2019届高三物理一轮复习课时作业22功和功率 Word版含解析

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功功率(教学案)-2019年高考物理---精校解析 Word版

押题专练纵观近几年高考试题，功和功率的分析和计算一直是高考考查的一个重点。

对功率问题尤其是机车牵引力的功率，应处理好机车以额定功率起动和以恒定牵引力起动过程中加速度、速度随时间变化的关系，特别是对以恒定牵引力起动，开始一段时间机车做匀加速直线运动，功率增大到额定功率时，牵引力将减少，速度增加，最后机车将做匀速运动。

在学习中，有必要了解两种情况下对应的v t 图象的区别和联系。

一、功1．功的正负的判断方法(1)恒力做功的判断：依据力与位移的夹角来判断。

(2)曲线运动中做功的判断：依据F 与v 的方向夹角α来判断，当0°≤α<90°，力对物体做正功；90°<α≤180°，力对物体做负功；α＝90°，力对物体不做功。

(3)依据能量变化来判断：功是能量转化的量度，若有能量转化，则必有力对物体做功。

此法常用于判断两个相联系的物体之间的相互作用力做功的判断。

2．恒力做功的计算方法3．合力做功的计算方法方法一：先求合力F 合，再用W 合＝F 合l cos α求功。

方法二：先求各个力做的功W 1、W 2、W 3 …，再应用W 合＝W 1＋W 2＋W 3＋…求合力做的功。

二、功率的分析与计算 1．平均功率的计算 (1)利用P ＝W t。

(2)利用P ＝F v cos α，其中v 为物体运动的平均速度。

2．瞬时功率的计算(1)利用公式P ＝Fv cos α，其中v 为t 时刻的瞬时速度。

(2)利用公式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)利用公式P ＝F v v ，其中F v 为物体受的外力F 在速度v 方向上的分力。

三、机车启动问题 1．两种启动方式的比较两种方式以恒定功率启动以恒定加速度启动P t 图和v t 图OA段过程分析v ↑⇒F ＝P 不变v ↓⇒a ＝F －F 阻m↓a ＝F －F 阻m不变⇒F 不变⇒v ↑P ＝Fv ↑直到P 额＝Fv 1运动性质加速度减小的加速直线运动匀加速直线运动，维持时间t 0＝v 1aAB段过程分析F ＝F 阻⇒a ＝0⇒v m ＝P F 阻v ↑⇒F ＝P 额v↓⇒a ＝F －F 阻m↓ 运动性质以v m 匀速直线运动加速度减小的加速运动BC 段无F ＝F 阻⇒a ＝0⇒以v m ＝P 额F 阻匀速运动2.三个重要关系式(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v m ＝P F 阻。

