分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)11．(15分)静止在水平地面上的木箱，质量m ＝50 kg.木箱与地面间的动摩擦因数μ＝0.4，假设用大小为400 N 、方向与水平方向成37°角的斜向上的拉力拉木箱从静止开始运动，使木箱能够到达50 m 远处，拉力最少做多少功？(cos 37°＝0.8，取g ＝10 m/s 2)解析：欲使拉力做功最少，须使拉力作用的位移最小，故木箱应先在拉力作用下加速，再撤去拉力使木箱减速，到达50 m 处时速度恰好减为0，设加速时加速度的大小为a 1，减速时加速度的大小为a 2.由牛顿第二定律得，加速时有：水平方向F cos 37°－μF N＝ma1竖直方向F sin 37°＋F N－mg＝0减速时有：μmg＝ma2且有v2＝2a1x1＝2a2x2x1＋x2＝x联立以上各式解得：x1≈24 m由功的定义，有W＝Fx1cos 37°＝400×24×0.8 J＝7.68×103 J.答案：7.68×103 J12．(15分)如下列图，质量为M的汽车通过质量不计的绳索拖着质量为m的车厢(可作为质点)在水平地面上由静止开始做直线运动．汽车和车厢与水平地面间的动摩擦因数均为μ，汽车和车厢之间的绳索与水平地面间的夹角为θ，汽车的额定功率为P，重力加速度为g，不计空气阻力．为使汽车能尽快地加速到最大速度又能使汽车和车厢始终保持相对静止，问：(1)汽车所能达到的最大速度为多少？(2)汽车能达到的最大加速度为多少？(3)汽车以最大加速度行驶的时间为多少？解析：(1)当汽车达到最大速度时汽车的功率为P，且牵引力与汽车和车厢所受摩擦力大小相等，即F＝F f.汽车和车厢与所受的摩擦力F f＝μ(m＋M)g，又P＝Fv，由上述三式可知汽车的最大速度v m＝Pμm＋M g.(2)要保持汽车和车厢相对静止，就应使车厢在整个运动过程中不脱离地面．临界情况为车厢刚好未脱离地面，此时车厢受到的力为车厢重力和绳索对车厢的拉力F T，设此时车厢的最大加速度为a，如此有：水平方向F T cos θ＝ma竖直方向F T sin θ＝mg由以上两式得：a＝g cot θ.(3)当汽车以最大加速度行驶时，汽车做匀加速运动，所以F′－F f＝(M＋m)a，即F′＝(μ＋cot θ)(M＋m)g汽车达到匀加速运动的最大速度v1时，汽车的功率恰好达到额定功率，有：P＝F′v1且v1＝at所以以最大加速度行驶的时间为：t＝Pμ＋cot θm＋M g2cot θ.答案：(1)Pμm＋M g(2)g cot θ(3)Pμ＋cot θm＋M g2cot θ。
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西宁市高考物理一轮基础复习：专题17 功和功率（I）卷
姓名:________ 班级:________ 成绩:________
一、单选题 (共8题；共16分)
1. （2分）如图所示，一小物块在粗糙程度相同的两个固定斜面上从A经B滑动到C，若不考虑物块在经过B 点时机械能的损失,则下列说法中正确的是（）
A . 从A到B和从B到C，减少的机械能相等
B . 从A到B和从B到C，减少的重力势能相等
C . 从A到B和从B到C，因摩擦而产生的热量相等
D . 小物块在C点的动能一定最大
2. （2分） (2018高一下·厦门期中) 质量为m的汽车在发动机恒定牵引力的作用下，沿水平方向运动，在t0时刻关闭发动机，其运动的v－t图象如图所示。
若汽车行驶过程中所受阻力是汽车重量的k倍，则：（）
A . 汽车牵引力F与所受阻力大小之比为2∶1
B . 汽车在t0时刻的动能为
C . 汽车在2t0时刻阻力的瞬时功率为
D . 整个过程中汽车牵引力做功为
3. （2分） (2015高一下·枣强期中) 关于做功，下列说法中正确的是（）
A . 静摩擦力总是不做功
B . 滑动摩擦力可以不做功
C . 力对物体不做功，物体一定静止
D . 行星绕太阳做匀速圆周运动时，太阳对行星的引力始终做功
4. （2分） (2019高一下·成都月考) 关于力做功，下列说法正确的是（）
A . 作用力做正功时，如果反作用力做功，则一定做负功
B . 如果作用力和反作用力都做功，则所做的功大小一定相等
C . 滑动摩擦力一定对物体做负功
D . 静摩擦力可以对物体做正功
5. （2分） (2017高二下·邵阳会考) 关于功率，下列认识正确的是（）
A . 由，可知功率越大的机器做的功越多
B . 由P=Fv，可知汽车发动机功率越大，汽车的速率越大
C . 由，可知单位时间内做功越多则功率越大
D . 由P=Fv，可知做功的力越大其功率越大
6. （2分）(2016·新乡模拟) 在平直的公路上，假设汽车开始启动时，先匀加速行驶，达到额定功率后，始终保持额定功率不变继续行驶，设汽车所受阻力恒定，则关于汽车运动全过程中的速度随时间的变化图像可能是图中的（）
A .
B .
C .
D .
