高考物理二轮复习 第一部分 专题二 功和能 第1讲 功 功率 动能定理课时作业

第1讲 功 功率 动能定理

[限时规范训练]

一、单项选择题

1．人用手托着质量为m 的苹果，从静止开始沿水平方向运动，前

进距离L 后，速度为v (苹果与手始终相对静止)，苹果与手掌之间

的动摩擦因数为μ，则下列说法正确的是( )

A ．手对苹果的作用力方向竖直向上

B ．苹果所受摩擦力大小为μmg

C ．手对苹果做的功为12

mv 2 D ．苹果对手不做功

解析：苹果受手的支持力F N ＝mg 、静摩擦力F f ，合力即手对苹果的作用力，方向斜向上，A

错；苹果所受摩擦力为静摩擦力，不等于μmg ，B 错；由动能定理，手对苹果做的功W ＝12

mv 2，选项C 正确；苹果对手做负功，D 错．

答案：C

2．(原创题)如图，质量为m 的小猴子在荡秋千，大猴子用水平力F 缓

慢将秋千拉到图示位置后由静止释放，此时藤条与竖直方向夹角为θ，

小猴子到藤条悬点的长度为L ，忽略藤条的质量．下列说法正确的是

( )

A ．缓慢上拉过程中拉力F 做的功W F ＝FL sin θ

B ．缓慢上拉过程中小猴子重力势能增加mgL cos θ

C ．小猴子再次回到最低点时重力的功率为零

D ．由静止释放到最低点小猴子重力的功率逐渐增大

解析：缓慢上拉过程中拉力F 是变力，由动能定理，F 做的功等于克服重力做的功，即W F ＝mgL (1－cos θ)，重力势能增加mgL (1－cos θ)，选项A 、B 错误；小猴子由静止释放时速度为零，重力的功率为零，再次回到最低点时重力与速度方向垂直，其功率也为零，则小猴子下降过程中重力的功率先增大后减小，选项C 正确，D 错误．

答案：C

3．一汽车以速度v 0在平直路面上匀速行驶，在t ＝0时刻汽车进入一定倾角的上坡路段，设汽车行驶过程中受到的阻力恒定不变，发动机的输出功率不变，已知汽车上坡路面足够长．从t ＝0时刻开始，汽车运动的v -t 图象可能正确的是( )

解析：汽车在平直路面上以速度v 0匀速行驶时，设汽车受到的阻力大小为F f ，汽车的牵引力大小为F .t ＝0时刻汽车上坡，加速度a ＝F f ＋mg sin θ－F m

，汽车立即减速，又牵引力F ＝P v

随速度减小而增大，汽车做加速度减小的减速运动，当加速度减小为0时，汽车做匀速运动，选项D 正确．

答案：D

4．(名师原创)如图所示，某质点在外力作用下运动的速度—

时间图线按余弦规律变化，则下列说法正确的是( )

A ．在0～t 1时间内，外力做正功

B ．在0～t 1时间内，外力的功率逐渐增大

C ．在t 2时刻，外力的功率最大

D ．在t 1～t 3时间内，外力做的总功为零

解析：在0～t 1时间内，质点速度减小，动能减小，由动能定理可知，外力做负功，选项A 错误；v -t 图线的斜率表示加速度，0时刻，v -t 图线斜率为零，加速度为零，合力为零，外力的功率为零，t 1时刻，合力最大，速度为零，外力的功率为零，所以外力的功率先增大后减小，选项B 错误；在t 2时刻，外力为零，速度最大，外力的功率为零，选项C 错误；由于t 1时刻和t 3时刻质点速度均为零，动能均为零，由动能定理可知，外力做的总功为零，选项D 正确．

答案：D

5．水平面上一质量为m 的物体，在水平力F 作用下开始加速运动，如图甲所示，力F 的功率P 保持恒定，运动过程所受的阻力f 大小不变，物体速度最终达到稳定值v m ，F 作用过程中物体的速度v 的倒数与加速度a 的关系图象如图乙所示．仅在已知功率P 的情况下，根据图象所给的信息( )

A ．可求出m 、f 和v m

B ．不能求出m

C ．不能求出f

D ．可求出加速运动时间

解析：当加速度为零时，物体做匀速运动，此时牵引力等于阻力，速度为最大值；由功率的

计算公式可得P ＝Fv ，而F －f ＝ma ，联立可得1v ＝m P a ＋f P ，由题图乙可得图线的斜率为m P

，纵截距为f P ＝1v m

，因此可求出m 、f 和v m ，选项A 正确；物体做变加速运动，加速运动的时间不可求，选项D 错误．

答案：A

6．一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P 0，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( )

A ．车经最低点时对轨道的压力为3mg

B ．车经最低点时发动机的功率为2P 0

C ．车从最高点经半周到最低点的过程中发动机做的功为12

P 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 N2－mg ＝m v 2

R

，解得F N2＝4mg ，选项A 错误；在最高点：发动机的功率P 0＝F 1v ＝μF N1v ＝2μmgv ，在最低点：发动机的功率P ＝F 2v ＝μF N2v ＝4μmgv ，则有P ＝2P 0，故B 正确；车从最高点经半周到最低点的过程中发动机的功率先减小后增大，由于μ未知，所以不能确定该过程的平均功率与P 0的关系，所以

发动机做的功不能确定为12

P 0T ，故C 错误；摩托车做匀速圆周运动，动能不变，根据动能定理知其合力做功为零，则发动机做功等于重力做功与摩擦力做功之和，故发动机做的功不为2mgR ，D 项错误．

答案：B

二、多项选择题

7．(2016·南昌高三联考)光滑水平面上质量为m ＝1 kg 的物体在水平拉力F 的作用下从静止开始运动，如图甲所示．若力F 随时间t 的变化情况如图乙所示，则下列说法正确的是

( )

A ．拉力在前2 s 内和后4 s 内做的功之比为1∶1

B ．拉力在前2 s 内和后4 s 内做的功之比为1∶3

C ．拉力在4 s 末和6 s 末做功的功率之比为2∶3