高考物理一轮作业手册第22讲闭合电路的欧姆定律(含解析) 新人教版

课时作业(二十二) [第22讲闭合电路的欧姆定律] 基础热身1．将一电源电动势为E，内阻为r的电池，与外电路连接，构成一个闭合电路，用R 表示外电路电阻，I表示电路的总电流，下列说法正确的是( )A．由U外＝IR可知，外电压随I的增大而增大B．由U内＝Ir可知，电源两端的电压，随I的增大而增大C．由U＝E－Ir可知，电源输出电压随输出电流I的增大而减小D．由P＝IU可知，电源的输出功率P随输出电流I的增大而增大2．2012·福州质检如图K22－1所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，R1为光敏电阻，光照强度增加时，其电阻值减小．现增加光照强度，则下列判断正确的是( )图K22－1A．B灯变暗，A灯变亮B．R0两端电压变大C．电源路端电压不变D．电源总功率不变3．2012·衡水中学调研如图K22－2所示电路，灯A、B都能正常发光，忽然灯A变亮，灯B变暗，如果电路中有一处出现断路故障，则出现断路故障的电路是( )图K22－2A．R1所在的支路B．R2所在的支路C．R3所在的支路 D．电源所在的电路技能强化4．2012·德州期末如图K22－3所示，直线1和2分别为两个不同电源的路端电压和电流的关系图象，E1、r1分别为电源1的电动势和内阻，E2、r2分别为电源2的电动势和内阻，则下述说法正确的是( )图K22－3A．E1＝E2B．r1>r2C．当两个电源短路时电源1的短路电流大D．当两个电源分别接相同电阻时，电源2的输出功率小5．竖直放置的一对平行金属板的左极板上用绝缘线悬挂了一个带正电的小球，将平行金属板按图示的电路图连接．绝缘线与左极板的夹角为θ.当滑动变阻器R的滑片在a位置时，电流表的读数为I1，夹角为θ1；当滑片在b位置时，电流表的读数为I2，夹角为θ2，则( )图K22－4A．θ1<θ2，I1<I2B．θ1>θ2，I1>I2C．θ1＝θ2，I1＝I2D．θ1<θ2，I1＝I26．2012·浙江省名校联考如图K22－5所示电路中，两平行板A、B水平放置，两板间距离d＝40 cm，电源电动势E＝20 V，内电阻r＝1 Ω，电阻R＝3 Ω.闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0＝4 m/s竖直向上射入板间．小球带电量为q＝10－2C，质量为m＝1×10－2kg，不考虑空气阻力．若调节滑动变阻器，使小球的最高点恰能达到两板中间，则电源的输出功率为(g＝10 m/s2)( )图K22－5A．36 W B．51 WC．57 W D．64 W7．2012·信阳调研如图K22－6所示，直线a、抛物线b和曲线c分别为某一稳恒直流电源在纯电阻电路中的总功率P、电源内部发热功率P r、输出功率P R随电流I变化的图象，根据图象可知( )图K22－6A．电源的电动势为9 V，内阻为3 ΩB．电源的电动势为3 V，内阻为1 ΩC．图象中任意电流值对应的P、P r、P R间的关系为P＞P r＋P RD．电路中总电阻为2 Ω时，外电阻上消耗的功率最大且为2.25 W8．2012·大庆实验中学期中考试如图K22－7所示，电源电动势均为E＝12 V，内阻均为r＝3 Ω.R0＝1 Ω，直流电动机内阻R0′＝1 Ω.当调节滑动变阻器使R1＝2 Ω时，图甲电路输出功率最大．调节R2使图乙电路输出功率最大，且此时电动机刚好正常工作(额定功率为6 W)，则此时R2的阻值和电动机的热功率P为( )图K22－7A．R2＝2 Ω B．R2＝1.5 ΩC．P＝6 W D．P＝4 W挑战自我9．2012·天水一中期末如图K22－8所示，电源电动势E＝10 V，内阻r＝1 Ω，R1＝3 Ω，R2＝6 Ω，C＝30 μF.图K22－8(1)闭合开关S，求稳定后通过R1的电流；(2)然后将开关S断开，求电容器两端的电压变化量和流过R1的总电荷量；(3)如果把R2换成一个可变电阻，其阻值可以在0～10 Ω范围变化，求开关闭合并且电路稳定时，R2消耗的最大电功率．实验(七) [实验7 多用电表的使用]1．2012·琼海模拟关于多用电表的使用，(1)下列说法中正确的是( )A．多用电表的欧姆挡的每一量程的测量范围从0～∞B．若选择开关扳在欧姆挡上的× 1挡上，准确调零后，测量电阻，指针恰指在刻度30和50的正中央，则待测电阻的阻值正好为40 ΩC．若多用电表内没有安装电池，就不能直接用来测量电阻D．只有在测量电阻时，才需要进行机械调零(2)下列操作正确的是__________．A．测电压时，应按图甲连接方式测量B．测电流时，应按图乙连接方式测量C．测电阻时，应按图丙连接方式测量D．测二极管的正向电阻时，应按图丁连接方式测量图S7－12．2012·黄浦期末多用电表是实验室和生产实际中常用的测量仪器．使用多用电表测量某段导体的电阻．图S7－2(1)主要的操作过程分以下三个步骤，请填写第②步操作．①将红、黑表笔分别插入多用电表的“＋”“－”插孔，选择电阻挡“×10”；②____________________________________；③把红、黑表笔分别与导体的两端相接，读取导体的电阻．(2)采用上述的操作步骤后，多用表的示数如图S7－2所示．则该段导体的电阻测量值为________Ω.3．2012·烟台诊断用多用电表进行了几次测量，指针分别处于a、b位置，如图S7－3所示．(1)若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的挡位，a和b的相应读数各是多少？请填在表格中．图S7－3b 电阻×10______ Ω姆挡是________(选填“×10”、“×100”或“×1 k”)．4．2012·长白山检测某同学用一多用电表测量电阻时，他感觉测得的结果不够准确，经过反复检查、测量，认为自己的测量没有任何问题，是多用电表的欧姆挡不准，且表头没有问题，而是欧姆挡的中值电阻(即内阻)不准，他准备用实验测量一下它的中值电阻．该多用电表的欧姆挡的中间刻度为“30”，他手头有的器材如下：A．电流表：有0.6 A、3 A两个量程B．电压表：有3 V、15 V两个量程C．滑动变阻器：最大阻值100 ΩD．电源：电动势1.5 VE．电阻箱：0～9999.9 ΩF．开关、导线(1)请你用最简单的方法测量该多用电表×10挡的中值电阻，简述测量方法．(2)若实验测得的值为350 Ω，则用该挡测量电阻时测得的值总是偏__________．(3)关于多用电表欧姆挡的使用，下列叙述中正确的是( )A．若红、黑表笔插错插孔，则不影响测量结果B．若待测电阻不跟别的元件断开，则其测量值一定偏大C．测量标有“6 V，0.3 A”字样的完好小灯泡的电阻，其测量值一定小于20 ΩD．测量电阻时若倍率选“×1”，这时指针恰指在200 Ω和300 Ω的正中间，则其电阻值小于250 Ω实验(八) [实验8 探究导体电阻与其影响因素的定量关系]1．2012·广州调研在测量金属电阻率的实验中：(1)测长度时，金属丝的起点、终点位置如图S8－1甲所示，则长度为__________cm；(2)用多用表“Ω×1”挡估测其电阻，示数如图丙所示，则阻值为__________Ω；(3)在图丙中完成实物连线；(4)闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P移至最______________ (填“左”或“右”)端．丙图S8－12．冬春季节降水量小，广东沿海附近江河水位较低，涨潮时海水倒灌，出现所谓“咸潮”现象，使沿海地区的城市自来水的离子浓度增高，水质受到影响．为了研究咸潮出现的规律，某同学设计了一个监测河水电阻率的实验．在一根均匀的长玻璃管两端装上两个橡胶塞和铂电极，如图S8－2甲所示，两电极相距L＝0.314 m，其间充满待测的河水．安装前他用如图乙所示的游标卡尺(图为卡尺的背面)测量玻璃管的内径，结果如图丙所示．图S8－2他还选用了以下仪器：量程15 V、内阻约300 kΩ的电压表，量程300 μA、内阻可忽略不计的电流表，最大阻值1 kΩ的滑动变阻器，电动势E＝12 V、内阻r＝6 Ω的电池组，开关等各一个，以及导线若干．图S8－3为根据他测得的包括坐标为(0，0)的点在内的9组电流I、电压U的值所画的I－U图线．根据以上材料完成以下问题：(1)测量玻璃管内径时，对应图S8－2乙中的游标卡尺中的A、B、C三部分中的哪一部分与玻璃管内壁接触________(填代号“A”“B”或“C”)；(2)玻璃管的内径d＝________mm；(3)水的电阻率ρ＝________Ω·m；(结果取两位有效数字)(4)如图S8－4中的仪器实物部分已连线，将其他部分连接成能测出图S8－3数据的实物连接图；图S8－3 图S8－4(5)开关闭合前滑动变阻器的滑片应先滑至________________________________________________________________________ 端．(填“A”或“B”)3．在测定一根粗细均匀的合金丝R x的电阻率的实验中：待测合金丝R x的电阻约为5 Ω.提供的仪器有：A．电压表V(内阻约为10 kΩ，量程为3 V)B．电流表A1(内阻约为3 Ω，量程为0.6 A)C．电流表A2(内阻约为0.1 Ω，量程为3 A)D．滑动变阻器R(阻值为0～5 Ω，额定电流为2 A)E．电源E(电动势为5 V，内电阻为1 Ω)F．一个开关、若干导线(1)要求较准确地测出其阻值，电流表应选________________________________________________________________________．(填序号)(2)某同学根据以上仪器，按图乙连接实验线路，在实验中发现电流表示数变化范围较窄，现请你用笔在图S8－5中画一条线对电路进行修改，使电流表示数的变化范围变宽．图S8－5(3)修改后的电路其测量结果比真实值偏________(填“大”或“小”)．实验(九) [实验9 描绘小电珠的伏安特性曲线]1．现要测定一个额定电压4.2 V，额定功率1.5 W的小灯泡的伏安特性曲线．现有器材：直流电源E(电动势4.5 V，内阻不计)；电压表(量程4.5 V，内阻约4×104Ω)；电流表A1(量程250 mA，内阻约为2 Ω)；电流表A2(量程400 mA，内阻约为1 Ω)；滑动变阻器(最大阻值约10 Ω)，开关S，导线若干．(1)如果既要满足测量要求，又要测量误差较小，应该选用的电流表是________；(2)在实线框内设计出实验电路图，要求电路图既要满足测量要求、又要误差较小；(3)图S9－1为实验中所描述的图象，则P点所代表的状态小灯泡的电功率为________．图S9－1,,,)2．描绘小电珠的伏安特性曲线的实验电路图如图S9－2甲所示，所用小电珠的额定电压是3.8 V.(1)关于该实验的系统误差，下列说法中正确的是( )A．系统误差主要是由电压表的分流引起的B．系统误差主要是由电流表的分压引起的C．系统误差主要是由于忽略电源内阻引起的D．系统误差主要是由读数时的估读引起的(2)根据某次实验记录的数据在坐标系中描点如图乙所示．试在坐标系中画出该小电珠的伏安特性曲线，并从图象中求出该小电珠的额定功率是______W.图S9－2(3)该小电珠在1 V电压下不发光，此时灯丝的实际电阻是________Ω(结果保留两位有效数字)；该小电珠在 2 V电压下开始发出微弱的黄光，此时灯丝的实际电阻又是________Ω(结果保留两位有效数字)；小电珠在不同电压下的实际电阻为什么不相同？__________________．(4)某同学已连接如图S9－3所示的电路，在连接最后一根导线的c端到直流电源正极之前，请指出其中仅有的2个不当之处，并说明如何改正．图S9－33．某同学想描绘一只标称为“2.5 V，1.5 W”的小灯泡的伏安特性曲线，实验室提供下列器材：A．电流表A1(量程3.0 A，内阻约0.2 Ω)B．电流表A2(量程0.6 A，内阻约1 Ω)C．电压表V1(量程3.0 V，内阻约3 kΩ)D．电压表V2(量程15.0 V，内阻约10 kΩ)E．滑动变阻器R1(最大阻值为5 Ω，最大允许电流为2 A)F．滑动变阻器R2(最大阻值为500 Ω，最大允许电流为0.5 A)G．电源E(电动势3 V，内阻为0.25 Ω)H．开关、导线若干(1)为了更好地完成实验，应选择的器材为：电流表______，电压表______，滑动变阻器________；(选填器材前面的字母)(2)请你在下面的方框中作出实验原理图；图S9－4 Ｋ(3)正确连接电路后，该同学测出如下表所示的实验数据，请你在坐标纸上描出该灯泡的伏安特性曲线；实验1 2 3 4 5 6 7 8次数电压0 0.20 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00 2.40U/V电流I0 0.11 0.21 0.33 0.40 0.45 0.48 0.52/A图S9－5(4)该同学完成实验后，又将本实验所用器材按图S9－5所示连接，闭合开关后将滑动变阻器滑片从左向右滑动，发现小灯泡先变暗后变亮，则小灯泡最暗时的功率约为________W．(结果保留两位有效数字)实验(十) [实验10 测定电源的电动势和内阻]1．2012·漳州五校联考某同学在实验室测量二节干电池的电动势E和内阻r，可以提供器材有：A．待测干电池(电动势约3 V，内阻约1.5 Ω)B．电流表A1(量程0.6 A，内阻r1约0.5 Ω)C．电流表A2(量程1 mA，内阻r2＝200 Ω)D．滑动电阻器R1(0～20 Ω，2.5 A)E．电阻箱R2：(0～9999 Ω)以及开关、导线若干．为了尽可能准确地测量待测电源的电动势和内阻，请解答说明下列问题：(1)现有器材中没有电压表，该同学用电阻箱R2与电流表________(选填“A1”或“A2”)串联改装为电压表，来测量路端电压．(2)请根据该同学设计的实验方案，完成实物图S10－1的连接．(3)测量得到的路端电压与电流的各组数据用实心圆点标于坐标图上，如图S10－2所示．根据各点表示的数据，在图上用铅笔描出U —I 图线．由此求得：E ＝________V ，r ＝________Ω.(均保留2位有效数字)图S10－1 图S10－22．2012·平顶山期末在做测量电源的电动势E 和内阻r 的实验时，提供的器材有：待测电源一个，已知内阻为R A 的电流表一个，电阻箱一个，开关一个，导线若干．为使测量更加准确，多次改变电阻箱的阻值R ，读出电流表的相应示数I ，以1I 为纵坐标，R 为横坐标，画出1I 与R 的关系图线是一条直线，如图S10－3甲所示．图线延长可得直线在纵轴的截距为m ，直线的斜率为k.(1)E ＝________，r ＝________． (2)在虚线框图乙中画出实验电路图．图S10－33．2012·黄冈期末某同学要测量一节干电池的电动势和内阻，实验器材仅有一个电压表(内阻很大)、一个电阻箱、一个开关和导线若干，该同学按如图S10－4所示电路进行实验，测得的数据如下表所示．图S10－4 图S10－5(1)根据表中提供的数据，若利用图象确定电池的电动势和内阻，则应作________图象；A ．U －U RB ．R －U R C.1R－U (2)根据(1)，利用测得的数据，在图S10－5的坐标纸上画出适当的图象；(3)由(2)中作出的图象可知，该电池的电动势E ＝________V ，内阻r ＝________Ω.4．2012·淄博模拟在“测定2节干电池组成电池组的电动势和内阻”的实验中，备有下列器材：A ．待测的干电池组(电动势约为3.0 V ，内阻小于2.0 Ω)B ．电流表A 1(量程0～3 mA ，内阻R A1＝10 Ω)C ．电流表A 2(量程0～0.6 A ，内阻R A2＝0.1 Ω)D ．滑动变阻器R 1(0～20 Ω，10 A)E ．滑动变阻器R 2(0～200 Ω，1 A)F ．定值电阻R 0(990 Ω)G ．开关和导线若干(1)某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了如图S10－6甲所示的实验电路，在该电路中，为了操作方便且能准确地进行测量，滑动变阻器应选____________(填写器材前的字母代号)．(2)图乙为该同学根据实验电路测出的数据绘出的I 1－I 2图线，I 1为电流表A 1的示数，I 2为电流表A 2的示数．则由图线可得被测电池组的电动势E ＝________V ，内阻r ＝________Ω.图S10－6专题(七) [专题7 电学实验专题]基础热身1．2012·松江期末太阳能是一种清洁、绿色能源．在上海举办的2010年世博会上，大量使用了太阳能电池．太阳能电池在有光照时，可以将光能转化为电能；在没有光照时，可以视为一个电学器件．某实验小组通过实验，探究一个太阳能电池在没有光照时(没有储存电能)的I －U 特性．所用的器材包括：太阳能电池、电源E 、电流表、电压表、滑动变阻器R 、开关S 及导线若干．甲乙图Z7－1(1)为了描绘出完整的I－U特性曲线，在图Z7－1甲中A处接________表，B处接________表，并将图甲连成完整的实验电路图．(2)该实验小组根据实验得到的数据，描点绘出了如图乙所示的I－U图象，图中PQ为过P点的切线．由图可知，当电压小于2.00 V时，太阳能电池的电阻________(选填“很大”或“很小”)；当电压为2.80 V时，太阳能电池的电阻约为________Ω.2．2012·杨浦测试实际电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻的串联，测量实际电流表G内阻R g的电路如图Z7－2所示．所用电流表G的满偏电流I g为200 μA，内阻R g 估计在400～600 Ω之间．图Z7－2(1)按图Z7－2测定电流表G的内阻R g，需要选用合适的器材，现有供选用的器材如下：A．滑动变阻器(阻值范围0～200 Ω)B．滑动变阻器(阻值范围0～175 Ω)C．电阻箱(阻值范围0～999 Ω)D．电阻箱(阻值范围0～99999 Ω)E．电源(电动势6 V，内阻0.3 Ω)F．电源(电动势12 V，内阻0.6 Ω)按实验要求，R最好选用________，R′最好选用________，E最好选用________．(填入选用器材的字母代号)(2)请将以下各实验步骤填写完整．①依照电路原理图将实物连接成实验线路，开始时两个开关均断开．②将R阻值调至最大，闭合开关________，调节________的阻值，使电流表达到满刻度．③闭合________，调节R′的阻值使电流表达到________．④读出R′的读数，即为电流表的内阻．(3)这种方法测出的电流表的内阻R g比它的真实值______(选填“偏大”“偏小”或“相等”)．3．2012·中山期末为了测量某一未知阻值的电阻R x，实验小组找来以下器材：电压表(0～3 V，内阻约3 kΩ)、电流表(0～0.6 A，内阻约1 Ω)、滑动变阻器(0～15 Ω，2 A)、电源(3 V，内阻很小)、开关与导线，该小组同学实验操作如下，请你按要求填写：①断开开关，请按图Z7－3甲所示的电路图在图乙中连接实物图；甲乙图Z7－3②如图乙所示，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于________端．③闭合开关，缓慢调节滑动变阻器，得到多组电压表与电流表的读数，建立合适的坐标系作出I－U图如图Z7－4所示；图Z7－4④整理仪器．(1)根据I－U图可得，该未知电阻的阻值为R x＝______．(保留两位有效数字)(2)由于实验中使用的电表不是理想电表，会对实验结果造成一定的影响，则该小组同学实验测出的电阻值____________ R x的真实值(填“大于”“小于”或“等于”)．(3)利用现有的仪器，为了更加精确地测量这个电阻的阻值，你给该实验小组的建议是：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.4．2012·贵州五校联考测量一量程已知的电压表的内阻，器材如下：A．待测电压表(量程3 V，内阻约3 kΩ)B．电流表(量程3 A，内阻为0.01 Ω)C．定值电阻(R＝3 kΩ，额定电流0.5 A)D．电池组(电动势略小于3 V，内阻不计)E．开关两只F．导线若干(1)为了能更准确地测出该电压表内阻的大小，请将你设计的实验电路图画在方框内．(2)用你设计的电路进行实验时，需要直接测量的物理量有____________和____________；用上述所测各物理量表示电压表内阻，其表达式应为R v＝__________．5．2012·株洲检测中国机器人农民发明家吴玉禄只有小学文化，为了给他的机器人找一个可充电电池，他在废品站找到了一个像电池一样有两个电极的装置，上面标有“TNT”字样，他高兴地拿回去充电，结果差点丢了性命．如果你是他的儿女，为了安全起见，你能给他提出一些建议或帮助吗？(1)经上网查找，这是只工业电雷管，在充电时电能转化成热能会引发爆炸．给你一个多用电表你会选择________(填“直流电流”“直流电压”或“电阻”)挡来判断它是否为电池，可保证既安全又方便．(2)经核实该电雷管全电阻值为6 Ω，其中电热丝阻值为5 Ω，引脚线长2 m，阻值为1 Ω，当通以0.45 A电流时约6 s爆炸，若吴玉禄用5.4 V的电压给它充电，理论上约________s爆炸．(3)某兴趣小组发扬吴玉禄精神，用伏安法设计了一实际测量上述单只电雷管电阻的电路．准备了以下实验器材：待测电雷管R x，炸药桶(保护作用，防爆破)电流表A1：量程0.5 A 、内阻约0.5 Ω电流表A2：量程30 mA、内阻约30 Ω电压表V1：量程30 V、内阻约10 kΩ电压表V2：量程2 V、内阻约3 kΩ滑动变阻器R：0～10 Ω电阻箱R0：0～999.9 Ω，0.1 A干电池E：电动势1.5 V，内阻约0.1 Ω开关S及导线若干．①请设计一个较合理的电路原理图，画在方框内，要求通过电雷管的电流不超过27 mA，电压能从零调节，尽可能减小误差．②写出R x的计算公式R x＝____________；说明公式中各物理量的意义：________________________________________________________________________.6．2012·苏北四市二模某同学要测量电阻R x(阻值约18 Ω)的阻值，实验室提供如下器材：电池组E(电动势3 V，内阻约1 Ω)；电流表A(量程0～0.6 A，内阻约0.5 Ω)；电压表V(量程0～3 V，内阻约5 kΩ)；电阻箱R(阻值范围0～99.99 Ω，额定电流1 A)；开关S，导线若干．(1)为使测量尽可能准确，应采用图Z7－5________________________________________________________________________ 所示的电路进行测量．A BC D图Z7－5(2)下表中记录了电阻箱阻值R 及对应电流表A 、电压表V 的测量数据I 、U ，请在图Z7－6上作出1U －1R图象，根据图象得出电阻R x 的测量值为________Ω.图Z7－6(3)此实验中电阻R x 的测量值与真实值相比________________________________________________________________________(选填“偏大”或“偏小”)．课时作业(二十二)1．C [解析] 电路的总电流I 随外电阻R 的变化而变化，选项A 错误；U 内＝Ir 是电源内电阻上电压，不是电源两端的电压，选项B 错误；电源电动势E 和内阻r 不变，由U ＝E －Ir 可知，电源输出电压U 随I 的增大而减小，选项C 正确；U 会随着I 的变化而变化，选项D 错误．2．B [解析] 光照加强时，R 1的电阻值变小，R 1与灯B 并联部分电路阻值变小，电源外电路的总阻值R 变小，干路电流I ＝E R ＋r变大，路端电压U ＝E －Ir 变小，电源总功率P ＝EI 变大，C 、D 错误；A 灯两端电压等于路端电压，路端电压U 变小，流过A 灯的电流I A＝U R A变小，实际功率变小，A 灯变暗，A 错误；干路电流I 变大，通过灯A 的电流I A 变小，定值电阻R 0两端电压U 0＝(I －I A )R 0变大，B 正确．3．B [解析] 若R 1所在支路断路，A 变暗，B 变亮；若R 3所在支路断路，A 、B 都变亮；若电源所在的电路断路，A 、B 都熄灭．4．ACD [解析] 电源的U －I 图线与纵轴的截距表示电源电动势，与横轴的截距表示电源的短路电流，图线斜率的绝对值表示电源内阻，据此结合图象可知，E 1＝E 2，r 1＜r 2，当两个电源短路时电源1的短路电流大，选项A 、C 正确，选项B 错误；当两个电源分别接相同电阻时，接有电源2的电路的总电阻较大，干路电流较小，输出功率较小，选项D 正确．5．D [解析] 滑动变阻器R 的滑片移动，接入电路中的电阻没有变化，因此I 1＝I 2.而平行金属板两板间的电压增大，板间的电场强度增大，因此θ变大，θ1<θ2.D 正确．6．A [解析] 设两极板间的电压为U ，对小球应用动能定理，－Uq 2－12mgd ＝－12mv 20，解得U ＝12 V ，电路中的电流I ＝E －U R ＋r＝2 A ，电源的输出功率P ＝EI －I 2r ＝36 W ，A 正确． 7．BD [解析] 电源的总功率P ＝EI ，由直线a 的斜率为电源电动势，E ＝3 V ，电源内部的发热功率P r ＝I 2r ，由抛物线b 得电源内阻r ＝1 Ω，A 错误，B 正确；根据能量守恒定律，P ＝P r ＋P R ，C 错误；当R ＝r ＝1 Ω时，即总电阻为2 Ω时，外电阻上消耗的功率最大，即输出功率P R ＝E 24r＝2.25 W ，D 正确． 8．BD [解析] 两图中的电源相同，它们的最大输出功率相同，由甲图得电流I ＝E R 1＋R 0＋r＝2 A 时输出功率最大，且最大值为P m ＝EI －I 2r ＝12 W ；对乙图，电动机的功率为6 W ，R 2的功率P R2＝I 2R 2＝6 W ，故电阻R 2＝1.5 Ω，A 错误，B 正确；电动机的热功率P ＝I 2R 0′＝4 W ，C 错误，D 正确．9．(1)1 A (2)4 V 1.2×10－4C (3)6.25 W[解析] (1)稳定时，电容器看作断路，电路中的电流I ＝E r ＋R 1＋R 2＝1 A. (2)S 闭合，电容器两端的电压U ＝IR 2＝6 VS 断开后，电容器两端的电压U′＝10 V电容器两端的电压变化量ΔU ＝4 V流过R 1的总电荷量ΔQ ＝ΔUC ＝1.2×10－4C.(3)当R 2＝R 1＋r ＝4 Ω时，R 2消耗的电功率最大，最大电功率P 2＝E 24()R 1＋r ＝6.25 W. 实验(七)1．(1)AC (2)BD [解析] (1)多用电表的欧姆挡的刻度是不均匀，B 错误；使用多用电表测量电压、电流和电阻前都需要机械调零，D 错误．(2)测电压时，电表并联，电流从红表笔流入，A 错误；测电阻时，要与其他元件断开，C 错误；测电流和测二极管的正向电阻时，B 、D 连接方式正确．2．(1)将红、黑表笔短接，调整调零旋钮调零 (2)80[解析] (1)多用电表测电阻操作中选挡后必须进行欧姆调零；(2)多用表的读数为8.0×10 Ω＝80 Ω.3．(1)26 0.65 40 (2) ×100[解析] (1) 直流电流100 mA 挡的读数为26 mA ；直流电压2.5 V 挡的读数为0.65 V ；电阻×10挡的读数为4×10 Ω＝40 Ω；(2)测电阻时应使表头指针偏转在中央附近，选×100挡．4．(1)a.将选择开关旋至×10挡，然后将两表笔短接，调节调零旋钮使指针指电流的满刻度．b.将电阻箱接在两表笔间，调节电阻箱，使指针指到中间刻度，则此时电阻箱的读数即为多用电表×10挡的中值电阻． (2)小 (3)ACD实验(八)1．(1)60.48 (2)4.5 (3)如图所示 (4)左[解析] (1)金属丝的起点的刻度为10.00 cm ，终点的刻度为70.48 cm ，则长度为70.48 cm －10.00 cm ＝60.48 cm ；(2)多用电表的示数为4.5×1 Ω＝4.5 Ω；(3)电阻丝电阻约5 Ω，阻值较小，电流表采用外接法，电压表量程为3 V ，电流表量程为0.6 A ，滑动变阻器选择限流式，连线如图所示；(4)闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P 应处于阻值最大处，即滑片P 移至最左端．2．(1)A (2)6.70 (3) 11 (4)如图所示 (5)A[解析] (1)测量玻璃管内径时，应使游标卡尺中的内测量爪与玻璃管内壁接触；(2)游标卡尺的读数为6 mm ＋0.02×35 mm ＝6.70 mm ，即玻璃管的内径；(3)U －I 图线的斜率为待测河水的电阻，R ＝880×10－6 Ω＝1×105 Ω，水的电阻率ρ＝RS L ＝105×14π×()6.7×10－320.314 Ω·m ＝11Ω·m ； (4)待测电阻105Ω，阻值很大，电流表采用内接法，滑动变阻器最大阻值103Ω，选择限流式调控范围小，应采用分压式连接，连线如图所示；(5) 开关闭合前，分压式连接的滑动变阻器的滑片应处于最小电压输出位置，应滑至A 端．3．(1)B (2)如图所示 (3)小[解析] (1)待测合金丝R x 的电阻约为5 Ω，通过的最大电流I ＝U R ＝35A ＝0.6 A ，则电流表选B ；(2)滑动变阻器R 的最大阻值为5 Ω，限流式调控能力弱，采用分压式连接；(3)电流表采用的外接法，电流测量值偏大，电阻的测量结果比真实值偏小．实验(九)1．(1)A 2 (2)如图所示 (3)0.9 W[解析] (1)额定电压4.2 V ，额定功率1.5 W 的小灯泡的额定电流为I ＝P U＝0.357 A ＝357 mA ，故电流表需要选择量程为400 mA 的电流表A 2.(2)描绘小灯泡的伏安特性曲线应该设计为分压电路，由于小灯泡电阻不大，采用电流表外接．(3)小灯泡的电功率为P ＝UI ＝3.0×0.3 W ＝0.9 W.2．(1)A (2)图略 1.14 W(3)①7.1 ②9.1③ 因为小电珠灯丝的电阻率随温度升高而增大(4)A.滑动变阻器的滑片P 应滑至b 端B ．开关S 应该断开[解析] (1)本实验的系统误差主要是由电压表的分流引起的，A 正确；(2)根据实验的描点，连成平滑曲线，由图线得3.8 V 电压下的电流为0.3 A ，则额定功率1.14 W.(3)小电珠在1 V 电压下的电阻R 1＝10.14 Ω＝7.1 Ω；小电珠在2 V 电压的电阻R 2＝20.21Ω＝9.1 Ω；小电珠在不同电压下温度不同，灯丝的电阻率是随温度升高而增大的；(4)2个不当之处为：A.滑动变阻器的滑片P 应滑至b 端，B.开关S 应该断开．3．(1)B C E (2)如图所示 (3)图略[解析] (1)电源的电动势3 V ，电压表选量程3 V 的V 1，小灯泡的额定电流I ＝P U ＝1.52.5A ＝0.60 A ，电流表应选用A 2即可；由于滑动变阻器分压式连接，所以选最大阻值较小的R 1即可；(2)电压从零开始可调，滑动变阻器采用分压式，又小灯泡额定电压下的电阻R x <R A R V ，电流表采用外接法；(3)描点，连成平滑的直线；(4)当滑动变阻器的滑片处于正中央时，整个电路电阻最大，电流最小，灯泡最暗，对闭合电路，灯泡两端的电压U ＝E －I(r ＋R 滑)＝3－2.5I ，在同一坐标画出U ＝3－2.5I 的图。