7. （2分） (2016高三上·沈阳期中) 如图所示为汽车的加速度a和车速倒数的关系图像．若汽车质量为2×103kg，它由静止开始沿平直公路行驶，且行驶中阻力恒定，最大车速为30m/s，则（）
A . 汽车所受阻力为1×103 N
B . 汽车匀加速所需时间为5 s
C . 汽车匀加速的加速度为3 m/s2
D . 汽车在车速为5 m/s时，功率为6×104 W
8. （2分） (2016高一下·杭州期中) 如图所示，半圆形轨道MON竖直放置且固定在地面上，直径MN是水平的．一小物块从M点正上方高度为H处自由下落，正好在M点滑入半圆轨道，测得其第一次离开N点后上升的最大高度为．小物块接着下落从N点滑入半圆轨道，在向M点滑行过程中（整个过程不计空气阻力）（）
A . 小物块正好能到达M点
B . 小物块一定到不了M点
C . 小物块一定能冲出M点
D . 不能确定小物块能否冲出M点
二、多选题 (共4题；共12分)
9. （3分） (2017高一下·丰台期末) 质量为m的物体做自由落体运动，经过时间t落地．在物体下落的过程中，以下说法正确的是（）
A . 下落过程中，重力的平均功率为 mg2t
B . 下落过程中，重力的平均功率为mg2t
C . 落地前瞬间，重力的瞬时功率为 mg2t
D . 落地前瞬间，重力的瞬时功率为mg2t
10. （3分） (2017高一下·合浦期末) 某研究性小组利用速度传感器研究质量为5kg的物体由静止开始做直线运动的规律，并在计算机上得到了前4s内物体速度随时间变化的关系图象，如图所示，则下列说法正确的是（）
A . 物体在第1s末离出发点最远
B . 物体所受外力在前4s内做功为零
C . 物体所受外力前1s内做的功和后3s内做的功相同
D . 第1s内物体所受外力做功的平均功率为7.5W
11. （3分）(2016·吉林模拟) 低碳、环保是未来汽车的发展方向．某汽车研发机构在汽车的车轮上安装了小型发电机，将减速时的部分动能转化并储存在蓄电池中，以达到节能的目的．某次测试中，汽车以额定功率行驶一段距离后关闭发动机，测出了汽车动能Ek与位移x的关系图象如图所示，其中①是关闭储能装置时的关系图线，②是开启储能装置时的关系图线．已知汽车的质量为1 000 kg，设汽车运动过程中所受地面阻力恒定，空气阻力不
计，根据图象所给的信息可求出（）
A . 汽车行驶过程中所受地面的阻力为1000 N
B . 汽车的额定功率为80kw
C . 汽车在此测试过程中加速运动的时间为22.5s
D . 汽车开启储能装置后向蓄电池提供的电能为5×105J
12. （3分） (2018高一下·扶余期中) 如图所示，在天花板上的O点系一根细绳，细绳的下端系一小球．将小球拉至细绳处于水平的位置，由静止释放小球，小球从位置A开始沿圆弧下落到悬点的正下方的B点的运动过程中，下面说法正确的是（）
A . 小球受到绳的拉力在逐渐变大
B . 重力对小球做功的平均功率为零
C . 重力对小球做功的瞬时功率先增大后减小
D . 由于细线的拉力方向始终与小球的速度方向垂直，所以拉力对小球做的功为零
三、综合题 (共4题；共55分)
13. （15分）一列火车总质量m＝500 t，机车发动机的额定功率P＝6×105 W，在轨道上行驶时，轨道对火车的阻力Ff是车重的0．01 倍，g取10 m/s2 ，求：
（1）火车在水平轨道上行驶的最大速度；
（2）在水平轨道上，发动机以额定功率P工作，当行驶速度为v1＝1 m/s和v2＝10 m/s时，火车的瞬时加速度a1、a2各是多少；
（3）在水平轨道上以36 km/h速度匀速行驶时，发动机的实际功率P′；
（4）若火车从静止开始，保持0．5 m/s2的加速度做匀加速运动，这一过程维持的最长时间．
14. （10分） (2017高一下·漯河期末) 如图a所示，在水平路段AB上有一质量为2×103kg的汽车，正以10m/s的速度向右匀速运动，汽车前方的水平路段BC较粗糙，汽车通过整个ABC路段的v﹣t图象如图b所示（在t=15s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20kW不变，假设汽车在两个路段上受到的阻力（含地面摩擦力和空气阻力等）各自有恒定的大小．（解题时将汽车看成质点）
（1）求汽车在AB路段上运动时所受的阻力f1．
（2）求汽车刚好开过B点时的加速度a．
（3）求BC路段的长度．
15. （15分） (2018高一下·西宁期末) 汽车发动机的额定功率为，质量为，当汽车在水平路面上行驶时受到的阻力为车重的倍，（）
（1）汽车在路面上能达到的最大速度？
（2）若以恒定功率启动，当汽车速度为时的加速度是多少？
（3）若汽车从静止开始保持的加速度作匀加速直线运动，则这一过程能持续多长时间？
16. （15分） (2018高一下·景县期中) 如图所示，木块静止在光滑的水平面上，一子弹沿水平方向射入木块并留在其中。
在此过程中，子弹钻入木块的深度为d，木块的位移为L，木块对子弹的阻力大小为F，则
（1）木块对子弹的阻力做的功为多少？
（2）子弹对木块的作用力做的功为多少？
参考答案一、单选题 (共8题；共16分)
1-1、
2-1、
3-1、
4-1、
5-1、
6-1、
7-1、
8-1、
二、多选题 (共4题；共12分)
9-1、
10-1、
11-1、
12-1、
三、综合题 (共4题；共55分)
13-1、
13-2、13-3、
13-4、14-1、14-2、
14-3、15-1、15-2、
15-3、16-1、16-2、。