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【創(chuàng)新設(shè)計(jì)】(廣東專用)2014屆高考物理一輪復(fù)習(xí)方案 第14講 功 功率(含解析)

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1、 課時(shí)作業(yè)(十四) [第14講 功 功率] 1.2012·濟(jì)南外國(guó)語學(xué)校質(zhì)量檢測(cè)關(guān)于力對(duì)物體做功,下列說法正確的是(  ) A.靜摩擦力對(duì)物體一定不做功 B.滑動(dòng)摩擦力對(duì)物體可以做正功 C.一對(duì)作用力和反作用力在相同時(shí)間內(nèi)做功的絕對(duì)值一定相等 D.作用力做正功,反作用力可以做負(fù)功也可以做正功 2.如圖K14-1所示,用水平恒力F將物體m由靜止開始從A位置拉至B位置,前進(jìn)距離為l.當(dāng)?shù)孛婀饣瑫r(shí),力F做功為W1,做功的功率為P1,地面粗糙時(shí),力F做功為W2,做功的功率為P2,則(  ) 圖K14-1 A.W1=W2,P1=P2 B.W1

2、.W1=W2,P1>P2 D.W1

3、做變加速直線運(yùn)動(dòng) D.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率保持恒定 5.2012·汕頭一模(雙選)如圖K14-3所示,汽車在拱形橋頂點(diǎn)A勻速率運(yùn)動(dòng)到橋的B點(diǎn).下列說法正確的是(  ) 圖K14-3 A.合外力對(duì)汽車做的功為零 B.阻力做的功與牽引力做的功相等 C.重力的瞬時(shí)功率隨時(shí)間變化 D.汽車對(duì)坡頂A的壓力等于其重力 6.2012·茂名二模(雙選)在同一高度處以同樣大小的初速度分別沿水平和豎直向上拋出質(zhì)量相同的物體,不考慮空氣阻力,則(  ) A.兩物體落地時(shí)速度相同 B.從開始拋出至落地,重力對(duì)它們做的功相同 C.兩物體從拋出到落地過程中重力的平均功率相同 D.物體落地前,相同時(shí)

4、間內(nèi)速度變化相同 7.(雙選)一質(zhì)量為1 kg的質(zhì)點(diǎn)靜止于光滑水平面上,從t=0時(shí)刻開始,受到水平外力F作用,如圖K14-4所示.下列判斷正確的是(  ) 圖K14-4 A.0~2 s內(nèi)外力的平均功率是4 W B.第2 s內(nèi)外力所做的功是4 J C.第2 s末外力的瞬時(shí)功率最大 D.第1 s內(nèi)與第2 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能增加量的比值是9∶7 8.2012·浙江部分重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為P1,它在水平路面上行駛時(shí)受到的阻力f大小恒定,汽車在水平路面上由靜止開始做直線運(yùn)動(dòng),最大車速為v.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率隨時(shí)間變化的圖象如圖K14-5所示,則(  )

5、圖K14-5 A.汽車開始時(shí)做勻加速運(yùn)動(dòng),t1時(shí)刻速度達(dá)到v,然后做勻速直線運(yùn)動(dòng) B.汽車開始時(shí)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),t1時(shí)刻后做加速度逐漸減小的直線運(yùn)動(dòng),速度達(dá)到v后做勻速直線運(yùn)動(dòng) C.汽車開始時(shí)牽引力逐漸增大,t1時(shí)刻牽引力與阻力大小相等 D.汽車開始時(shí)牽引力恒定,t1時(shí)刻牽引力與阻力大小相等 9.從地面上以初速度v0=10 m/s豎直向上拋出一質(zhì)量為m=0.2 kg的小球,若運(yùn)動(dòng)過程中受到的空氣阻力與其速率成正比關(guān)系,小球運(yùn)動(dòng)的速率隨時(shí)間變化規(guī)律如圖K14-6所示,t1時(shí)刻到達(dá)最高點(diǎn),再落回地面,落地時(shí)速率為v1=2 m/s,且落地前小球已經(jīng)做勻速運(yùn)動(dòng).求: (g=10 m/s2)

6、 (1)小球從拋出到落地過程中克服空氣阻力所做的功; (2)小球拋出瞬間的加速度大?。? 圖K14-6 10.2012·長(zhǎng)沙一中模擬如圖K14-7所示為修建高層建筑常用的塔式起重機(jī).在起重機(jī)將質(zhì)量m=5×103 kg的重物豎直吊起的過程中,重物由靜止開始向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度a=0.2 m/s2,當(dāng)起重機(jī)輸出功率達(dá)到其允許的最大值時(shí),保持該功率直到重物做vm=1.02 m/s的勻速運(yùn)動(dòng).取g=10 m/s2,不計(jì)額外功,求: (1)起重機(jī)允許輸出的最大功率; (2)重物做勻加速運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間和起重機(jī)在第2 s末的輸出功率. 圖K14-7

7、 課時(shí)作業(yè)(十四) 1.BD [解析] 兩個(gè)物體之間的摩擦力是一對(duì)作用力和反作用力,它們大小相等、方向相反,但它們分別作用在兩個(gè)物體上,兩個(gè)物體的位移沒有必然聯(lián)系.如果受摩擦力作用的物體的位移方向與摩擦力方向相同,則摩擦力對(duì)該物體做正功;物體的位移方向與摩擦力方向相反,則摩擦力對(duì)該物體做負(fù)功;如果受摩擦力作用的物體的位移方向與摩擦力方向垂直(如靜摩擦力提供向心力)或物體位移為零,則摩擦力對(duì)該物體不做功.因此滑動(dòng)摩擦力、靜摩擦力都可能對(duì)物體做正功或負(fù)功,也可能不做功,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)B正確.同理,一對(duì)作用力和反作用力一定大小相等、方向相反,而相互作用的兩個(gè)物體所發(fā)生的位移不一定