高考物理一轮复习专项作业：《功、功率》含解析

课时作业(十七) 功功率1．物体在外力作用下沿光滑水平地面运动，在物体的速度由0增为v 的过程中，外力做功W 1，在物体的速度由v 增为2v 的过程中，外力做功W 2，则W 1∶W 2为( )A ．1∶1B ．1∶2C ．1∶3D ．1∶4 2．起重机将质量为m 的货物由静止开始以加速度a 匀加速提升，在t 时间内上升h 高度，设在t 时间内起重机对货物做的功为W 、平均功率为P ，则 ( )A ．W ＝mahB ．P ＝mta (a ＋g )C ．P ＝12mta (a ＋g ) D ．W ＝m (a ＋g )h3．位于水平面上的物体，在与水平方向成θ角的斜向下的恒力F 1用下，做速度为v 1的匀速运动；若作用力变为与水平方向成θ角的斜向上的恒力F 2，物体做速度为v 2的匀速运动，且F 1与F 2功率相同．则可能有( )A ．F 1＝F 2，v 1>v 2B ．F 1＝F 2，v 1<v 2C ．F 1>F 2，v 1<v 2D ．F 1<F 2，v 1<v 24．一辆质量为m 的汽车在发动机牵引力F 的作用下，沿水平方向运动．在t 0时刻关闭发动机，其运动的v t 图象如图所示．已知汽车行驶过程中所受的阻力是汽车重量的k 倍，则( )第4题图A ．加速过程与减速过程的平均速度比为1∶2B ．加速过程与减速过程的位移大小之比为1∶2C ．汽车牵引力F 与所受阻力大小比为3∶1D ．汽车牵引力F 做的功为3kmgv 0t 025．汽车发动机的额定功率为P 1，它在水平面路上行驶时受到的阻力F f 大小恒定，汽车在水平路面上由静止开始做直线运动，最大车速为v .汽车发动机的输出功率随时间变化的图象如图所示．则( )第5题图A ．汽车开始时做匀加速运动，t 1时刻速度达到v ，然后做匀速直线运动B ．汽车开始时做匀加速直线运动，t 1时刻后做加速度减小的加速运动，速度达到v 后做匀速直线运动C ．汽车开始时牵引力逐渐增大，t 1时刻牵引力与阻力大小相等D ．汽车开始时牵引力恒定，始终与阻力大小相等6．质量相等的甲、乙两车从某地同时由静止开始沿直线同方向加速运动，甲车功率恒定，乙车牵引力恒定，两车所受阻力相等且均为恒力．经过t 时间，甲、乙两车速度相同，则( )A ．t 时刻甲车一定在乙车的前面B ．t 时刻甲车加速度大于乙车加速度C ．t 时刻甲车牵引力的瞬时功率大于乙车牵引力的瞬时功率D ．t 时间内甲车牵引力的平均功率小于乙车牵引力的平均功率7．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摩擦阻力大小一定，汽车速度能够达到的最大值为v ，那么当汽车的车速为v /3时，汽车的瞬时加速度的大小为( )A.P mvB.2P mvC.3P mvD.4P mv8．质量为m 的物体静止在光滑水平面上，从t ＝0时刻开始受到水平力的作用．力的大小F 与时间t 的关系如图所示，力的方向保持不变，则( )第8题图A ．3t 0时刻的瞬时功率为5F 20t 0mB ．3t 0时刻的瞬时功率为15F 20t 0mC ．在t ＝0到3t 0这段时间内，水平力的平均功率为23F 20t 04mD ．在t ＝0到3t 0这段时间内，水平力的平均功率为25F 20t 06m9．质量为m 的物块在水平恒力F 的推动下，从山坡(粗糙)底部的A 处由静止起运动至高为h 的坡顶B 处，获得的速度为v ，AB 之间的水平距离为x ，重力加速度为g .下列说法正确的是( )第9题图A ．重力所做的功是mgxB ．合外力对物块做的功是12mv 2＋mghC ．推力对物块做的功是12mv 2D ．阻力对物块做的功是12mv 2＋mgh －Fx第10题图10．剑桥大学物理学家海伦·杰尔斯基研究了各种自行车特技的物理学原理，并通过计算机模拟技术探寻特技动作的极限，设计了一个令人惊叹不已的高难度动作——“爱因斯坦空翻”，并在伦敦科学博物馆由自行车特技运动员(18岁的布莱士)成功完成：“爱因斯坦空翻”简化模型如图所示，质量为m的自行车运动员从B点由静止出发，经BC圆弧，从C点竖直冲出，完成空翻，完成空翻的时间为t.由B到C的过程中，克服摩擦力做功为W，空气阻力忽略不计，重力加速度为g，谋求：自行车运动员从B到C至少做多少功？11．如图所示，水平传送带正以2m/s的速度运行，两端水平距离l＝8m，把一质量m＝2kg的物块轻轻放到传送带的A端，物块在传送带的带动下向右运动，若物块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.1，则把这个物块从A端传送到B端的过程中，不计物块的大小，g 取10m/s2，求摩擦力对物块做功的平均功率．第11题图12．如图所示，在光滑的水平地面上有质量为M的长平板A，平板上放一质量为m的物体B，A、B之间动摩擦因数为μ.今在物体B上加一水平恒力F，使B和A发生相对滑动，经过时间t，B在A上滑动了一段距离但并未脱离A.求：第12题图(1)摩擦力对A所做的功；(2)摩擦力对B所做的功；(3)若长木板A固定，B对A的摩擦力对A做的功．课时作业(十七) 功功率1.C 【解析】由于地面光滑，无摩擦力，则W 1＝12mv 2－0；W 2＝12m(2v)2－12mv 2＝32mv 2所以W 1∶W 2＝1∶3.2.CD 【解析】起重机对货物做功W ＝Fs ，F －mg ＝ma ，所以W ＝m(a ＋g)h.平均功率P ＝Fv.v ＝v ＋at 2，所以P ＝Fv ＝m(a ＋g)·at 2＝mat （a ＋g ）2.故选CD.3.C 【解析】设物体与地面间动摩擦因素为μ，则F 1·cos θ＝μ(mg＋F 1sin θ)，F 2cos θ＝μ(mg－F 2sin θ)．由此可判断，F 1cos θ>F 2cos θ，即F 1>F 2；又因为F 1与F 2功率相同，即F 1cos θ·v 1＝F 2cos θ·v 2，F 1>F 2所以v 1<v 2，故选C.4.BCD 【解析】由图像分析可知；因为加速时间为t 0，减速时间为2t 0，所以加速与减速过程位移之比，S 加∶S 减＝t 0∶2t 0＝1∶2.故B 正确．由于平均速度是总位移与总时间的比值，则V 加＝V 减＝S 加S 减·t 减t 加＝1∶1，故A 错．加速时，F －f ＝F －kmg ＝m v 0t 0减速时，f ＝kmg ＝mv 02t 0所以F －f ＝2f ，则F∶f＝3∶1，故C 正确．W F －W f ＝0，所以W F ＝W f ＝kmg·v 0·3t 02＝32kmgv 0t 0，故D 正确，故选BCD.5.B 【解析】汽车开始时做匀加速直线运动，t 1时刻，达到额定功率P 1，做加速度越来越小的加速运动；当Pv ＝F f 时，达到最大速度v m ，然后做匀速直线运动；所以汽车开始牵引力逐渐增大，当达到最大速度v m 时，牵引力与阻力大小相等，由此可判断只有B 正确，故选B.6.A 【解析】 t 时刻v 甲＝v 乙，由v ＝at 知，a 甲＝a 乙，a ＝F 合m ，因为两车所受阻力与两车质量均相等，所以t 时刻两车的牵引力相等，由P ＝Fv 知，P 甲＝P 乙，由于甲车功率恒定，乙车牵引力恒定，所以t 时间内，甲车的加速度逐渐减少，乙车的功率逐渐增大，由s ＝12at2知，t 时刻甲车一定在乙车前面，t 时间内，P 甲均>P 乙均，故选A.7.B 【解析】当汽车匀速行驶时，有f ＝F ＝P v .根据P ＝F′v 3，得F′＝3Pv ，由牛顿第二定律得a ＝F′－f m ＝3P v －Pv m ＝2Pmv.故B 正确，A 、C 、D 错误．8.BD 【解析】根据Ft 图线，在0～2t 0内的加速度a 1＝F 0m 2t 0时的速度v 2＝a 1·2t 0＝2F 0m t 0 0～2t 0内位移s 1＝v 22·2t 0＝2F 0m t 20，故F 0做的功W 1＝F 0s 1＝2F 20m t 20 在2t 0～3t 0内的加速度a 2＝3F 0m 3t 0时的速度v 3＝v 2＋a 2t 0＝5F 0m t 0 故3t 0时的瞬时功率P 3＝3F 0v 3＝15F 20t 0m在2t 0～3t 0内位移s 2＝v 2＋v 32·t 0＝7F 0t 202m 故做的功W 2＝3F 0·s 2＝21F 20t 22m 因此在0～3t 0内的平均功率P ＝W 1＋W 23t 0＝25F 20t 06m，故B 、 D 正确．9.D 【解析】由于物块升高h ，则物块克服重力做功为mgh.故A 错误；合外力做功为动能的变化量，故B 错误；推力做的功为12mv 2＋mgh ＋W f ，W f 为克服阻力做功．故C 错，由动能定理可得F X －mgh －W f ＝12mv 2所以W f ＝FX －mgh －12mv 2为克服阻力做的功．所以阻力对物块做的功为－W f ＝12mv 2＋mgh －FX ，所以ABD 正确，故选D.10.W ＋18mg 2t 2【解析】自行车运动员从C 点竖直冲出，做竖直上抛运动，根据题意，h ＝12g(t 2)2＝18gt 2，自行车由B→D 过程中，根据动能定理，W 人－W －mgh ＝0. 故自行车运动员从B 到C 至少做功W 人＝W ＋18mg 2t 2.11.0.8W 【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，物块做加速运动，摩擦力对物块做功，物块受向右的摩擦力为：F f ＝μmg＝0.1×2×10N ＝2N ，加速度为a ＝μg＝0.1×10m/s 2＝1m/s 2物块与传送带相对静止时的位移为：x ＝v22a＝2m.摩擦力做功为：W ＝F f x ＝2×2J ＝4J ，相对静止后物块与传送带之间无摩擦力，此后物块匀速运动到B 端，物块由A 端到B 端所用的时间为：t ＝v a ＋l －x v＝5s则物块在被传送过程中所受摩擦力的平均功率为：P ＝Wt ＝0.8W.12.(1)（μmgt）22M (2)（μmgt）2－μmgFt22m(3)0【解析】 (1)平板A 在滑动摩擦力的作用下，向右做匀加速直线运动，经过时间t, A 的位移为 s A ＝12a A t 2＝12·F f M t 2＝μmgt22M 因为摩擦力F f 的方向和位移s A 相同，即对A 做正功，其大小为W f ＝F f s A ＝（μmgt）22M . (2)物体B 在水平恒力F 和摩擦力的合力作用下向右做匀加速直线运动，B 的位移为s B ＝12a B t 2＝12·F －F f ′m t 2.摩擦力F f ′方向和位移s B 方向相反，所以F f ′对B 做负功，W f ＝F f ′s B ＝－μmgs B ，即W f ＝（μmg t ）2－μmgFt22m.(3)若长木板A 固定，则A 的位移s A ′＝0，所以摩擦力对A 做功为0，即对A 不做功．。

2019年度高三物理一轮复习练习：第五章第1讲功功率 Word版含解析

配餐作业功功率►►见学生用书P335A组·基础巩固题1、通过认真学习，同学们掌握了丰富的物理知识。

下列说法正确的是()A、汽车在光滑的水平面上运动时，驾驶员通过操作方向盘，可以使汽车转弯B、在某一过程中，只要物体的位移为0，任何力对该物体所做的功就为0C、物体的速度为0时，其加速度可能不为0D、静摩擦力对受力物体可以做正功，滑动摩擦力对受力物体一定做负功解析汽车在水平面上转弯时，向心力的来源是静摩擦力，所以在光滑水平面上，通过操作方向盘，不能使汽车转弯，A项错误；B 项容易片面地理解为W＝Fx，因为位移x＝0，所以W＝0，但该公式只适用于恒力做功，例如汽车绕操场一圈回到出发点，虽然汽车的位移为零，但牵引力对汽车做了功，牵引力做的功为牵引力乘以路程，B项错误；物体的速度与加速度没有必然联系，例如汽车启动的瞬间，虽然汽车的速度为0，但加速度不为0，C项正确；摩擦力可以对物体做正功、做负功或不做功，D项错误。

答案C2.如图所示，木板可绕固定水平轴O转动。

木板从水平位置OA 缓慢转到OB位置，木板上的物块始终相对于木板静止。

在这一过程中，物块的重力势能增加了2 J。

用N表示物块受到的支持力，用f 表示物块受到的摩擦力。

在此过程中，以下判断正确的是()A、N和f对物块都不做功B、N对物块做功为2 J，f对物块不做功C、N对物块不做功，f对物块做功为2 JD、N和f对物块所做功的代数和为零解析由做功的条件可知：只要有力，并且物块沿力的方向有位移，那么该力就对物块做功。

由受力分析知，支持力N做正功，但摩擦力f方向始终和速度方向垂直，所以摩擦力不做功。

由动能定理知W N－W G＝0，故支持力N做功为2 J。

答案B3、(多选)中国版“野牛”级重型气垫船，自重达540吨，最高时速为108 km/h，装有M－70大功率燃气轮机，该机额定输出功率为8 700 kW。

假设“野牛”级重型气垫船在海面航行过程所受的阻力f与速度v成正比，即f＝k v。

届高考物理人教版第一轮复习课时作业功和功率含答案

届高考物理人教版第一轮复习课时作业功和功率含答案The following text is amended on 12 November 2020.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。

2019年高考物理一轮复习人教版针对训练：功和功率(含答案)

2019年高考物理一轮复习针对训练功和功率一、单选题1.关于功和功率的判断,下列说法正确的是( )A.功的大小只由力和位移的大小决定B.力和位移都是矢量,所以功也是矢量C.做功越多,功率就越大D.功率大的机械做功比功率小的机械做功快2.如图所示，光滑斜面放在水平面上，斜面上用固定的竖直挡板挡住一个光滑的重球．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．斜面对球的弹力一定做正功C．挡板对球的弹力可能不做功D．挡板对球的弹力一定做负功3、如图所示，水平木板上有质量m=1.0kg的物块，受到随时间t变化的水平拉力F作用，用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力F f 的大小．取重力加速度g=10m/s2．下列判断正确的是（）A．5 s内拉力对物块做功为零B．4 s末物块所受合力大小为4.0 NC．物块与木板之间的动摩擦因数为0.4D．6～9 s内物块的加速度大小为2.0 m/s24.如图所示,某物块分别沿三条不同的轨道由离地高h的A点滑到同一水平面上,轨道1、2是光滑的,轨道3是粗糙的,则( )A.沿轨道1滑下重力做功多B.沿轨道2滑下重力做功多C.沿轨道3滑下重力做功多D.沿三条轨道滑下重力做的功一样多5.起重机吊钩下挂一质量为m的水泥袋,如果水泥袋以加速度a匀减速下降了距离h,则水泥袋克服钢索拉力做的功为( )A. mghB. ()-m g a hC. ()-m g a hm a g h+ D. ()6.如图所示,劲度系数为k的弹簧下端悬挂一个质量为m的重物,处于静止状态.手托重物使之缓慢上移,直到弹簧恢复原长,手对重物做的功为1.W 然后放手使重物从静止开始下落,重物下落过程中的最大速度为v ,不计空气阻力.重物从静止开始下落到速度最大的过程中,弹簧对重物做的功为2W ,则( )A. 221W >m g kB. 221W m g k< C. 221W mv 2= D. 222212m g W mv k =- 7.汽车在平直的公路上由静止开始做匀加速直线运动,当速度达到v 后立即关闭发动机让其滑行,直至停止.设在运动的全过程中汽车的牵引力做功1W ,克服摩擦力做功2W ,那么12:W W 为( )A.1:1B.1:2C.1:3D.1:48. 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。

