高考物理 第五章 机械能及其守恒定律 配餐作业14 功 功率.doc

配餐作业(十四) 功功率

A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0

C．物体的速度为0时，其加速度可能不为0

D．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 C

2.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 J

D．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 B

3．(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＝kv。下列说法正确的是( ) A．“野牛”级重型气垫船的最大牵引力为2.9×105 N

B．在额定输出功率下以最高时速航行时，气垫船所受的阻力为2.9×105 N

C．以最高时速一半的速度匀速航行时，气垫船发动机的输出功率为4 350 kW

D．由题中所给数据，能计算阻力f与速度v的比值k

解析由P＝Fv可知当输出功率最大且匀速运动时牵引力与阻力相等，此时F＝f＝2.9×105 N，在此之前牵引力都比这一值大，A项错，B项对；因为气垫船所受阻力与速度成正比，因此P＝Fv＝kv2，即以最大速度的一半匀速航行时，牵引力的功率为2 175 kW，C

项错；当输出功率最大且匀速运动时牵引力与阻力相等，由P＝Fv＝kv2可求k＝87

9

×103

N·s·m－1，D项对。

答案BD

4．(多选)一质点在光滑水平面上处于静止状态，现对该质点施加水平力F，力F随时间t按如图所示的正弦规律变化，力F的方向始终在同一直线上，在0～4 s内，下列说法正确的是( )

A．第2 s末，质点距离出发点最远

B．第2 s末，质点的动能最大

C．0～2 s内，力F瞬时功率一直增大

D．0～4 s内，力F做功为零

解析从图象可以看出在前2 s力的方向和运动的方向相同，物体经历了一个加速度逐渐增大的加速运动和加速度逐渐减小的加速运动，第2 s末，拉力F方向反向，速度方向不变，所以2 s后，质点离出发点距离还在增大，故A项错误；第2 s末，拉力F方向反向，速度方向不变，物体要做减速运动，所以第2 s末，质点的速度最大，动能最大，故B项正确；0～1 s内，速度在增大，力F增大，根据瞬时功率P＝Fv得力F瞬时功率一直增大，1～2 s内，速度在增大，但是随时间变化速度增大变慢，而力F随时间减小变快，所以力F瞬时功率有减小的过程，故C项错误；0～4 s内，初末速度都为零，根据动能定理得合力做功为零，所以力F做功为零，故D项正确。

答案BD

5．(多选)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

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，F2是恒力，则滑块从A点至B点F2做的功大于从B点至C点F2做的功，A、B项错误；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做的功大于或等于滑块克服F1做的功，C、D项正确。

答案CD

6．(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(cosθ＋1) B．W F＝2FL cosθ

C．W f＝μmgL cos2θD．W f＝FL－mgL sin2θ

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 cosθ，所以拉力F 做的功W F＝Fx＝2FL cosθ，A项错误，B项正确；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 cos2θ，则W f＝fL＝μmgL cos2θ，C项正确，D项错误。

答案BC

7．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v－t图象如图所示，已知在0～t1时间内为过原点的倾斜直线，t1时刻达到额定功率P，此后保持功率P不变，在t3时刻达到最大速度v3，以后匀速运动。下述判断正确的是( )

A．从0至t3时间内，列车一直做匀加速直线运动

B．t2时刻的加速度大于t1时刻的加速度

C．在t3时刻以后，机车的牵引力为零