2016届高考物理(人教版)第一轮复习课时作业-2-5-1功和功率-Word版含答案

2016届高考物理(人教版)第一轮复习课时作业-2-5-1功和功率-Word版含答案

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AB

2. (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1

A．对斜面的压力大小为mg cos α

B．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AC

3. (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

图4

A．始终不做功B．先做负功后做正功

C．先做正功后不做功D．先做负功后不做功

解析设传送带的速度大小为v1，物体刚滑上传送带时的速度大小为v2。若v2＝v1，则物体与传送带间无摩擦力，传送带对物体始终不做功；若v2>v1，物体相对于传送带向右运动，物体受到的滑动摩擦力向左，则物体先减速到速度为v1，然后随传送带一起匀速运动，故传送带对物体先做负功后不做功；若v2

答案ACD

6．质量为m的物体从倾角为α且固定的光滑斜面顶端由静止开始下滑，斜面高为h，当物体滑至斜面底端时，重力做功的瞬时功率为

()

A．mg2gh B.1

2mg2gh sin α

C．mg2gh sin αD．mg2gh sin α

解析由于斜面是光滑的，由牛顿第二定律和运动学公式有：a＝g sin α，2a

h sin α

＝v2，故物体滑至斜面底端时的速度v＝2gh，如图所示可知，重力的方向和v方向的夹角θ为90°－α，则物体滑至斜面底端时重力的瞬时功率为P＝mg2gh cos(90°－α)＝mg2gh sin α，故C选项正确。

答案 C

7．(多选)提高汽车运动速率的有效途径是增大发动机的功率和减小阻力因数(设阻

力与汽车运动速率的平方成正比，即f ＝k v 2，k 是阻力因数)。当发动机的额定功率为P 0时，汽车运动的最大速率为v m ，如果要使汽车运动的速率增大到2v m ，则下列办法可行的是

( )

A ．阻力因数不变，使发动机额定功率增大到4P 0

B ．阻力因数不变，使发动机额定功率增大到8P 0

C ．发动机额定功率不变，使阻力因数减小到k 4

D ．发动机额定功率不变，使阻力因数减小到k 8

解析 根据题意，P 0＝f v m ＝k v 2m ·v m ＝k v 3m ，所以k ＝P 0/v m 3。如果阻力因数不

变，当汽车运动的速率增大到2v m 时，阻力f 1＝k (2v m )2，发动机的额定功率需要增大到P ＝f 1·2v m ＝8P 0，选项A 错误，B 正确；若发动机额定功率不变，要

使汽车运动的速率增大到2v m ，阻力应为f 2＝P 0/(2v m )＝k v 3m /(2v m )＝k v 2m /2，令

f 2＝k 1(2v m )2，即k v 2m /2＝k 1(2v m )2，可得k 1＝k 8，即应使阻力因数减小到k 8

，选项C 错误，D 正确。

答案 BD

能力提高练

8.如图5所示为电动车在水平路面上启动过程中的速度图象，Oa 段为过原点的倾

斜直线，ab 段表示以额定功率行驶时的加速阶段，bc 段是与ab 段相切的水平直线，则下列说法中正确的是

( )

图5

A ．0～t 1时间内电动车做匀加速运动且功率恒定

B ．t 1～t 2时间内电动车牵引力做功为12m v 22－12

m v 21 C ．t 1～t 2时间内电动车的平均速度为12

(v 1＋v 2) D ．在全过程中，t 1时刻的牵引力及其功率都是最大值，t 2～t 3时间内牵引力最小

解析 0～t 1时间内电动车做匀加速运动，牵引力F 大小恒定，但电动车的速度v 逐渐增大，所以其功率逐渐增大，选项A 错误；t 1～t 2时间内，牵引力做正功，摩擦力做负功，合外力做功之和等于动能的改变量，所以选项B 错误；

根据“面积”法求位移，t 1～t 2时间内汽车的位移x ＞12

(v 1＋v 2)(t 2－t 1)，所以平均速度v ＝x t 2－t 1＞12

(v 1＋v 2)，选项C 错误；在全过程中t 1时刻的斜率最大，加速度a 1也最大，根据F 1＝F f ＋ma 1可知，此时牵引力F 1最大，此时的功率P 1也是在0～t 1时间内最大的，在t 1时刻之后，电动车的功率保持P 1不变，所以P 1是整个过程中的最大值，在t 2～t 3时间内牵引力等于摩擦力，牵引力在整个过程中最小，选项D 正确。

答案 D

9．一质量为m 的物体静止在粗糙的水平地面上，从t ＝0时刻开始受到方向恒定

的水平拉力F 作用，F 与时间t 的关系如图6甲所示。物体在t 02

时刻开始运动，其v －t 图象如图乙所示，若可认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力，则

( )