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.。

备考2019年高考物理一轮复习文档：第五章第1讲功和功率练习 Word版含解析

板块三限时规范特训时间：45分钟满分：100分一、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,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 θ D 、mg v 0cos θ答案： B解析：小球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. 2、如图所示,站在做匀加速直线运动的车厢里的人向前推车厢壁,以下关于人对车做功的说法中正确的是( )A.做正功B、做负功C.不做功D、无法确定答案： B解析：在水平方向上,人对车的作用力有两个：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′.由于人随车向前做匀加速运动,所以车对人的总作用力是向前的,由牛顿第三定律可知人对车的总作用力是向后的.所以此合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.[2017·保定模拟]质量为5×103 kg的汽车在水平路面上由静止开始以加速度a＝2 m/s2开始做匀加速直线运动,所受阻力是1.0×103 N,则汽车匀加速起动过程中()A.第1 s内汽车所受牵引力做功为1.0×104 JB.第1 s内汽车所受合力的平均功率20 kWC.第1 s末汽车所受合力的瞬时功率为22 kWD.第1 s末汽车所受牵引力的瞬时功率为22 kW答案： D解析：根据牛顿第二定律F－f＝ma得牵引力F＝f＋ma＝1.1×104 N.第1 s内汽车位移x＝12at2＝1 m,第1 s 末汽车速度v＝at＝2m/s,汽车合力F合＝ma＝1×104 N,则第1 s内汽车牵引力做功：W F＝Fx＝1.1×104 J,故A错误；第1 s内合力做功：W＝F合x＝1×104 J,其平均功率P＝Wt＝1×104 W,故B错误；第1 s末合力的瞬时功率P合＝F合v＝2×104 W,故C错误；第1 s末牵引力瞬时功率P＝F v＝2.2×104 W＝22 kW,故D正确.4.[2018·宁波期末]如图所示,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做正功答案： C解析：木块向下加速运动,故动能增加,由动能定理可知,木块A 所受的合力对A做正功,A错误.A、B整体具有沿斜面向下的加速度,设为a,将a正交分解为竖直方向分量a1和水平方向分量a2,如图.因具有水平分量a2,故木块A必受水平向左摩擦力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 sinθ,a1＝g sin2θ③a2＝g sinθcosθ④摩擦力f与弹力N的合力与水平方向的夹角为α,tanα＝N f⑤联立①②③④⑤得：tanα＝cosθsinθ＝cotθ＝tan⎝⎛⎭⎪⎫π2－θ又α＝π2－θ,即α＋θ＝π2,即B对A的作用力与斜面垂直,所以B对A不做功,由牛顿第三定律得A对B的作用力垂直斜面向下,所以A对B也不做功,D错误.5、[2017·湖南十三校联考]如图所示,a、b两点位于同一条竖直线上,从a、b两点分别以速度v1、v2水平抛出两个相同的小球,可视为质点,它们在水平地面上方的P点相遇.假设在相遇过程中两球的运动没有受到影响,空气阻力忽略不计,则下列说法正确的是()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瞬时功率较大答案： D解析：若a、b同时抛出,则到达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.由于a、b到P点的水平位移相同,根据x＝v t得v1<v2,故B错误.b点抛出的小球着地时水平射程大,如图所示,故C错误.a球着地时重力的瞬时功率P G a＝mg v a cosθ＝mg v ya＝mg2t a,同理：P G b＝mg v yb＝mg2t b,所以P G a>P G b,故D正确.6. 在某次阅兵中,20架直升机在空中组成数字“70”字样,而领头的直升机悬挂的国旗让人心潮澎湃.如图所示,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,假设国旗与悬挂物的质量为m ,直升机质量为M ,并以速度v 匀速直线飞行,飞行过程中,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是( )A.国旗与悬挂物受到3个力的作用B.细线的张力做功的功率为mg v cos αC.国旗与悬挂物所受合力做的功为零D.国旗与悬挂物克服阻力做功的功率为mg v tan α答案： B解析：国旗与悬挂物受3个力,重力、细线的拉力、空气阻力,如图所示,拉力F ＝mg cos α,则F 的功率为P F ＝F v sin α＝mg v tan α,克服阻力做功的功率P f ＝f v ＝mg v tan α,由于国旗与悬挂物匀速,故合力做功为零,A 、C 、D 正确,B 错误,故选B.7.一个质量为m 的物体,在水平拉力F 的作用下,在粗糙的水平面上运动,下列哪些说法是正确的( )A.如果物体做加速直线运动,F 一定对物体做正功B.如果物体做减速直线运动,F 一定对物体做负功C.如果物体做减速直线运动,F 也可能对物体做正功D.如果物体做匀速直线运动,F 一定对物体做正功答案： ACD解析：在水平拉力F 的作用下,物体在粗糙的水平面上做加速直线运动时,拉力F 方向与物体发生的位移同向,因此,拉力F 一定对物体做正功,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 的方向一定与物体发生的位移同向,即拉力F 一定对物体做正功,故D 正确.8.[2017·广州调研]用起重机提升货物,货物上升过程中的v -t 图象如图所示,在t ＝3 s 到t ＝5 s 内,重力对货物做的功为W 1、绳索拉力对货物做的功为W 2、货物所受合力做的功为W 3,则( )A.W 1>0 B 、W 2<0 C 、W 2>0 D 、W 3<0答案： CD解析：分析题图可知,货物一直向上运动,根据功的定义式可得：重力做负功,拉力做正功,即W 1<0,W 2>0,A 、B 错误,C 正确；根据动能定理：合力所做的功W 3＝0－12m v 2,v ＝2 m/s,即W 3<0,D 正确. 9. 如图所示,光滑水平地面上固定一带有光滑定滑轮的竖直杆,用轻绳一端系着小滑块,另一端绕过定滑轮,现用恒力F 1水平向左拉滑块的同时,用恒力F 2拉右侧绳端,使滑块从A 点由静止开始向右运动,经过B 点后到达C 点,若AB ＝BC ,则滑块( )A.从A 点至B 点F 2做的功等于从B 点至C 点F 2做的功B.从A 点至B 点F 2做的功小于从B 点至C 点F 2做的功C.从A 点至C 点F 2做的功可能等于滑块克服F 1做的功D.从A 点至C 点F 2做的功可能大于滑块克服F 1做的功答案： CD解析：由题意知,滑块从A 点至B 点时右侧绳端的位移大于滑块从B 点至C 点时右侧绳端的位移,F 2是恒力,则滑块从A 点至B 点F 2所做的功大于从B 点至C 点F 2所做的功,A 、B 错误；滑块从A 点至C点过程中,可能先加速后减速,滑块在C点速率大于或等于零,根据动能定理得知,滑块从A点运动到C点过程中动能的变化量大于或等于零,总功大于或等于零,则从A点至C点F2所做的功大于或等于滑块克服F1所做的功,C、D正确.10. [2017·山东青岛一模]如图所示,F-t图象表示某物体所受的合外力F随时间的变化关系,t＝0时物体的初速度为零,则下列说法正确的是()A.前4 s内物体的速度变化量为零B.前4 s内物体的位移为零C.物体在0～2 s内的位移大于2～4 s内的位移D.0～2 s内F所做的功等于2～4 s内物体克服F所做的功答案：ACD解析：由F-t图线与坐标轴所围成图形的面积表示合力的冲量,由题图可知,前4 s内图形的“面积”为0,则动量的变化为0,所以物体的速度变化量为零,A正确；物体在0～2 s内的速度与2～4 s内的速度图象如图所示,前4 s内物体一直向前运动,位移不为0,图中两个三角形全等,可知B错误,C正确；前4 s内合力做的总功为0,所以0～2 s 内F所做的功等于2～4 s内物体克服F所做的功,D正确.二、非选择题(本题共2小题,共30分)11、[2017·六盘水模拟](10分)如图所示,水平传送带正以2 m/s的速度运行,两端水平距离l＝8 m,把一质量m＝2 kg的物块轻轻放到传送带的A端,物块在传送带的带动下向右运动,若物块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.1,则把这个物块从A端传送到B端的过程中,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.答案：0.8 W解析：物块放到传送带上的初始阶段,由于与传送带有相对运动,物块受到向右的滑动摩擦力而做加速运动,其受到向右的摩擦力为：F f＝μmg＝0.1×2×10 N＝2 N,加速度为a＝μg＝0.1×10 m/s2＝1 m/s2,物块与传送带相对静止时的位移为：x＝v22a＝2 m.摩擦力做的功为：W＝F f x＝2×2 J＝4 J相对静止后物块与传送带之间无摩擦力,此后做匀速直线运动到B端,物块由A端到B端所用的时间为：t＝va＋l－xv＝5 s,则物块在被传送过程中所受摩擦力的平均功率为：P ＝W t ＝0.8 W.12.[2018·福建厦门调研](20分)如图甲所示,某同学用轻绳通过定滑轮提升一重物,运用传感器(未在图中画出)测得此过程中不同时刻被提升重物的速度v 与对轻绳的拉力F ,并描绘出v -1F 图象.假设某次实验从静止开始提升重物,所得的图象如图乙所示,其中线段AB 与纵轴平行,它反映了被提升重物在第一个时间段内v 和1F 的关系；线段BC 的延长线过原点,它反映了被提升重物在第二个时间段内v 和1F 的关系；第三个时间段内拉力F 和速度v 均为C 点所对应的值且大小保持不变,因此图象上没有反映.实验中还测得重物由静止开始经过t ＝1.4 s,速度增加到v C ＝3.0 m/s,此后物体做匀速运动.取重力加速度g ＝10 m/s 2,绳重及一切摩擦力和阻力均忽略不计.(1)求第一个时间段内重物的加速度有多大？(2)求第二个时间段内牵引力的功率有多大？(3)求被提升重物在第二个时间段内通过的路程.答案： (1)5.0 m/s 2 (2)12 W (3)2.75 m解析： (1)由v -1F 图象可知,第一个时间段内重物所受拉力保持不变,且F 1＝6.0 N ①根据牛顿第二定律有F1－G＝ma②重物速度达到v C＝3.0 m/s时,受的是平衡力,即G＝F2＝4.0 N.由此解得重物的质量m＝0.40 kg联立①②式解得a＝5.0 m/s2(2)在第二段时间内,图象的斜率表示拉力的功率,所以拉力的功率保持不变P＝F v＝11 4－16W＝12 W.(3)设第一段时间为t1,则t1＝v Ba＝2.05.0s＝0.40 s,设第二段时间为t2,t2＝t－t1＝1.0 s,重物在t2这段时间内的位移为x2,根据动能定理有Pt2－Gx2＝12m v2C－12m v2B,解得x2＝2.75 m,则第二段重物上升的路程为2.75 m.。

2019高考物理功、功率与动能定理 Word版含答案(打包下载)

