高考物理最新模拟题精选训练(功能关系)专题 功和功率的计算问题(含解析)

专题01 功和功率的计算问题

1．（2017辽宁铁岭协作体联考）如图所示，半径为R 的内壁光滑圆轨道竖直固定在桌面上，一个可视为质点的质量为m 的小球静止在轨道底部A 点。现用小锤沿水平方向快速击打小球，使小球在极短的时间内获得一个水平速度后沿轨道在竖直面内运动。当小球回到A 点时，再次用小锤沿运动方向击打小球，通过两次击打，小球才能运动到圆轨道的最高点。已知小球在运动过程中始终未脱离轨道，在第一次击打过程中小锤对小球做功W 1，第二次击打过程中小锤对小球做功W 2。设先后两次击打过程中小锤对小球做功全部用来增加小球的动能，则2

1

W W 的值可能是（ ）

A ．

43 B. 3

1

C.

3

2

D ．1 【参考答案】B

2．(2016·江苏南京三校联考)身高约1.7 m 的高中男生在学校体育课完成“引体向上”的测试，该同学在1 min 内完成了15次“引体向上”，每次“引体向上”都使自己的整个身体升高一个手臂的高度，且每次“引体向上”都需要2 s 才能完成，则该同学在整个测试过程中克服重力的平均功率约为( ) A ．10 W B ．20 W

C ．90 W

D ．300 W

【名师解析】男生的体重为60 kg ，每次引体向上上升高度为0.6 m ，克服重力做功为W ＝mgh

＝60×10×0.6 J＝360 J ，全过程克服重力做功的平均功率为P ＝nW t ＝15×360

60

W ＝90 W ，故

C 正确。

3．(2016·贵州遵义高三一模)如图所示，质量相同的两物体处于同一高度，A 沿固定在地面上的光滑斜面下滑， B 自由下落，最后到达同一水平面，则( )

A ．重力对两物体做的功相同

B ．重力的平均功率相同

C ．到达水平面时重力的瞬时功率P A ＝P B

D ．到达水平面时两物体的动能相同，速度相同

【参考答案】A

4．(2016·辽宁大连高三一检)物体静止在光滑水平面上，先对物体施加一水平向右的恒力F 1，经时间t 后撤去F 1，立即再对它施加一水平向左的恒力F 2，又经时间3t 后物体回到出发点，在这一过程中，F 1、F 2分别对物体做的功W 1、W 2间的关系是( )

A ．W 1∶W 2＝1∶1

B ．W 1∶W 2＝2∶3

C ．W 1∶W 2＝9∶5

D ．W 1∶W 2＝9∶7

5.(2016·湖北孝感高三模拟)质量为50 kg 的某中学生参加学校运动会立定跳远项目比赛，起跳直至着地过程如简图，经实际测量得知上升的最大高度是0.8 m ，在最高点的速度为3 m/s ，则起跳过程该同学所做功最接近(取g ＝10 m/s 2

)( )

A ．225 J

B ．400 J

C ．625 J

D ．850 J

【参考答案】C

【名师解析】由动能关系可得，该同学所做的功等于其机械能的增加量，而该同学在空中只受重力，机械能守恒，则W ＝mgh ＋12

mv 2

＝625 J ，C 项正确。

6．(2016·江苏南通高三期末)如图所示，分别用恒力F 1、F 2先后将质量为m 的物体由静止开始沿同一粗糙的固定斜面由底端拉至顶端，两次所用时间相同，第一次力F 1沿斜面向上，第二次力F 2沿水平方向。则两个过程( )

A ．物体与斜面摩擦生热相同

B ．物体机械能变化量相同

C ．F 1做的功与F 2做的功相同

D．F1做功的功率比F2做功的功率大

【参考答案】B

7.(2016·西安八校高三质检)如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，现使斜面水平向左以速度v匀速移动距离l。(物体与斜面相对静止)，以下说法正确的是( )

A．斜面体对物体做的总功是0

B．重力对物体做的功为mgl

C．摩擦力对物体做的功为μmgl cos θ

D．斜面对物体的支持力做功的功率为mgv cos θ

【参考答案】A

8．(2016·辽宁大连高三月考)一滑块在水平地面上沿直线滑行，t＝0时速率为1 m/s。从此刻开始在与速度平行的方向上施加一水平作用力F。力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图甲、乙所示，则(两图取同一正方向，取g＝10 m/s2)( )

A．滑块的质量为0.5 kg

B．滑块与水平地面间的动摩擦因数为0.05

C．第1 s内摩擦力对滑块做功为－1 J

D．第2 s内力F的平均功率为1.5 W

【参考答案】BD

9.(2016·河北沧州高三月考)某物体在竖直方向上的力F和重力作用下，由静止向上运动，物体动能随位移变化图象如图所示，已知0～h1段F不为零，h1～h2段F＝0，则关于功率下列说法正确的是( )

A．0～h2段，重力的功率一直增大

B．0～h1段，F的功率可能先增大后减小

C．0～h2段，合力的功率可能先增大后减小

D．h1～h2段，合力的功率可能先增大后减小

【参考答案】BC

10．(2016·山东师大附中高三月考)质量为m 的物体放在水平面上，它与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g 。用水平力拉物体，运动一段时间后撤去此力，最终物体停止运动。物体运动的v －t 图象如图所示。下列说法正确的是( )

A ．水平拉力大小为F ＝m v 0t 0

B ．物体在3t 0时间内位移大小为3

2v 0t 0

C ．在0～3t 0时间内水平拉力做的功为12

mv 2

D ．在0～3t 0时间内物体克服摩擦力做功的平均功率为1

2μmgv 0

【参考答案】BD

【名师解析】根据v －t 图象的斜率表示加速度，则匀加速运动的加速度大小a 1＝v 0t 0

，匀减速运动的加速度大小a 2＝

v 02t 0，根据牛顿第二定律得，F －F f ＝ma 1，F f ＝ma 2，解得，F ＝3mv 0

2t 0

，A 错误；根据图象与坐标轴围成的面积表示位移，则物体在3t 0时间内位移大小为x ＝3

2v 0t 0，B

正确； 0～t 0时间内的位移x ′＝12v 0t 0，则0～3t 0时间内水平拉力做的功W ＝Fx ′＝34

mv 2

0，故