2019高考物理一轮复习第五章机械能课时规范练15功和功率新人教版

课时规范练15 功和功率

基础巩固组

1.(功的正负判断)如图所示,木块B上表面是水平的,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g sin θ。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,选项A、B错误,C 正确;A对B不做功,选项D错误。

2.(功的计算)如图所示,用与水平方向成θ角的力F,拉着质量为m的物体沿水平地面匀速前进位移s,已知物体和地面间的动摩擦因数为μ。则在此过程中F做的功为()

A.mgs

B.μmgs

C.D.

答案D

解析物体受力平衡,有F sin θ+F N=mg,F cos θ-μF N=0,在此过程中F做的功W=Fs cos

θ=,D正确。

3.(多选)(功和功率)如图所示,某一百货商场内自动电梯以恒定速度v0匀速上升,一个质量为m的人沿电梯匀速往上走,在时间t内走完此电梯。若电梯长为l,电梯斜面倾角为α,则()

A.电梯对该人做功为mgl sin α

B.电梯对该人做功为mgv0t sin α

C.重力的功率为

D.重力的功率为mgv0sin α〚导学号06400304〛

答案BC

解析对人受力分析可知,人在匀速通过电梯过程中,重力和电梯的支持力平衡,重心的位移为l,传送距离为x=v0t,人克服重力做的功W G=mgl sin α,重力的功率P=,电梯对人做的功

W=mgx sin α=mgv0t sin α,故选项B、C正确。

4.(功的计算)(2017·山东潍坊模拟)如图所示,物体在AB间做匀变速直线运动,C是AB上的一点,AB长为l,AC长为,若物体由A到C过程中所受合力做功为W1,由A到B过程中所受合力做功为W2,则W1∶W2等于()

A.1∶3

B.1∶2

C.1∶4

D.3∶1

答案A

解析物体做匀变速直线运动,所受合外力恒定,故W1∶W2=AC∶AB=1∶3,A正确。

5.(功率的计算)(2017·福建莆田质检)如图所示,乒乓球运动员用同一个乒乓球两次发球,乒乓球恰好都在等高处水平向左越过球网,从最高点落到台面的过程中(不计乒乓球的旋转和空气阻力),下列说法正确的是()

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.球两次落到台面过程中重力的平均功率不相等

答案C

解析球下落的高度相同,由h=gt2可知下落的时间相等,因球第1次比第2次通过的水平位移大,根据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,在竖直方向做自由落体运动,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=mgv y,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,重力两次做的功相等,时间也相等,重力两次的平均功率也相等。故选C。

6.(机车启动问题)(2017·湖北武汉武昌区模拟)右图为某种型号轿车中用于改变车速的挡位,表中列出了轿车的部分数据,手推变速杆到达不同挡位可获得不同的运行速度,从“1~5”速度逐挡增大,R是倒车挡。则轿车在额定功率下,要以最大动力上坡,变速杆应推至哪一挡?以最大速度运行时,轿车的牵引力约为多大?()

长/mm×宽/mm×高/mm 4 481/1 746/1 526

净重/kg 1 337

传动系统前轮驱动5挡变速

发动机类型直列4缸

发动机排量(L) 2.0

最高时速(km/h) 189

100 km/h的加

速时间(s)

12

额定功率(kW) 108

A.“5”挡;8 000 N

B.“5”挡;2 000 N

C.“1”挡;4 000 N

D.“1”挡;2 000 N

答案D

解析若轿车在额定功率下以最大动力上坡,那么要使用“1”挡;以最高速度v=189 km/h=52.5 m/s 运行时,根据P=Fv得F=N≈2 000 N。选项D正确。

7.(多选)(功的正负判断)(2017·山东武城县期中)如图所示,B物体在拉力F的作用下向左运动,在运动过程中,A、B之间有相互作用的摩擦力,关于这对摩擦力做功的情况,下列说法正确的是

()

A.A、B都克服摩擦力做功

B.摩擦力对A不做功

C.摩擦力对B做负功

D.摩擦力对A、B都不做功

答案BC

解析对A、B受力分析如图所示,物体A在F f2作用下没有位移,所以摩擦力对A不做功,故B正确;对物体B,F f1与位移夹角为180°,做负功,故C正确,A、D错误。

8.(变力做功)(2017·山西怀仁县月考)如图所示,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,则转动一周这个力F做的总功应为()

A.0 J

B.20π J

C.10 J

D.20 J

答案B

解析把圆周分成无限个小元段,每个小元段可认为与力在同一直线上,故ΔW=FΔs,则转一周中各个小元段做功的代数和为W=F×2πR=10×2π J=20π J,故B正确。

能力提升组

9.(2018·湖南长郡中学月考)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的关系如图甲所示。物体在时刻开始运动,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()