专题二动量与能量第5讲功、功率与动能定理一、明晰功和功率的基本规律二、抓住机车启动问题解决关键1．机车输出功率：P ＝F v ，其中F 为机车牵引力．2．机车启动匀加速过程的最大速度v 1(此时机车输出的功率最大)和全程的最大速度v m (此时F 牵＝F 阻)求解方法：(1)求v 1：由F 牵－F 阻＝ma ，P ＝F 牵v 1可求v 1＝PF 阻＋ma ．(2)求v m ：由P ＝F 阻v m ，可求v m ＝P F 阻．三、理解动能及动能定理的基本应用高频考点1 功和功率的计算1．求功的途径(1)用定义式(W ＝Fl cos α)求恒力功；(2)用动能定理W ＝12m v 22－12m v 21求功；(3)用F -l 图象所围的面积求功；(4)用平均力求功(力与位移呈线性关系，如弹簧的弹力)； (5)利用W ＝Pt 求功． 2．求功率的途径(1)平均功率：P ＝W t ，P ＝F v －cos α．(2)瞬时功率：P ＝F v cos α．1－1． (2017·全国卷Ⅱ)如图，一光滑大圆环固定在桌面上，环面位于竖直平面内，在大圆环上套着一个小环．小环由大圆环的最高点从静止开始下滑，在小环下滑的过程中，大圆环对它的作用力( )A ．一直不做功B ．一直做正功C ．始终指向大圆环圆心D ．始终背离大圆环圆心解析：本题考查圆周运动、功．小环在固定的光滑大圆环上滑动，做圆周运动，其速度沿大圆环切线方向，大圆环对小环的弹力(即作用力)垂直于切线方向，与速度垂直，故大圆环对小环的作用力不做功，选项A 正确、B 错误．开始时大圆环对小环的作用力背离圆心，到达圆心等高点时弹力提供向心力，故大圆环对小环的作用力指向圆心，选项C 、D 错误．答案：A1－2.(多选)(2016·全国新课标Ⅱ卷)两实心小球甲和乙由同一种材质制成，甲球质量大于乙球质量．两球在空气中由静止下落，假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比，与球的速率无关．若它们下落相同的距离，则( )A ．甲球用的时间比乙球长B ．甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小C ．甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小D ．甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功解析：两球的质量m ＝ρ·43πr 3，对两球由牛顿第二定律a ＝mg －f m ＝g －kr ρ·43πr 3＝g －k ρ·43πr 2，可得a 甲>a 乙，由h ＝12at 2知甲球的运动时间较短，选项A 、C 错误．由v ＝2ah 得v 甲>v 乙，故选项B 正确．因f 甲>f 乙，由W f ＝f ·h 知阻力对甲球做功较大，选项D 正确．答案：BD1－3.关于功率公式P ＝Wt 和P ＝F v 的说法正确的是( )A ．由P ＝Wt 只能求某一时刻的瞬时功率B ．从P ＝F v 知，汽车的功率与它的速度成正比C ．由P ＝F v 只能求某一时刻的瞬时功率D ．从P ＝F v 知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比解析：由P ＝Wt 能求某段时间的平均功率，当物体做功快慢相同时，也可求得某一时刻的瞬时功率，选项A 错误；从P ＝F v 知，当汽车的牵引力不变时，汽车的瞬时功率与它的速度成正比，选项B 错误；由P ＝F v 能求某一时刻的瞬时功率，若v 是平均速度，则也可求解平均功率，选项C 错误；从P ＝F v 知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比，选项D 正确．答案：D 1－4．(2017·上海静安区高三质检)物体在平行于斜面向上的拉力作用下，分别沿倾角不同斜面的底端，匀速运动到高度相同的顶端，物体与各斜面间的动摩擦因数相同，则( )A ．沿倾角较小的斜面拉，拉力做的功较多B ．沿倾角较大的斜面拉，克服重力做的功较多C ．无论沿哪个斜面拉，拉力做的功均相同D ．无论沿哪个斜面拉，克服摩擦力做的功相同解析：设斜面倾角为θ，斜面高度h ，斜面长度L ＝hsin θ，物体匀速被拉到顶端，根据动能定理W F ＝mgh ＋μmg cos θ·L ＝mgh ＋μmg ·htan θ，则h 相同时，倾角较小则拉力做的功较多，选项A 正确，C 错误；重力做功为W G ＝mgh ，则重力做功相同，选项B 错误；克服摩擦力做的功W f ＝μmg cos θ·L ＝μmg ·htan θ，所以倾角越大，摩擦力做功越小，选项D 错误．答案：A高频考点2 机车启动问题机车的两类启动问题1．恒定功率启动(1)机车先做加速度逐渐减小的变加速直线运动，后做匀速直线运动，速度—时间图象如图所示，当F ＝F 阻时，v m ＝P F ＝PF 阻．(2)动能定理Pt 1－F 阻x ＝12m v 2m －0．2．恒定加速度启动(1)速度—时间图象如图所示．机车先做匀加速直线运动，当功率增大到额定功率后获得匀加速的最大速度v 1.之后做变加速直线运动，直至达到最大速度v m 后做匀速直线运动．(2)常用公式： ⎩⎪⎨⎪⎧F －F 阻＝maP ＝F v P 额＝F 阻v mv 1＝at12－1. (2015·全国卷Ⅱ)一汽车在平直公路上行驶．从某时刻开始计时，发动机的功率P 随时间t 的变化如图所示．假定汽车所受阻力的大小f 恒定不变．下列描述该汽车的速度v 随时间t 变化的图线中，可能正确的是()解析：由P -t 图象知：0～t 1内汽车以恒定功率P 1行驶，t 1～t 2内汽车以恒定功率P 2行驶．设汽车所受牵引力为F ，则由P ＝F v 得，当v 增加时，F 减小，由a ＝F －fm 知a 减小，又因速度不可能突变，所以选项B 、C 、D 错误，选项A 正确．答案：A2－2.(2017·南昌十所省重点中学二模)用一根绳子竖直向上拉一个物块，物块从静止开始运动，绳子拉力的功率按如图所示规律变化，已知物块的质量为m ，重力加速度为g,0～t 0时间内物块做匀加速直线运动，t 0时刻后功率保持不变，t 1时刻物块达到最大速度，则下列说法正确的是( )A ．物块始终做匀加速直线运动B ．0～t 0时间内物块的加速度大小为P 0mt 0C ．t 0时刻物块的速度大小为P 0mgD ．0～t 1时间内物块上升的高度为P 0mg ⎝⎛⎭⎫t 1－t 02－P 202m 2g3解析：0～t 0时间内物块做匀加速直线运动，t 0时刻后功率保持不变，根据P ＝F v 知，v 增大，F 减小，物块做加速度减小的加速运动，当加速度减小到零，物体做匀速直线运动，故A 错误；根据P 0＝F v ＝Fat ，F ＝mg ＋ma 得P ＝(mg ＋ma )at ，可知图线的斜率k ＝P 0t 0＝m (g＋a )a ，可知a ≠P 0mt 0，故B 错误；在t 1时刻速度达到最大，F ＝mg ，则速度v ＝P 0mg，可知t 0时刻物块的速度大小小于P 0mg，故C 错误；P -t 图线围成的面积表示牵引力做功的大小，根据动能定理得，P 0t 02＋P 0(t 1－t 0)－mgh ＝12m v 2，解得h ＝P 0mg ⎝⎛⎭⎫t 1－t 02－P 202m 2g3，故D 正确．答案：D2－3.(多选)(2017·衡阳市高三第二次联考)一辆汽车在平直的公路上运动，运动过程中先保持某一恒定加速度，后保持恒定的牵引功率，其牵引力和速度的图象如图所示．若已知汽车的质量m 、牵引力F 1和速度v 1及该车所能达到的最大速度v 3，运动过程中所受阻力恒定，则根据图象所给的信息，下列说法正确的是( )A ．汽车行驶中所受的阻力为F 1v 1v 3B ．汽车匀加速运动的过程中牵引力的冲量大小为m v 1v 3(v 3－v 1)C ．速度为v 2时的加速度大小为F 1v 1m v 2D ．若速度为v 2时牵引力恰为F 12，则有v 2＝2v 1解析：根据牵引力和速度的图象和功率P ＝F v 得汽车运动中的最大功率为F 1v 1.该车所能达到的最大速度时加速度为零，所以此时阻力等于牵引力，所以阻力f ＝F 1v 1v 3，选项A 正确；根据牛顿第二定律，有恒定加速度时，加速度a ′＝F 1－f m ＝F 1m －F 1v 1m v 3，匀加速的时间：t ＝v 1a ′＝m v 1v 3F 1(v 3－v 1)，则汽车匀加速运动的过程中牵引力的冲量大小为I ＝F 1t ＝m v 1v 3(v 3－v 1)，故B 正确；速度为v 2时的牵引力是F 1v 1v 2，对汽车受力分析，受重力、支持力、牵引力和阻力，根据牛顿第二定律有，速度为v 2时加速度大小为a ＝F 1v 1m v 2－F 1v 1m v 3，故C 错误；若速度为v 2时牵引力恰为F 12，则F 1v 1v 2＝F 12，则v 2＝2v 1，选项D 正确；故选ABD ．答案：ABD高频考点3 动能定理的应用3－1.(多选) (2016·全国卷Ⅲ)如图，一固定容器的内壁是半径为R 的半球面；在半球面水平直径的一端有一质量为m 的质点P .它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中，克服摩擦力做的功为W .重力加速度大小为g .设质点P 在最低点时，向心加速度的大小为a ，容器对它的支持力大小为N ，则( )A ．a ＝2(mgR －W )mRB ．a ＝2mgR －WmRC ．N ＝3mgR －2WRD ．N ＝2(mgR －W )R解析：质点P 下滑过程中，重力和摩擦力做功，根据动能定理可得mgR －W ＝12m v 2，根据公式a ＝v 2R ，联立可得a ＝2(mgR －W )mR ，A 正确，B 错误；在最低点重力和支持力的合力充当向心力，根据牛顿第二定律可得，N －mg ＝ma ，代入可得，N ＝3mgR －2WR ，C 正确，D 错误．答案：AC3－2.(2017·成都外国语学校月考)如图，质量为M ＝3 kg 的小滑块，从斜面顶点A 静止开始沿ABC 下滑，最后停在水平面D 点，不计滑块从AB 面滑上BC 面，以及从BC 面滑上CD 面的机械能损失．已知：AB ＝BC ＝5 m ，CD ＝9 m ，θ＝53°，β＝37°，重力加速度g ＝10 m/s 2，在运动过程中，小滑块与接触面的动摩擦因数相同．则( )A ．小滑块与接触面的动摩擦因数μ＝0.5B ．小滑块在AB 面上运动时克服摩擦力做功，等于在BC 面上运动克服摩擦力做功 C ．小滑块在AB 面上运动时间大于小滑块在BC 面上的运动时间D ．小滑块在AB 面上运动的加速度a 1与小滑块在BC 面上的运动的加速度a 2之比是5/3 解析：根据动能定理得，Mg (S AB sin θ＋S BC sin β)－μMg (S AB cos θ＋S BC cos β)－μMS CD ＝0，解得：μ＝716，A 错误；在AB 段正压力小于BC 段正压力，故在AB 段克服摩擦力做功小于在BC 段克服摩擦力做的功，B 错误；小滑块在AB 面上运动的平均速度小于小滑块在BC 面上的平均速度，故小滑块在AB 面上运动时间大于小滑块在BC 面上运动时间，C 正确；小滑块在AB 面上运动的加速度：a 1＝g sin θ－μg cos θ＝438m/s 2，小滑块在BC 面上运动的加速度∶a 2＝g sin β－μg cos β＝52m/s 2，则a 1∶a 2＝43∶20，D 错误．答案：C3－3． (2017·江西师范大学附属中学月考)如图所示，竖直放置的等螺距螺线管高为h ，该螺线管是用长为l 的硬质直管(内径远小于h )弯制而成．一光滑小球从上端管口由静止释放，关于小球的运动，下列说法正确的是( )A ．小球到达下端管口时的速度大小与l 有关B ．小球到达下端管口时重力的功率为mg 2ghC ．小球到达下端的时间为2l 2ghD ．小球在运动过程中受管道的作用力大小不变解析：在小球到达最低点的过程中只有重力做功，故根据动能定理可知mgh ＝12m v 2，解得v ＝2gh 小球到达下端管口时的速度大小与h 有关，与l 无关，故A 错误；到达下端管口的速度为v ＝2gh ，速度沿管道的切线方向，故重力的瞬时功率为p ＝mg 2gh sin θ，故B 错误；物体在管内下滑的加速度为a ＝gh l ，故下滑所需时间为t ，则l ＝12at 2，即t ＝2la＝2l 2gh，故C 正确；小球做的是加速螺旋运动，速度愈来愈大，做的是螺旋圆周运动，根据F n ＝m v 2R可知，支持力越来越大，故D 错误；故选C ．答案：C3－4.(2017·全国卷Ⅱ)为提高冰球运动员的加速能力，教练员在冰面上与起跑线相距s 0和s 1(s 1<s 0)处分别放置一个挡板和一面小旗，如图所示．训练时，让运动员和冰球都位于起跑线上，教练员将冰球以初速度v 0击出，使冰球在冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板；冰球被击出的同时，运动员垂直于起跑线从静止出发滑向小旗．训练要求当冰球到达挡板时，运动员至少到达小旗处．假定运动员在滑行过程中做匀加速运动，冰球到达挡板时的速度为v 1.重力加速度大小为g .求(1)冰球与冰面之间的动摩擦因数； (2)满足训练要求的运动员的最小加速度．解析：(1)设冰球的质量为m ，冰球与冰面之间的动摩擦因数为μ，由动能定理得－μmgs 0＝12m v 21－12m v 20 ① 解得μ＝v 20－v 212gs 0②(2)冰球到达挡板时，满足训练要求的运动员中，刚好到达小旗处的运动员的加速度最小．设这种情况下，冰球和运动员的加速度大小分别为a 1和a 2，所用的时间为t ．由运动学公式得v 20－v 21＝2a 1s 0③ v 0－v 1＝a 1t ④ s 1＝12a 2t 2⑤ 联立③④⑤式得a 2＝s 1(v 1＋v 0)22s 20⑥答案：(1)v 20－v 212gs 0 (2)s 1(v 1＋v 0)22s 201．动能定理往往用于单个物体的运动过程，由于不牵扯加速度及时间，比动力学研究方法要简洁．2．动能定理表达式是一个标量式，在某个方向上应用动能定理是没有依据的． 3．物体在某个运动过程中包含有几个运动性质不同的小过程(如加速、减速的过程)，此时可以分段考虑，也可以对全过程考虑，但若能对整个过程利用动能定理列式则可使问题简化．应用动能定理解决多过程多体类问题动能定理解决多过程问题(2016·全国乙卷)如图，一轻弹簧原长为2R ，其一端固定在倾角为37°的固定直轨道AC 的底端A 处，另一端位于直轨道上B 处，弹簧处于自然状态．直轨道与一半径为56R的光滑圆弧轨道相切于C 点，AC ＝7R ，A 、B 、C 、D 均在同一竖直平面内．质量为m 的小物块P 自C 点由静止开始下滑，最低到达E 点(未画出)，随后P 沿轨道被弹回，最高到达F 点，AF ＝4R .已知P 与直轨道间的动摩擦因数μ＝14，重力加速度大小为g .取sin 37°＝35，cos37°＝45(1)求P 第一次运动到B 点时速度的大小． (2)求P 运动到E 点时弹簧的弹性势能．(3)改变物块P 的质量，将P 推至E 点，从静止开始释放．已知P 自圆弧轨道的最高点D 处水平飞出后，恰好通过G 点．G 点在C 点左下方，与C 点水平相距72R 、竖直相距R .求P 运动到D 点时速度的大小和改变后P 的质量．[思路点拨] (1)物块P 从C 到B 点，受力情况、运动情况怎样？可用什么公式求解？ (2)物块P 从C 到E 再到F 点，受力情况及各力做功情况怎样？如何求f 做的功？怎样求BE 这段距离？(3)分析物块P 从C 到E 的过程中各力对物块做功的情况，如何求弹簧弹力做的功？ (4)改变物块质量后，物块由D 到G 做什么运动？应用什么公式？(5)改变物块质量后，分析由E 到D 过程中各力做功情况，由动能定理求解改变后P 的质量．提示：(1)物块P 受重力mg 、支持力N 、摩擦力f 作用，做匀加速直线运动，可由牛顿第二定律结合运动学公式求解，也可由动能定理求解．(2)物块受重力mg 、支持力N 、弹簧弹力及摩擦力作用，全过程只有重力和摩擦力做功，由能量守恒定律可求BE 的长度．(3)确定始末状态的动能，分析各力做功，由W G ＋W f ＋W 弹＝ΔE k 求解． (4)平抛运动：y ＝12gt 2，x ＝v 0t ．【解析】 (1)根据题意知，B 、C 之间的距离l 为 l ＝7R －2R①设P 到达B 点时的速度为v B ，由动能定理得 mgl sin θ－μmgl cos θ＝12m v 2B② 式中θ＝37°.联立①②式并由题给条件得 v B ＝2gR .③(2)设BE ＝x .P 到达E 点时速度为零，设此时弹簧的弹性势能为E p .P 由B 点运动到E 点的过程中，由动能定理有mgx sin θ－μmgx cos θ－E p ＝0－12m v 2B④E 、F 之间的距离l 1为 l 1＝4R －2R ＋x⑤P 到达E 点后反弹，从E 点运动到F 点的过程中，由动能定理有 E p －mgl 1sin θ－μmgl 1cos θ＝0⑥联立③④⑤⑥式并由题给条件得 x ＝R ⑦ E p ＝125mgR .⑧(3)设改变后P 的质量为m 1.D 点与G 点的水平距离x 1和竖直距离y 1分别为x 1＝72R －56R sinθ⑨ y 1＝R ＋56R ＋56R cos θ⑩式中，已应用了过C 点的圆轨道半径与竖直方向夹角仍为θ的事实．设P 在D 点的速度为v D ，由D 点运动到G 点的时间为t ．由平抛运动公式有 y 1＝12gt 2⑪ x 1＝v D t⑫联立⑨⑩⑪⑫式得 v D ＝355gR⑬设P 在C 点速度的大小为v C ．在P 由C 点运动到D 点的过程中机械能守恒，有 12m 1v 2C ＝12m 1v 2D ＋m 1g ⎝⎛⎭⎫56R ＋56R cos θ⑭P 由E 点运动到C 点的过程中，由动能定理有 E p －m 1g (x ＋5R )sin θ－μm 1g (x ＋5R )cos θ＝12m 1v 2C ⑮联立⑦⑧⑬⑭⑮式得 m 1＝13m .⑯ 【答案】 (1)2gR (2)125mgR (3)355gR 13m应用动能定理解题的基本思路动能定理解决多物体问题如图所示，足够长的木板上表面光滑，其质量M ＝10 kg ，在水平拉力F ＝50 N的作用下，以v 0＝5 m /s 的速度沿水平地面向右匀速运动．现有若干个小铁块，它们质量均为m ＝1 kg.某时刻将一个铁块轻轻放在木板最右端，木板运动L ＝1 m 后，又将第二个铁块轻轻放在木板最右端，只要木板运动L 就在木板最右端轻轻放上一个铁块．(g 取10 m/s 2)求：(1)放上第一个铁块后，木板运动1 m 时的速度大小； (2)直到木板停下来能放在木板上的铁块个数；(3)木板停下来前放在木板上的最后一个铁块与木板最右端的距离．【解析】 (1)开始时木板匀速运动，设木板与地面间的动摩擦因数为μ，则有F ＝μMg ，解得μ＝0.5放上第1个铁块后，根据动能定理有μmgL ＝12M v 20－12M v 21，解得v 1＝2 6 m/s ． (2)假设木板上放x 个铁块后木板仍向右运动，则木板所受合力F 合＝f －F ＝xμmg 放上第2个铁块后，有2μmgL ＝12M v 21－12M v 22放上第n 个铁块后，有nμmgL ＝12M v 2n －1－12M v 2n 可得(1＋2＋3＋…＋n )μmgL ＝12M v 20－12M v 2n木板停下来时有v n ＝0，整理得n 2＋n －50＝0，解得n ＝6.6，所以最终能有7个铁块放在木板上．(3)当放上第7个铁块后，设木板停下来后铁块距木板最右端的距离为d ，由(2)可知 6(6＋1)2μmgL ＋7μmgd ＝12M v 20－0 解得d ＝47m ．【答案】 (1)26m/s (2)7个 (3)47m第6讲机械能守恒与能量守恒一、明晰一个网络，理解机械能守恒定律的应用方法二、掌握系统机械能守恒的三种表达式三、理清、透析各类功能关系高频考点1机械能守恒定律的应用运用机械能守恒定律分析求解问题时，应注意：1．研究对象的选取研究对象的选取是解题的首要环节，有的问题选单个物体(实为一个物体与地球组成的系统)为研究对象机械能不守恒，但选此物体与其他几个物体组成的系统为研究对象，机械能却是守恒的．如图所示，单独选物体A机械能减少，但由物体A、B二者组成的系统机械能守恒．2．要注意研究过程的选取有些问题研究对象的运动过程分几个阶段，有的阶段机械能守恒，而有的阶段机械能不守恒．因此，在应用机械能守恒定律解题时要注意过程的选取．3．注意机械能守恒表达式的选取“守恒的观点”的表达式适用于单个或多个物体机械能守恒的问题，列式时需选取参考平面．而用“转移”和“转化”的角度反映机械能守恒时，不必选取参考平面．1－1．(多选)(2015·全国Ⅱ卷)如图，滑块a、b的质量均为m，a套在固定竖直杆上，与光滑水平地面相距h，b放在地面上．a、b通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动．不计摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为g.则()A．a落地前，轻杆对b一直做正功B．a落地时速度大小为2ghC．a下落过程中，其加速度大小始终不大于gD．a落地前，当a的机械能最小时，b对地面的压力大小为mg解析：由题意知，系统机械能守恒．设某时刻a、b的速度分别为v a、v b.此时刚性轻杆与竖直杆的夹角为θ，分别将v a、v b分解，如图．因为刚性杆不可伸长，所以沿杆的分速度v ∥与v ∥′是相等的，即v a cos θ＝v b sin θ.当a 滑至地面时θ＝90°，此时v b ＝0，由系统机械能守恒得mgh ＝12m v 2a ，解得v a ＝2gh ，选项B正确；同时由于b 初、末速度均为零，运动过程中其动能先增大后减小，即杆对b 先做正功后做负功，选项A 错误；杆对b 的作用先是推力后是拉力，对a 则先是阻力后是动力，即a 的加速度在受到杆的向下的拉力作用时大于g ，选项C 错误；b 的动能最大时，杆对a 、b 的作用力为零，此时a 的机械能最小，b 只受重力和支持力，所以b 对地面的压力大小为mg ，选项D 正确．答案：BD1－2.(多选)(2017·泰安市高三质检)如图所示，将质量为2 m 的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m 的环，环套在竖直固定的光滑直杆上A 点，光滑定滑轮与直杆的距离为d .A 点与定滑轮等高，B 点在距A 点正下方d 处．现将环从A 处由静止释放，不计一切摩擦阻力，下列说法正确的是( )A ．环到达B 处时，重物上升的高度h ＝dB ．环从A 到B ，环减少的机械能等于重物增加的机械能C ．环从A 点能下降的最大高度为43dD ．当环下降的速度最大时，轻绳的拉力T ＝2mg解析：根据几何关系有，环从A 下滑至B 点时，重物上升的高度h ＝2d －d ，故A 错误；环下滑过程中无摩擦力做功，故系统机械能守恒，即满足环减小的机械能等于重物增加的机械能，故B 正确；设环下滑最大高度为H 时环和重物的速度均为零，此时重物上升的最大高度为：H 2＋d 2－d ，根据机械能守恒有：mgH ＝2mg (H 2＋d 2－d )，解得：H ＝4d3，故C 正确；环向下运动，做非匀速运动，就有加速度，所以重物向上运动，也有加速度，即环运动的时候，绳的拉力不可能是2mg ，故D 错误．所以BC 正确，AD 错误．答案：BC1－3.(2017·全国卷Ⅰ)一质量为8.00×104kg 的太空飞船从其飞行轨道返回地面．飞船在离地面高度1.60×105 m 处以7.50×103 m /s 的速度进入大气层，逐渐减慢至速度为100 m/s 时下落到地面．取地面为重力势能零点，在飞船下落过程中，重力加速度可视为常量，大小取为9.8 m/s 2.(结果保留2位有效数字)(1)分别求出该飞船着地前瞬间的机械能和它进入大气层时的机械能；(2)求飞船从离地面高度600 m 处至着地前瞬间的过程中克服阻力所做的功，已知飞船在该处的速度大小是其进入大气层时速度大小的2.0%．解析：(1)飞船着地前瞬间的机械能为 E k0＝12m v 20①式中，m 和v 0分别是飞船的质量和着地前瞬间的速率．由①式和题给数据得 E k0＝4.0×108 J② 设地面附近的重力加速度大小为g .飞船进入大气层时的机械能为 E h ＝12m v 2h＋mgh③式中，v h 是飞船在高度1.60×105 m 处的速度大小．由③式和题给数据得 E h ≈2.4×1012J④(2)飞船在高度h ′＝600 m 处的机械能为 E h ′＝12m ⎝⎛⎭⎫2.0100v h 2＋mgh ′⑤由功能原理得 W ＝E h ′－E k0⑥式中，W 是飞船从高度600 m 处至着地前瞬间的过程中克服阻力所做的功．由②⑤⑥式和题给数据得W ≈9.7×108 J⑦答案：(1)4.0×108 J 2.4×1012 J (2)9.7×108 J1－4． (2016·全国丙卷)如图，在竖直平面内有由14圆弧AB 和12圆弧BC 组成的光滑固定轨道，两者在最低点B 平滑连接．AB 弧的半径为R ，BC 弧的半径为R2.一小球在A 点正上方与A 相距R4处由静止开始自由下落，经A 点沿圆弧轨道运动．(1)求小球在B 、A 两点的动能之比；(2)通过计算判断小球能否沿轨道运动到C 点．解析：(1)设小球的质量为m ，小球在A 点的动能为E k A ，由机械能守恒定律得E k A ＝mgR4①设小球在B 点的动能为E k B ，同理有E k B ＝mg 5R4② 由①②式得E k BE k A＝5.③ (2)若小球能沿轨道运动到C 点，则小球在C 点所受轨道的正压力N 应满足N ≥0 ④ 设小球在C 点的速度大小为v C ，由牛顿第二定律和向心加速度公式有N ＋mg ＝m v 2CR 2⑤ 由④⑤式得，v C 应满足mg ≤m 2v 2CR⑥ 由机械能守恒定律得mg R 4＝12m v 2C⑦由⑥⑦式可知，小球恰好可以沿轨道运动到C 点．答案：(1)5 (2)能沿轨道运动到C 点高频考点2 能量守恒定律的应用(2015·福建卷)如图，质量为M 的小车静止在光滑水平面上，小车AB 段是半径为R 的四分之一圆弧光滑轨道，BC 段是长为L 的水平粗糙轨道，两段轨道相切于B 点．一质量为m 的滑块在小车上从A 点由静止开始沿轨道滑下，重力加速度为g ．(1)若固定小车，求滑块运动过程中对小车的最大压力大小；(2)若不固定小车，滑块仍从A 点由静止下滑，然后滑入BC 轨道，最后从C 点滑出小车．已知滑块质量m ＝M2，在任一时刻滑块相对地面速度的水平分量是小车速度大小的2倍，滑块与轨道BC 间的动摩擦因数为μ，求：①滑块运动过程中，小车的最大速度大小v m ； ②滑块从B 到C 运动过程中，小车的位移大小s ．[思路点拨] (1)由题中信息“小车静止在光滑水平面上”得知若不固定小车，则当滑块下滑时小车会在水平面上向左滑动．(2)由BC 段粗糙可知滑块在BC 段相对小车滑动时会产生热量． (3)滑块对小车压力最大的位置在哪里？怎样求最大压力？ (4)小车不固定时什么时候速度最大？怎样求小车的最大速度？提示：(3)滑块对小车压力最大的位置在B 处，由能量守恒定律求得滑块在B 处的速度，再由牛顿第二定律求出滑块在B 处的支持力，由牛顿第三定律得到滑块对小车的压力．(4)滑块滑到小车的B 点时，小车速度最大，由下滑过程中小车和滑块组成的系统机械能守恒即可求出最大速度．【解析】 (1)滑块滑到B 点时对小车压力最大，从A 到B 机械能守恒，有mgR ＝12m v 2B，滑块在B 点处，由牛顿第二定律有N －mg ＝m v 2BR解得N ＝3mg由牛顿第三定律可得N ′＝3mg ．(2)①滑块下滑到达B 点时，小车速度最大．由机械能守恒定律，有mgR ＝12M v 2m ＋12m (2v m )2解得v m ＝gR3． ②设滑块运动到C 点时，小车速度大小为v C ，由功能关系有mgR －μmgL ＝12M v 2C ＋12m (2v C )2设滑块从B 到C 过程中，小车运动加速度大小为a ，由牛顿第二定律有μmg ＝Ma由运动学规律有v 2C －v 2m ＝－2as解得s ＝13L ．【答案】 (1)3mg (2)①gR 3 ②L 31．与能量有关的力学综合题的特点(1)常见的与能量有关的力学综合题有单一物体多过程和多个物体多过程两大类型； (2)联系前后两个过程的关键物理量是速度，前一个过程的末速度是后一个过程的初速度；(3)当涉及功、能和位移时，一般选用动能定理、机械能守恒定律或能量守恒定律，题目中出现相对位移时，应优先选择能量守恒定律．2．解答与能量有关的综合题时的注意事项(1)将复杂的物理过程分解为几个简单的物理过程，挖掘出题中的隐含条件，找出联系不同阶段的“桥梁”．(2)分析物体所经历的各个运动过程的受力情况以及做功情况的变化，选择适合的规律求解．2－1.(多选)(2017·湖北省六校联合体高三联考)图示为某探究活动小组设计的节能运动系统．斜面轨道倾角为30°，质量为M的木箱与轨道的动摩擦因数为35，木箱在轨道A端时，自动装货装置将质量为m的货物装入木箱，然后木箱载着货物沿轨道无初速度滑下，在轻弹簧被压缩至最短时，自动卸货装置立刻将货物卸下，然后木箱恰好被弹回到轨道A 端，重复上述过程．下列选项正确的是()A．m＝3MB．m＝2MC．木箱不与弹簧接触时，上滑过程的运动时间大于下滑过程中的运动时间D．若货物的质量减少，则木箱一定不能回到A处解析：设下滑的距离为l，根据能量守恒有(M＋m)gl sin θ－μ(M＋m)gl cos θ＝Mgl sin θ＋μMgl cos θ得m＝3 M，A正确、B错误；受力分析可知，下滑时加速度为g－μg cos θ，上滑时加速度为g＋μg cos θ，上滑过程可以看作相同大小加速度的反向的初速度为零的下滑过程，位移相同，加速度大的时间短，C错误；根据(M＋m)gl sin θ－μ(M＋m)gl cos θ＝Mgl sin θ＋μMgl cos θ，木箱恰好被弹回到轨道A端，如果货物的质量减少，等号前边一定小于后边，即轻弹簧被压缩至最短时的弹性势能小于木箱回到A处所需的能量，则木箱一定不能回到A 处，D正确；故选AD．答案：AD2－2.(多选)(2017·南昌市高三第二次模拟)水平长直轨道上紧靠放置n个质量为m可看作质点的物块，物块间用长为l的细线连接，开始处于静止状态，轨道动摩擦力因数为μ.用水平恒力F拉动1开始运动，到连接第n个物块的线刚好拉直时整体速度正好为零，则()。