8、相等,它們所做的功的絕對(duì)值不一定大小相等,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;作用力和反作用力方向相反,其對(duì)應(yīng)的受力對(duì)象的位移方向可能相同,也可能相反,選項(xiàng)D正確. 2.C [解析] 力F做功的大小與有無摩擦力無關(guān),W1=W2,但有摩擦力時(shí),物體m由A到B的時(shí)間長(zhǎng),故有P1>P2. 3.C [解析] 兩個(gè)小球落地時(shí)的速度方向不相同,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;小球B落地時(shí)的速度大于小球A落地時(shí)在豎直方向的速度,故兩個(gè)小球落地時(shí),小球B的重力的瞬時(shí)功率大于小球A的重力的瞬時(shí)功率,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;根據(jù)重力做功特點(diǎn)可知,從開始運(yùn)動(dòng)至落地,重力對(duì)兩個(gè)小球做功相同,選項(xiàng)C正確;從開始運(yùn)動(dòng)至落地,運(yùn)動(dòng)時(shí)間不同,重力對(duì)兩個(gè)小球做功的平均功率不相

9、同,選項(xiàng)D錯(cuò)誤. 4.A [解析] 當(dāng)合外力不變時(shí),汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng),滿足vt=at,s=at2,即速度與時(shí)間成正比,位移與時(shí)間的平方成正比,又汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率P=Fv,知功率不斷變大,故選A. 5.AC [解析] 汽車在拱形橋頂點(diǎn)A勻速率運(yùn)動(dòng)到橋的B點(diǎn)的過程中,有三個(gè)力對(duì)汽車做功,分別是重力做功、牽引力做功和阻力做功,滿足WG+WF+Wf=ΔEk=0,A對(duì),B錯(cuò);由于瞬時(shí)速度的方向不斷改變,則重力的瞬時(shí)功率隨時(shí)間不斷變化,C對(duì);在坡頂A合外力提供向心力,即mg-N=m,汽車的速率不為零,則汽車對(duì)坡頂A的壓力大于重力,D錯(cuò). 6.BD [解析] 兩物體落地時(shí)速度方向不同,A錯(cuò);重力做

10、功與路徑無關(guān),只看初末兩點(diǎn)的高度差,所以重力對(duì)它們做的功相同,B對(duì);重力的平均功率P==,兩次運(yùn)動(dòng)時(shí)間不同,所以重力的平均功率不同,C錯(cuò);相同時(shí)間內(nèi)速度的變化是指加速度,拋體運(yùn)動(dòng)的加速度都是重力加速度g,D對(duì). 7.AD [解析] 第1 s內(nèi)、第2 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的加速度分別為a1==3 m/s2、a2==1 m/s2,第1 s末、第2 s末質(zhì)點(diǎn)的速度分別為v1=a1t1=3 m/s、v2=v1+a2t2=4 m/s,第1 s內(nèi)、第2 s內(nèi)的位移分別為s1=a1t=1.5 m,s2=v1t2+a2t=3.5 m,所以第1 s內(nèi)、2 s內(nèi)外力所做的功分別為W1=F1s1=4.5 J、W2=F2s2=

11、3.5 J,前2 s內(nèi)外力的平均功率P==4 W,第1 s末、第2 s末外力的功率分別為P1=F1v1=9 W、P2=F2v2=4 W;第1 s內(nèi)與第2 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能增加量之比等于第1 s、2 s內(nèi)外力所做的功之比9∶7.選項(xiàng)A、D正確. 8.B [解析] 開始時(shí),汽車的功率與時(shí)間成正比,即P=Fv=Fat,故汽車牽引力恒定,汽車加速度恒定,汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng);在t1時(shí)刻達(dá)到最大功率,此時(shí),牽引力仍大于阻力,但隨著速度的增大,汽車牽引力減小,汽車加速度逐漸減小至零后做勻速直線運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)B正確. 9.(1)9.6 J (2)60 m/s2 [解析] (1)小球由拋出至落地,由動(dòng)能定理得

12、 -Wf=mv-mv 解得Wf=mv-mv=9.6 J. (2)空氣阻力f=kv,落地前勻速運(yùn)動(dòng),有 mg=kv1 剛拋出時(shí)加速度大小為a0,根據(jù)牛頓第二定律有 mg+kv0=ma0 聯(lián)立解得a0=(1+)g=60 m/s2. 10.(1)5.1×104 W (2)5 s 2.04×104 W [解析] (1)當(dāng)起重機(jī)的功率達(dá)到允許最大值,且重物達(dá)到最大速度vm時(shí),拉力和重力相等,即F1=mg 起重機(jī)允許輸出的最大功率 Pm=F1vm= mgvm=5×103×10×1.02 W=5.1×104 W. (2)根據(jù)牛頓第二定律,有 F2-mg=ma 解得F2=mg+ma=5.1×104 N 又Pm=F2v v=at 聯(lián)立解得t=5 s t′=2 s時(shí),重物速度v′=at′=0.4 m/s 起重機(jī)的輸出功率P′=F2v′=2.04×104 W. 5

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