高考物理一轮复习功和功率专项测试(带答案)

2019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，即功率是描述做功快慢的物理量。

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题只有一项符合题目要求，第5～9题有多项符合题目要求.)1.(2019江淮十校)在加速向右运动的车厢中，一人用力向前推车厢(人与车厢始终保持相对静止)，则下列说法中正确的是()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】人受到重力、支持力、摩擦力和车厢对人的推力，后面三个力的施力物体为车厢，因为人与车厢相对静止，所以有向右的加速度，重力和支持力不做功，人受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同，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.设在摆球运动过程中空气阻力F阻的大小不变，则下列说法不正确的是()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】因为拉力T在运动过程中始终与运动方向垂直，故不做功，即WT=0.重力在整个运动过程中始终不变，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.(2019年南昌十校)如图K5-1-3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.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，则()A.第1 s内推力做功为1 JB.第2 s内物体克服摩擦力做的功为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内物体保持静止状态，在推力方向没有位移产生，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内物体克服摩擦力做的功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两物体克服摩擦阻力做的功之比WAWB分别为() A.2∶1，4∶1 B.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，故选项B正确. 5.(2019年汕头检测)用一水平拉力使质量为m的物体从静止开始沿粗糙的水平面运动，物体的v-t图象下列表述正确的是()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时间物体加速度减小，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.(2019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【答案】BC【解析】在0～t1时间内，图线的斜率不变，则加速度不变，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，则F减小.由图象或根据F-Ff=ma，知加速度减小，选项C正确，D错误.7.(2019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末两个时刻的两张照片.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象，测得=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【答案】AB【解析】由图c可求得汽车的加速度a，故由s=at2可估算汽车的长度，由v=at可估算汽车的速度；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估算出.8.质量为m的木块放在倾角为的斜面上与斜面一起水平向左匀速运动，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.所受的摩擦力方向可能沿斜面向下【答案】AC【解析】木块与斜面一起水平向左匀速运动，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，故选项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.(2019年湖南联考)质量为2103 kg，发动机额定功率为80 kW的汽车在平直公路上行驶；若汽车所受阻力大小恒为4103 N，则下列判断中正确的有()A.汽车的最大动能是4105 JB.汽车以加速度2 m/s2匀加速启动，启动后第2秒末时发动机实际功率是32 kWC.汽车以加速度2 m/s2做初速度为0的匀加速运动中，达到最大速度时阻力做功为4105 JD.若汽车保持额定功率启动，则当汽车速度为5 m/s时，其加速度为5 m/s2【答案】AB【解析】汽车达到最大速度时，加速度为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；汽车以加速度2 m/s2匀加速启动，牵引力F=f+ma=8103 N，所以2 s末对应的实际功率为P=Fat=32 kW，能够维持匀加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；当汽车保持额定功率启动时有-f=ma，解得其加速度为a=6 m/s2，D项错误. 二、非选择题10.(2019年日照模拟)如图K5-1-10所示，建筑工人通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，若不计滑轮的质量和各处的摩擦力，g取10 N/kg，求这一过程中：(1)人拉绳子的力做的功；(2)物体的重力做的功；(3)物体受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，根据公式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，则料车所受的合力为0，故W合=011.(2019年茂名模拟)一辆汽车质量为1103 kg，最大功率为2104 W，在水平路面上由静止开始做直线运动，最大速度为v2，运动中汽车所受阻力恒定.发动机的最大牵引力为3103 N，其行驶过程中牵引力F与车速的倒数的关系如图K5-1-11所示.试求：(1)根据图线ABC判断汽车做什么运动；(2)v2的大小；(3)整个运动过程中的最大加速度.图K5-1-11【答案】(1)见解析(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，汽车做匀加速直线运动，图线BC的斜率表示汽车的功率P，P不变，则汽车做加速度减小的加速运动，直至达到最大速度v2，此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)汽车做匀加速直线运动时的加速度最大阻力f== N=1 000 N，a== m/s2=2 m/s2.12.(2019年巴中模拟)如图K5-1-12所示，水平传送带正以2 m/s的速度运行，两端水平距离l=8 m，把一质量m=2 kg的物块轻轻放到传送带的A端，物块在传送带的带动下向右运动，若物块与传送带间的动摩擦因数=0.1，则把这个物块从A端传送到B端的过程中，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，物块做加速运动，摩擦力对物块做功，物块受向右的摩擦力Ff=mg=0.1210 N=2 N，加速度a=g=0.110 m/s2=1 m/s2.物块与传送带相对静止时的位移x==2m.摩擦力做功W=Ffx=22 J=4 J.相对静止后物块与传送带之间无摩擦力，此后物块匀速运动到B端，物块由A端到B端所用的时间t=+=5 s.则物块在被传送过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所有内容就是这些，查字典物理网希望考生可以更上一层楼。

2019高考物理一轮复习课时作业功功率

课时作业(十八) 功功率班级：____________ 姓名：____________1.关于摩擦力做功的下列说法中正确的是( )A．滑动摩擦力阻碍物体的相对运动，但不一定做负功B．静摩擦力起着阻碍物体相对运动趋势的作用，一定不做功C．静摩擦力和滑动摩擦力一定都做负功D．系统内相互作用的两物体间一对摩擦力做功的总和等于零2．假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率．如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍，则摩托艇的最大速率变为原来的( )A．4倍 B．2倍 C.3倍 D.2倍3．某力F＝10 N作用于半径R＝1 m的转盘的边缘上，力F的大小保持不变，但方向始终保持与作用点的切线方向一致，则转动一周的过程中这个力F做的总功应为( ) A．0 B．20π J C．10 J D．20 J4．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，物体做匀减速直线运动，到t2时刻停止．其速度一时间图象如图所示，且α＞β，若拉力F的功为W1，平均功率为P1；物体克服摩擦阻力F1做的功为W2，平均功率为P2，则下列选项正确的是 ( )第4题图A．W1＞W2；F＝2F1 B．W1＝W2；F＞2F1C．P1＞P2；F＞2F D．P1＝P2；F＝2F15．(多选)(15年浙江高考)我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3×104 kg，设起飞过程中发动机的推力恒为1.0×105 N；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%，则( ) A．弹射器的推力大小为1.1×106 NB．弹射器对舰载机所做的功为1.1×108 JC．弹射器对舰载机做功的平均功率为8.8×107 WD．舰载机在弹射过程中的加速度大小为32m/s6．(多选)放在粗糙水平面上的物体受到水平拉力的作用，在0～6s内其速度与时间的图象和该拉力的功率与时间的图象分别如图所示．下列说法正确的是( )第6题图A．0～6s内物体的位移大小为30mB．0～6s内拉力做的功为70JC．合外力在0～6s内做的功与0～2s内做的功相等D．滑动摩擦力的大小为5N7．(15年上海高考)如图，汽车在平直路面上匀速运动，用跨过光滑定滑轮的轻绳牵引轮船，汽车与滑轮间的绳保持水平，当牵引轮船的绳与水平方向成θ角时，轮船速度为v，绳的拉力对船做功的功率为P，此时绳对船的拉力为________．若汽车还受到恒定阻力f，则汽车发动机的输出功率为________．第7题图8．质量为1.0×103 kg的汽车，沿倾角为30°的斜坡由静止开始向上运动，汽车在运动过程中所受摩擦阻力大小恒为2000N，汽车发动机的额定输出功率5.6×104W，开始时以a＝1m/s2的加速度做匀加速运动(g＝10m/s2)．求：(1) 汽车做匀加速运动的时间t1；(2) 汽车所能达到的最大速率；(3) 若斜坡长143.5m，且认为汽车达到坡顶之前，已达到最大速率，则汽车从坡底到坡顶需多少时间？9．质量m＝1 t的小汽车，以额定功率行驶在平直公路上的最大速度是v m1＝12 m/s，以额定功率开上每前进20 m升高1 m的山坡时最大速度是v m2＝8 m/s.如果这两种情况中车所受到的摩擦力相等，求：(1)汽车发动机的额定功率．(2)摩擦阻力．(3)车沿原山坡以额定功率下行时的最大速度v m3.(g取10 m/s2)。

专题11 功和功率-2019高考物理一轮复习专题详解(解析版)

1．恒力做功W ＝FL cos α，α为力与位移的夹角 ⎩⎪⎨⎪⎧α<90°，力对物体做正功α＝90°，力对物体不做功α>90°，力对物体做负功2．功率平均功率P ＝W t ＝F v －cos α，瞬时功率P ＝Fv cos α. 3．变力做功变力做功可由动能定理、能量守恒定律及F －x 图象面积求解．规律方法计算功和功率时应注意的问题(1)计算功时，要注意分析受力情况和能量转化情况，分清是恒力做功，还是变力做功，恒力做功一般用功的公式或动能定理求解，变力做功用动能定理或图象法求解．(2)用图象法求外力做功时应注意横轴和纵轴分别表示的物理意义，若横轴表示位移，纵轴表示力，则可用图线与横轴围成的面积表示功，例如图甲、乙、丙所示(丙图中图线为14圆弧)，力做的功分别为W 1＝F 1x 1，W 2＝12F 2x 2、W 3＝π4F 23或W 3＝π4x 23.(3)计算功率时，要明确是求瞬时功率，还是平均功率，若求瞬时功率应明确是哪一时刻或位置的瞬时功率，若求平均功率应明确是哪段时间内的平均功率；应注意区分公式P ＝Wt 和公式P ＝Fv cos θ的适用范围，P ＝Wt侧重于平均功率的计算，P ＝Fv cos θ侧重于瞬时功率的计算．典例分析【例1】 (2017年湖北六校联考)如图5－1－2所示，半径为R 的18光滑圆弧轨道左端有一质量为m 的小球，在大小恒为F 、方向始终与轨道相切的外力作用下，小球在竖直平面内由静止开始运动，轨道左端切线水平，当小球运动到轨道的末端时立即撤去外力，此时小球的速率为v ，已知重力加速度为g ，则( )A ．此过程外力做功为π2FRB ．此过程外力做功为22FR C ．小球离开轨道的末端时，拉力的功率为FvD ．小球离开轨道后运动到达的最高点距离圆弧轨道左端的高度为πRF4mg【答案】 C【例2】物体受到水平推力F 的作用在粗糙水平面上做直线运动．通过力和速度传感器监测到推力F 、物体速度v 随时间t 变化的规律分别如图5－1－3甲、乙所示．取g ＝10 m/s 2，则下列说法错误的是( ) A ．物体的质量m ＝0.5 kgB ．物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.40C ．第2 s 内物体克服摩擦力做的功W ＝2 JD ．前2 s 内推力F 做功的平均功率P －＝3 W【答案】 D【解析】综合甲、乙两个图象信息，在1－2 s ，推力F 2＝3 N ，物体做匀加速运动，其加速度a ＝2 m/s 2，由牛顿运动定律可得，F 2－μmg ＝ma ；在2－3 s ，推力F 3＝2 N ，物体做匀速运动，由平衡条件可知，μmg＝F 3；联立解得物体的质量m ＝0.5 kg ，物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.40，选项A 、B 正确．由速度—时间图象所围的面积表示位移可得，第2 s 内物体位移x ＝1 m ，克服摩擦力做的功W f ＝μmgx ＝2 J ，选项C 正确．第1 s 内，由于物体静止，推力不做功；第2 s 内，推力做功W ＝F 2x ＝3 J ，前2 s 内推力F 做功为W ′＝3 J ，前2 s 内推力F 做功的平均功率P －＝W ′t ＝32W ＝1.5 W ，选项D 错误．专题练习1．质量为m 的小球沿倾角为θ的足够长的光滑斜面由静止开始滚下，途中依次经过A 、B 、C 三点，已知AB ＝BC ＝L ，由A 到B 和B 到C 经历的时间分别为t 1＝4 s ，t 2＝2 s ，则下列说法正确的是( ) A ．小球的加速度大小为L3B ．小球经过B 点重力的瞬时功率为5mgL12C ．A 点与出发点的距离为L24D ．小球由静止到C 点过程中重力的平均功率为7mgL sin θ12【答案】：C2．质量为2.5 kg 的物体放在水平支持面上，在水平拉力F 作用下由静止开始运动，拉力F 做的功W 和物体发生的位移x 之间的关系图象如图所示．物体与水平支持面之间的动摩擦因数为0.1，重力加速度g 取10 m/s 2.则( )A ．x ＝0至x ＝3 m 的过程中，物体的加速度是5 m/s 2B．x＝3 m至x＝9 m过程中，物体的加速度是0.8 m/s2C．x＝3 m至x＝9 m过程中，物体做匀减速直线运动D．x＝0至x＝9 m过程中，合力对物体做的功是27 J【答案】：C3．如图所示，细线的一端固定于O点，另一端系一小球．在水平拉力作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点．在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是()A．逐渐增大B．逐渐减小C．先增大，后减小D．先减小，后增大【答案】：A【解析】：设F与速度v的夹角为θ，则P＝Fv cosθ，将水平拉力F和重力沿半径和切线方向分解，如图5－1－6所示，由于小球以恒定速率在竖直平面内运动，则在切线方向上(速度方向上)合力为0，即mg sinθ＝F cosθ，所以P ＝mgv sin θ，随θ增大，P 增大．综上所述，本题正确答案为A.4．一质量为m 的物体在沿斜面向上的恒力F 作用下，由静止从底端向上做匀加速直线运动，斜面足够长，表面光滑，倾角为θ.经一段时间恒力F 做功8 J ，此后撤去恒力F ，物体又经相同时间回到出发点，则在撤去该恒力前瞬间，该恒力的功率是( )A.23g m sin θB.43g m sin θ C.65g m sin θ D.83g m sin θ 【答案】：D5. (多选)(2017年山西四校联考)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( )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【答案】：AD6．A、B两物体分别在水平恒力F1和F2的作用下沿水平面运动，先后撤去F1、F2后，两物体最终停下，它们的v－t图象如图7－8所示．已知两物体与水平面间的滑动摩擦力大小相等，则下列说法正确的是()A．F1、F2大小之比为1∶2B．F1、F2对A、B做功之比为1∶2C．A、B质量之比为2∶1D．全过程中A、B克服摩擦力做功之比为2∶1【答案】：C【解析】：由图象可知，两物体的位移相同，两物体与水平面间的滑动摩擦力大小相等，故全过程中两物体克服摩擦力做功相等，D项错；由动能定理可知，两物体所受外力做功与克服摩擦力做功相等，故外力做功相同，B项错；由图象可知，A、B在外力作用下的位移之比为1∶2，由功的定义可知，F1∶F2＝2∶1，A项错；由速度图象可知，两物体匀减速过程中的加速度大小之比为1∶2，由牛顿第二定律有F f＝ma，可知两物体质量之比为2∶1，C项正确．7．(多选)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E k与位移x的关系图象如图8－10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1 000 NB．汽车的额定功率为80 kWC．汽车加速运动的时间为22.5 sD．汽车开启储能装置后向蓄电池提供的电能为5×105 J【答案】：BD8.(2017·课标全国Ⅱ)如图，一光滑大圆环固定在桌面上，环面位于竖直平面内，在大圆环上套着一个小环，小环由大圆环的最高点从静止开始下滑，在小环下滑的过程中，大圆环对它的作用力()A．一直不做功B．一直做正功C．始终指向大圆环圆心D．始终背离大圆环圆心【答案】 A【解析】A、B两项，大圆环是光滑的，则小环和大环之间没有摩擦力；大环对小环的支持力总是垂直于小环的速度方向，所以大环对小环没有做功，故A项正确，B项错误；C、D项，小环在运动过程中，在大环的上半部分运动时，大环对小环的支持力背离大环圆心，运动到大环的下半部分时，支持力指向大环的圆心，故C、D两项错误，故选A项．9. 如图所示，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【解析】A、B一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑，加速度为gsinθ.由于A速度增大，由动能定理可知，A所受的合力对A做正功，B对A的摩擦力做正功，B对A的弹力做负功，A、B两项错误，C项正确；A对B不做功，D项错误．10．(2017·宿迁三模)如图所示，四个相同的小球A、B、C、D，其中A、B、C位于同一高度h处，A做自由落体运动，B沿光滑斜面由静止滑下，C做平抛运动，D从地面开始做斜抛运动，其运动的最大高度也为h.在每个小球落地的瞬间，其重力的功率分别为P A、P B、P C、P D.下列关系式正确的是()A．P A＝P B＝P C＝P D B．P A＝P C＞P B＝P DC．P A＝P C＝P D＞P B D．P A＞P C＝P D＞P B【答案】 C11．(多选)质量为m＝2 kg的物体沿水平面向右做直线运动，t＝0时刻受到一个水平向左的恒力F，此后物体的v-t图像如图所示，取水平向右为正方向，g取10 m/s2，则()A．物体与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.05B．10 s末恒力F的瞬时功率为6 WC．10 s末物体在计时起点左侧4 m处D．0～10 s内恒力F做功的平均功率为0.6 W【答案】AD12． (多选)如图甲所示，水平面上的物体在水平向右的拉力F 作用下，由静止开始运动，运动过程中F 功率恒为P.物体运动速度的倒数1v与加速度a 的关系如图乙所示(v 0、a 0为已知量)．则下列说法正确的是( )A ．该运动过程中的拉力F 为恒力B ．物体加速运动的时间为v 0a 0C ．物体所受阻力大小为P v 0D ．物体的质量为Pv 0a 0【答案】 CD【解析】A 项，由题意可知：P ＝Fv 根据牛顿第二定律得：F －f ＝ma ，即得：Pv ＝ma ＋f联立解得：1v ＝m P a ＋fP匀速时有：1v 0＝f P ，f ＝Pv 0图像的斜率m P ＝1v 0a 0，解得：m ＝Pa 0v 0，故C 、D 项正确，A 、B 项错误．13. (2017年高考·课标全国卷Ⅱ)如图所示，一光滑大圆环固定在桌面上，环面位于竖直平面内，在大圆环上套着一个小环，小环由大圆环的最高点从静止开始下滑，在小环下滑的过程中，大圆环对它的作用力( )A ．一直不做功B ．一直做正功C ．始终指向大圆环圆心D ．始终背离大圆环圆心【答案】：A14．(2017年高考·课标全国卷Ⅲ)如图，一固定容器的内壁是半径为R 的半球面；在半球面水平直径的一端有一质量为m 的质点P .它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中，克服摩擦力做的功为W .重力加速度大小为g .设质点P 在最低点时，向心加速度的大小为a ，容器对它的支持力大小为N ，则( )A ．a ＝mgR －W mR B ．a ＝2mgR －WmRC ．N ＝3mgR －2WR D ．N ＝mgR －WR【答案】：AC【解析】：对P ，下落至最低点过程，有mgR －W ＝12mv 2，结合a ＝v 2R ，可得a ＝mgR －WmR，故A 正确，B 错误；最低点有：N －mg ＝ma ，得N ＝3mgR －2WR，则C 对，D 错．。

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。

2019届高考物理《功、功率、动能定理》冲关训练(含解析)

功功率动能定理一、选择题1．(2018·北京东城区联考)一只苹果从楼上某一高度自由下落，苹果在空中依次经过三个完全相同的窗户1、2、3.图3－1－15中直线为苹果在空中的运动轨迹．若不计空气阻力的影响，以下说法正确的是( )图3－1－15A ．苹果通过第3个窗户所用的时间最长B ．苹果通过第1个窗户的平均速度最大C ．苹果通过第3个窗户重力做的功最大D ．苹果通过第1个窗户重力的平均功率最小【解析】因平均速度为v ＝v 1＋v 22，所以通过第3个窗户的平均速度最大，时间最少，故选项A 、B 错；因重力通过窗户所做的功为W ＝mg Δh ，通过各窗户时做功相等，选项C 错；根据P ＝W t，因通过第3个窗户的时间最少，所以选项D 正确．【答案】 D2．(2018·哈尔滨模拟)如图3－1－16所示，光滑斜面的顶端固定一弹簧，一物体向右滑行，并冲上固定在地面上的斜面，设物体在斜面最低点A 的速度为v ，压缩弹簧至C 点时弹簧最短，C 点距地面高度为h ，则从A 到C 的过程中弹簧弹力做功是( )图3－1－16A ．mgh －12mv 2 B.12mv 2－mgh C ．－mgh D ．－(mgh ＋12mv 2) 【解析】由A 到C 的过程运用动能定理可得：－mgh ＋W ＝0－12mv 2，所以W ＝mgh －12mv 2，故A 正确．3．(多选)(2018·天津高考)如图3－1－17甲所示，静止在水平地面上的物块A ，受到水平向右的拉力F 作用，F 与时间t 的关系如图乙所示，设物块与地面的静摩擦力最大值f m 与滑动摩擦力大小相等，则( )甲乙图3－1－17A ．0～t 1时间内F 的功率逐渐增大B ．t 2时刻物块A 的加速度最大C ．t 2时刻后物块A 做反向运动D ．t 3时刻物块A 的动能最大【解析】在0～t 1时间内物块A 所受的合力为零，物块A 处于静止状态，根据P ＝Fv 知，力F 的功率为零，选项A 错误；在t 2时刻物块A 受到的合力最大，根据牛顿第二定律知，此时物块A 的加速度最大，选项B 正确；物块A 在t 1～t 2时间内做加速度增大的加速运动，在t 2～t 3时间内做加速度减小的加速运动，t 3时刻，加速度等于零，速度最大，选项C 错误，选项D 正确．【答案】 BD4．(多选)(2018·山西太原市第二次模拟题)一质量m ＝0.5 kg 的滑块以某一初速度冲上倾角θ＝37°的足够长的斜面，利用传感器测出滑块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度，并用计算机作出滑块上滑过程中的v －t 图象如图3－1－18所示．取sin 37°＝0.6，g ＝10 m/s 2，认为滑块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则 ( )图3－1－18A ．滑块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5B ．滑块返回斜面底端时的速度为2 m/sC ．滑块在上升过程中重力做的功为－25 JD ．滑块返回斜面底端时重力的功率为6 5 W【解析】由题图可知a ＝10 m/s 2，即gsin θ＋μgcos θ＝10 m/s 2，解得μ＝0.5.上滑位移x ＝102×1 m＝5 m ，下滑加速度a′＝gsin θ－μgcos θ＝2 m/s 2. 所以回到斜面底端时的速度v′＝2a′x＝2 5 m/s.上升过程中重力做功W ＝－Gxsin θ＝－15 J ，返回底端时求的是重力的瞬时功率，P ＝mgv′sin θ＝65W.A 、D 正确．5．(多选)(2018·湖北省黄冈等七市4月联考)如图3－1－19所示，光滑水平面上放着足够长的木板B，木板B上放着木块A，A、B接触面粗糙，现用一水平拉力F作用在B上使其由静止开始运动，用F f1代表B对A 的摩擦力，F f2代表A对B的摩擦力，下列说法正确的有 ( )图3－1－19A．力F做的功一定等于A、B系统动能的增加量B．力F做的功一定小于A、B系统动能的增加量C．力F f1对A做的功等于A动能的增加量D．力F、F f2对B做的功之和等于B动能的增加量【解析】当水平拉力F较小时，二者一起运动，力F做的功一定等于A，B系统动能的增加量；当水平拉力F较大时，二者发生相对滑动，力F做的功一定大于A、B系统动能的增加量，选项A、B错误；由动能定理，力F f1对A做的功等于A动能的增加量，力F、F f2对B做的功之和等于B动能的增加量，选项C、D正确．【答案】CD6.长为L的轻质细绳悬挂一个质量为m的小球，其下方有一个倾角为θ的光滑斜面体，放在水平面上，开始时小球与斜面刚刚接触且细绳恰好竖直，如图3－1－20所示，现在用水平推力F缓慢向左推动斜面体，直至细绳与斜面体平行，则下列说法中正确的是( )图3－1－20A．由于小球受到斜面的弹力始终与斜面垂直，故对小球不做功B．细绳对小球的拉力始终与小球的运动方向垂直，故对小球不做功C．小球受到的合外力对小球做功为零，故小球在该过程中机械能守恒D．若水平面光滑，则推力做功为mgL(1－cos θ)【解析】小球受到斜面的弹力沿竖直方向有分量，故对小球做正功，A错误；细绳的拉力方向始终和小球的运动方向垂直，故对小球不做功，B正确；合外力对小球做的功等于小球动能的改变量，虽然合外力做功为零，但小球的重力势能增加，故小球在该过程中机械能不守恒，C错误；若水平面光滑，则推力做功为mgL(1－sin θ)，D错误．【答案】 B7.(2018·豫南九校联考)一摩托车在竖直的圆轨道内侧做匀速圆周运动，示意图如图3－1－21所示，周期为T，人和车的总质量为m，轨道半径为R，车经最高点时发动机功率为P0，车对轨道的压力为2mg.设轨道对摩托车的阻力与车对轨道的压力成正比，则( )图3－1－21A ．车经最低点时对轨道的压力为3mgB ．车经最低点时发动机功率为2P 0C ．车从最高点经半周到最低点的过程中发动机做的功为12P 0T D ．车从最高点经半周到最低点的过程中发动机做的功为2mgR【解析】摩托车在最高点时有2mg ＋mg ＝m v 2R ，在最低点时有F N －mg ＝m v 2R，解得F N ＝4mg ，选项A 错误；由于轨道对摩托车的阻力与车对轨道的压力成正比，又因为车在最高点对轨道的压力为2mg ，所以选项B 正确；根据P ＝Fv 可知，由于发动机在最低点时的功率是在最高点时的2倍，所以选项C 错误；根据动能定理可知摩托车从最高点经半周到最低点的过程中发动机做的功应为2mgR 与克服阻力做功之和，选项D 错误．【答案】 B二、非选择题8．某幼儿园的滑梯简化图如图3－1－22所示，其中AB 段为一倾角为θ的粗糙斜面，BC 段为一段半径为R 的光滑圆弧，其底端切线沿水平方向．若一儿童自A 点由静止滑到C 点时，对C 点的压力大小为其体重的n 倍，已知A 与B 、B 与C 间的高度差分别为h 1、h 2，重力加速度为g ，求：图3－1－22(1)儿童经过B 点时的速度大小；(2)儿童与斜面间的动摩擦因数μ.【解析】 (1)儿童对C 点的压力大小设为F ，则F ＝nmg 由牛顿第二定律可知F －mg ＝m v 2C R儿童由B 至C ，由机械能守恒可得mgh 2＝12mv 2C －12mv 2B 联立以上三式解得v B ＝－R －2h 2. (2)儿童所受摩擦力大小为F f ＝μmgcos θ儿童由A 至B ，由动能定理可得mgh 1－F fh 1sin θ＝12mv 2B －0 联立解得μ＝2h 1＋2h 2＋R －nR 2h 1tan θ. 【答案】 (1)－R －2h 2(2)2h 1＋2h 2＋R －nR 2h 1tan θ 9．(2018·华师一附中模拟)如图3－1－23所示，粗糙弧形轨道和两个光滑半圆形轨道组成翘S 形尾巴的轨道．已知两个半圆轨道的半径均为R ，端点B 、C 、D 、E 在同一竖直线上，连接处C 、D 间有较小空隙，刚好能够让小球通过，C 、D 间的距离可忽略．粗糙弧形轨道最高点A 与圆形轨道最低点B 的高度为h.从A 点由静止释放一个可看做质点的小球，小球过B 点时无能量损失，小球沿轨道运动后从E 点水平飞出，落到水平地面上，落点F 到B 点的水平距离为s.已知小球的质量为m ，不计空气阻力，求：图3－1－23(1)小球从E 点水平飞出时的速度大小；(2)小球运动到E 点时对轨道的压力大小；(3)小球沿轨道运动过程中克服摩擦力所做的功．【解析】 (1)小球从E 点飞出后做平抛运动，设在E 点的速度大小为v ，则：4R ＝12gt 2 s ＝vt解得：v ＝s g 8R. (2)设在E 点轨道对小球的压力为F ，对小球有：F ＋mg ＝m v 2R解得：F ＝(s 28R2－1)mg 由牛顿第三定律得小球对轨道压力：F′＝F ＝(s 28R2－1)mg. (3)设小球沿轨道运动过程中克服摩擦力做的功为W ，则从A 点到E 点由动能定理得：mgh －W －mg·4R＝12mv 2 解得：W ＝mgh －4mgR －mgs 216R. 【答案】 (1)sg 8R (2)(s 28R 2－1)mg (3)mgh －4mgR －mgs 216R。

高考物理一轮总复习人教版课时作业Word版含解析(22)

课时作业(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)一、选择题(1～6题为单项选择题，7～10题为多项选择题)1.(2017·陕西安康二调)如图所示，对于电场线中的A、B、C三点，下列判断正确的是() A．A点的电势最低B．B点的电场强度最大C．同一正电荷在A、B两点受的电场力大小相等D．同一负电荷在C点具有的电势能比在A点的大解析：根据电场线的特点，沿着电场线方向电势逐渐降低，则φA>φC>φB，又知同一负电荷在电势越低处电势能越大，则同一负电荷在C点具有的电势能比在A点的大，所以A错误，D正确；因在同一电场中电场线越密，电场强度越大，则知A点电场强度最大，所以B错误；因电场中E A>E B，则同一正电荷在A、B两点所受电场力关系为F A>F B，所以C错误。

答案： D2.如图，水平天花板下用长度相同的绝缘细线悬挂起来的两个相同的带电小球A、B，左边放一带正电的固定球P时，两悬线都保持竖直方向。

下面说法正确的是() A．A球带正电，B球带负电，并且A球带电荷量较P球带电荷量大B．A球带正电，B球带负电，并且A球带电荷量较P球带电荷量小C．A球带负电，B球带正电，并且A球带电荷量较P球带电荷量小D．A球带负电，B球带正电，并且A球带电荷量较P球带电荷量大解析：A、B悬线都处于竖直方向，表明沿水平方向均处于平衡状态，由此可判断A 球带负电，B球带正电，结合库仑定律知，A球带电荷量较P球带电荷量小。

故选C。

答案： C3.将两个质量均为m 的小球a 、b 用绝缘细线相连，竖直悬挂于O 点，其中球a 带正电、电荷量为q ，球b 不带电，现加一电场强度方向平行竖直平面的匀强电场(没画出)，使整个装置处于平衡状态，且绷紧的绝缘细线Oa 与竖直方向的夹角为θ＝30°，如图所示，则所加匀强电场的电场强度大小可能为( )A.mg4q B ．mg qC.mg 2q D ．3mg4q解析：取小球a 、b 整体作为研究对象，则受重力2mg 、悬线拉力F T 和电场力F 作用处于平衡，此三力满足如图所示的三角形关系，由图知F 的最小值为2mg sin 30°＝mg ，由F ＝qE 知A 、C 、D 错，B 对。

全国近年高考物理一轮复习第6章机械能及其守恒定律第22课时功功率学案(2021年整理)

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第22课时功功率考点1 功的正负的判断与计算1．做功的两个必要条件：力和物体在力的方向上发生的位移。

2．公式：W＝Fl cosα.适用于恒力做功.其中l为物体对地的位移，α为F、l的夹角。

3．功的正负判断(1)α<90°，W>0,表示力对物体做正功.(2）α>90°，W〈0，表示力对物体做负功，或说物体克服该力做功。

（3）α＝90°，W＝0，表示力对物体错误!不做功。

特别提示:功是标量，比较做功多少看功的绝对值。

（4）曲线运动中做功正负的判断：依据合力F合与v的方向的夹角α来判断。

0°≤α〈90°，力对物体做错误!正功；90°〈α≤180°，力对物体做错误!负功；α＝90°,力对物体错误!不做功。

4．合力做功的计算方法(1)各力都是恒力，可以先求F合,再用公式W＝F合l cosα运算，或者用W总＝W1＋W2＋W3＋…来求总功。

（2）若有变力做功，则一般用W总＝W1＋W2＋W3＋…。

［例1］（2014·全国卷Ⅱ）一物体静止在粗糙水平地面上。

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为v.若将水平拉力的大小改为F2，物体从静止开始经过同样的时间后速度变为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分别表示前后两次克服摩擦力所做的功,则( )f2A．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解析因为两个过程经过同样的时间t,所以根据x＝错误!t得,两过程的位移关系x1＝错误!x2，再根据x＝错误!at2，得两过程的加速度关系为a1＝错误!.由于在相同的粗糙水平地面上运动，故两过程的摩擦力大小相等,即F f1＝F f2＝F f，根据牛顿第二定律得，F1－F f1＝ma1,F2－F＝ma2，联立解得F1＝错误!F2＋错误!F f,即F1>错误!.根据功的计算公式W＝Fl，可知W f1＝错误!W f2，f2W〉错误!W F2,C正确，A、B、D错误。

高考物理一轮复习考点规范练22功功率含解析新人教版

考点规范练22 功功率一、单项选择题1.关于摩擦力和功,下列说法正确的是()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2.(2018·天津南开期末)如图所示,站在做匀加速直线运动的车厢里的人向前推车厢壁,以下关于人对车做功的说法正确的是()A.做正功B.做负功C.不做功D.无法确定3.(2018·河北保定模拟)质量为5×103 kg的汽车在水平路面上由静止开始以加速度a=2 m/s2做匀加速直线运动,所受阻力是1.0×103 N,则汽车匀加速起动过程中()A.第1 s内汽车所受牵引力做功为1.0×104 JB.第1 s内汽车所受合力的平均功率为20 kWC.第1 s末汽车所受合力的瞬时功率为22 kWD.第1 s末汽车所受牵引力的瞬时功率为22 kW4.(2018·浙江宁波期末)如图所示,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做正功二、多项选择题5.(2018·广东广州调研)用起重机提升货物,货物上升过程中的v-t图像如图所示,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,则()A.W1>0B.W2<0C.W2>0D.W3<06.如图所示,光滑水平地面上固定一带有光滑定滑轮的竖直杆,用轻绳一端系着小滑块,另一端绕过定滑轮,现用恒力F1水平向左拉滑块的同时,用恒力F2拉右侧绳端,使滑块从A点由静止开始向右运动,经过B点后到达C点,若AB=BC,则滑块()A.从A点至B点F2做的功等于从B点至C点F2做的功B.从A点至B点F2做的功小于从B点至C点F2做的功C.从A点至C点F2做的功可能等于滑块克服F1做的功D.从A点至C点F2做的功可能大于滑块克服F1做的功三、非选择题7.如图所示,水平传送带正以2 m/s的速度运行,两端水平距离l=8 m,把一质量m=2 kg的物块轻轻放到传送带的A端,物块在传送带的带动下向右运动,若物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,则把这个物块从A端传送到B端的过程中,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。

2019版一轮物理复习(人教版)练习：功功率含解析

[课时作业]单独成册方便使用[基础题组]一、单项选择题1.如图所示,在皮带传送装置中,皮带把物体P匀速带至高处,在此过程中,下列说法中正确的是()A、摩擦力对物体做正功B、摩擦力对物体做负功C、支持力对物体做正功D、合力对物体做正功解析：物体P匀速向上运动过程中,受静摩擦力作用,方向沿皮带向上,对物体做正功,支持力垂直于皮带,做功为零,物体所受的合力为零,做功也为零,故选项A正确,B、C、D错误、答案：A2.如图所示,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光滑斜面下滑,B做自由落体运动、两物体分别到达地面时,下列说法正确的是()A、重力的平均功率P A＞P BB、重力的平均功率P A＝P BC、重力的瞬时功率P A＝P BD、重力的瞬时功率P A＜P B解析：根据功的定义可知重力对两物体做功相同,即W A＝W B,自由落体时满足h＝12gt2B,沿斜面下滑时满足hsin θ＝12gt2Asin θ,其中θ为斜面倾角,故t A＞t B,由P＝Wt知P A＜P B,选项A、B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同,方向不同,重力的瞬时功率P A ＝mg v sin θ,P B ＝mg v ,显然P A ＜P B ,故C 项错误,D 项正确、答案：D3、假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率、如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍,则摩托艇的最大速率变为原来的( ) A 、4倍 B 、2倍 C.3倍D.2倍解析：设F f ＝k v ,当阻力等于牵引力时,速度最大、输出功率变化前,有P ＝F v ＝F f v ＝k v ·v ＝k v 2,变化后有2P ＝F ′v ′＝k v ′·v ′＝k v ′2,联立解得v ′＝2v ,D 正确、答案：D4、一个质量为m 的物块,在几个共点力的作用下静止在光滑水平面上、现把其中一个水平方向的力从F 突然增大到3F ,并保持其他力不变,则从这时开始到t 秒末,该力的瞬时功率是( ) A.3F 2tm B.4F 2t m C.6F 2t mD.9F 2t m解析：物块受到的合力为2F ,根据牛顿第二定律有2F ＝ma ,在合力作用下,物块做初速度为零的匀加速直线运动,速度v ＝at ,该力大小为3F ,则该力的瞬时功率P ＝3F v ,解以上各式得P ＝6F 2tm ,C 正确、答案：C5、如图甲所示,滑轮质量、摩擦均不计,质量为2 kg 的物体在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/s2B、F的大小为21 NC、4 s末F的功率大小为42 WD、4 s内F做功的平均功率为42 W解析：由题图乙可知,物体的加速度a＝0.5 m/s2,由2F－mg＝ma可得F＝10.5 N,A、B均错误；4 s末力F的作用点的速度大小为v F＝2×2 m/s＝4 m/s,故4 s末拉力F做功的功率为P＝F·v 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＝F·l＝84 J,4 s内拉力F做功的平均功率P＝Wt＝21 W,D错误、答案：C二、多项选择题6、位于水平面上的物体在水平恒力F1作用下,做速度为v1的匀速运动、若作用力变为斜向上的恒力F2,物体做速度为v2的匀速运动,且F1与F2功率相同、则可能有()A、F2＝F1,v1＞v2B、F2＝F1,v1＜v2C、F2＞F1,v1＞v2D、F2＜F1,v1＜v2解析：物体在水平恒力F1作用下匀速运动,水平方向有F1＝μmg.作用力变为斜向上的恒力F2时,设F2与水平方向的夹角为θ,物体匀速运动时在水平方向有F2cos θ＝μ(mg－F2sin θ),故F2＝μmgcos θ＋μsin θ＝μmg1＋μ2sin(α＋θ)(其中sin α＝11＋μ2),因而两力大小关系不确定,但两种情况下物体均做匀速运动,且拉力功率相同,因而克服摩擦力做功的功率也相同,第二种情况下摩擦力小,因而必有v 1<v 2,故选项B 、D 正确、答案：BD7.(2018·江苏苏州高三调研)质量为2×103 kg 的汽车由静止开始沿平直公路行驶,行驶过程中牵引力F 和车速倒数1v 的关系图象如图所示、已知行驶过程中最大车速为30 m/s,设阻力恒定,则( ) A 、汽车所受阻力为6×103 NB 、汽车在车速为5 m/s 时,加速度为3 m/s 2C 、汽车在车速为15 m/s 时,加速度为1 m/s 2D 、汽车在行驶过程中的最大功率为6×104 W解析：当牵引力等于阻力时,速度最大,由图线可知阻力大小F f ＝2 000 N,故A 错误；倾斜图线的斜率表示功率,可知P ＝F f v ＝2 000×30 W ＝60 000 W,车速为5 m/s 时,汽车的加速度a ＝6 000－2 0002 000 m/s 2＝2 m/s 2,故B 错误；当车速为15 m/s 时,牵引力F ＝P v ＝60 00015 N ＝4 000 N,则加速度a ＝F －F f m ＝4 000－2 0002 000 m/s 2＝1 m/s 2,故C 正确；汽车的最大功率等于额定功率,等于60 000 W,故D 正确、答案：CD8、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：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 f ＝μmg cos 2θ,则W f ＝F f L ＝μmgL cos 2θ,C 正确,D 错误、答案：BC[能力题组]一、选择题9.(2018·江苏徐州模拟)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 的关系图象如图所示、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( ) A 、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解析：由F －F f ＝ma ,P ＝F v 可得a ＝P m ·1v －F f m ,对应图线可知,Pm ＝k ＝40,可求出汽车的功率P ,由a ＝0时,1v m＝0.05可得v m ＝20 m/s,再由v m ＝PF f,可求出汽车受到的阻力F f ,但无法求出汽车运动到最大速度所需的时间、答案：D10、倾角为θ的粗糙斜面上放一质量为m 的木块,接触面间动摩擦因数为μ,现通过一轻质动滑轮沿斜面向上拉木块,拉力的功率恒为P ,斜面足够长,则木板可以获得的最大速度为( )A.P2(mg sin θ＋μmg cos θ) B.2Pmg sin θ＋μmg cos θ C.P mg sin θD.Pmg sin θ＋μmg cos θ解析：木块获得最大速度时,木块做匀速直线运动,设绳端拉力大小为F T ,根据动滑轮特点及平衡条件得F T ＝12(mg sin θ＋μmg cos θ),设木块的最大速度为v m ,则绳端移动的速度v ＝2v m ,由P ＝F T v 得,则v m ＝P2F T＝Pmg sin θ＋μmg cos θ,选项D 正确,A 、B 、C 错误、答案：D11、(多选)质量为m 的物体静止在粗糙的水平地面上,从t ＝0时刻开始物体受到方向恒定的水平拉力F 作用,拉力F 与时间t 的关系如图甲所示、物体在12t 0时刻开始运动,其运动的v-t 图象如图乙所示,若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则( )A 、物体与地面间的动摩擦因数为F 0mg B 、物体在t 0时刻的加速度大小为2v 0t 0C 、物体所受合外力在t 0时刻的功率为2F 0v 0D 、水平力F 在t 0～2t 0时间内的平均功率为F 0(2v 0＋F 0t 0m )解析：物体在t 02时刻开始运动,故F f ＝F 0,动摩擦因数μ＝F 0mg ,故A 正确；在12t 0～t 0时间内,假设物体做匀加速运动,则v 0＝a ·12t 0,解得a ＝2v 0t 0,实际上物体的加速度从0开始增大,故在t 0时刻加速度大于2v 0t 0,故B 错误；在t 0时刻,物体受到的合外力F ＝2F 0－F f ＝F 0,功率P ＝F 0v 0,故C 错误；在2t 0时刻速度v ＝v 0＋F 0m t 0,在t 0～2t 0时间内物体的平均速度v ＝v 0＋v 2＝2v 0＋F 0m t 02,故平均功率P ＝2F 0 v ＝F 0(2v 0＋F 0t 0m ),故D 正确、答案：AD 二、非选择题12、如图甲所示,质量m ＝2 kg 的物体静止在水平面上,物体跟水平面间的动摩擦因数μ＝0.2.从t ＝0时刻起,物体受到一个水平力F 的作用而开始运动,F随时间t变化的规律如图乙所示,6 s后撤去拉力F(g取10 m/s2)、求：(1)4 s末物体的速度大小、(2)物体运动过程中拉力F做的功、解析：(1)在0～4 s内,拉力为F1＝10 N,时间间隔t1＝4 s,设物体的加速度为a1,4 s末速度为v,则根据牛顿第二定律得F1－μmg＝ma1①又v＝a1t1②联立①②式得v＝12 m/s③(2)前4 s的位移x1＝12a1t21④解得x1＝24 m⑤由图象得4～6 s内物体受到的拉力F2＝4 N＝μmg所以物体做匀速直线运动,时间间隔t2＝2 s,位移大小x2＝v t2⑥联立③⑥式得x2＝24 m⑦物体运动过程中拉力F做的功W＝F1x1＋F2x2⑧联立⑤⑦⑧式得W＝336 J答案：(1)12 m/s(2)336 J13、(2018·浙江舟山模拟)质量为1.0×103 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5.6×104 W,开始时以a＝1 m/s2的加速度做匀加速运动(g 取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之前,已达到最大速率,则汽车从坡底到坡顶需多长时间？解析：(1)由牛顿第二定律得 F －mg sin 30°－F f ＝ma设匀加速过程的末速度为v ,则有P ＝F v v ＝at 1 解得t 1＝7 s.(2)当达到最大速度v m 时,a ＝0,则有 P ＝(mg sin 30°＋F f )v m 解得v m ＝8 m/s.(3)汽车匀加速运动的位移x 1＝12at 21 在后一阶段对汽车由动能定理得 Pt 2－(mg sin 30°＋F f )x 2＝12m v 2m －12m v2 又有x ＝x 1＋x 2 解得t 2＝15 s故汽车运动的总时间为t ＝t 1＋t 2＝22 s. 答案：(1)7 s (2)8 m/s (3)22 s。