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2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)作業(yè)14 功 功率(含解析)

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1、2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)作業(yè)14 功 功率(含解析) 一、單項(xiàng)選擇題 1.在光滑的水平面上,用一水平拉力F使物體從靜止開(kāi)始移動(dòng)x,平均功率為P,如果將水平拉力增加為4F,使同一物體從靜止開(kāi)始移動(dòng)x,平均功率為(  ) A.2P B.4P C.6P D.8P 解析:設(shè)第一次運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t,則其平均功率表達(dá)式為P=;第二次加速度為第一次的4倍,由x=at2可知時(shí)間為,其平均功率為==8P,D正確. 答案:D 2.如圖所示,質(zhì)量為m的物體置于傾角為θ的斜面上,物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,在外力作用下,斜面以加速度a沿水平方向向左做勻加速運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)中物體m與斜面體相對(duì)靜止.則

2、關(guān)于斜面對(duì)m的支持力和摩擦力的下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(  ) A.支持力一定做正功 B.摩擦力一定做正功 C.摩擦力可能不做功 D.摩擦力可能做負(fù)功 解析:支持力方向垂直斜面向上,故支持力一定做正功,而摩擦力是否存在需要討論,若摩擦力恰好為零,此時(shí)物體只受重力和支持力,如圖所示,此時(shí)加速度a=gtanθ,當(dāng)a>gtanθ時(shí),摩擦力沿斜面向下,摩擦力與位移夾角小于90°,則其做正功;當(dāng)a

3、.現(xiàn)對(duì)A施以豎直向上的力F,并將其緩慢提起,當(dāng)B對(duì)地面恰無(wú)壓力時(shí)撤去F,A由靜止向下運(yùn)動(dòng)至最大速度時(shí),重力做的功為(  ) A. B. C. D. 解析:當(dāng)A向下運(yùn)動(dòng)至平衡位置時(shí)速度最大,此時(shí)彈簧的壓縮量x1=;當(dāng)B恰好對(duì)地?zé)o壓力時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量x2=.故知A從撤去F至速度達(dá)到最大的過(guò)程中,重力做的功WG=mAg(x1+x2)=,C正確. 答案:C 4.如圖甲、乙所示,是一輛質(zhì)量為4 t的無(wú)人售票車(chē)在t=0和t=3 s末兩個(gè)時(shí)刻的照片,當(dāng)t=0時(shí),汽車(chē)剛啟動(dòng).圖丙是車(chē)內(nèi)橫桿上懸掛的拉手環(huán)穩(wěn)定時(shí)經(jīng)放大后的圖象(θ=30°),若將汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)視為勻加速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)上述信息,可以估算出的

4、物理量有(  ) ①汽車(chē)的長(zhǎng)度?、? s末汽車(chē)的速度?、? s內(nèi)牽引力對(duì)汽車(chē)所做的功?、? s末汽車(chē)牽引力的瞬時(shí)功率 A.①② B.②③ C.①④ D.②④ 解析:由圖中的丙可得出車(chē)的加速度,由L=at2,可得汽車(chē)的長(zhǎng)度L;由v=at可得3 s末汽車(chē)的速度;由于無(wú)法得出牽引力,所以不能估算出3 s內(nèi)牽引力對(duì)汽車(chē)所做的功和3 s末汽車(chē)牽引力的瞬時(shí)功率,A正確. 答案:A 5.一輛汽車(chē)在平直的公路上以某一初速度運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中保持恒定的牽引功率,其加速度a和速度的倒數(shù)圖象如圖所示.若已知汽車(chē)的質(zhì)量,則根據(jù)圖象所給的信息,不能求出的物理量是(  ) A.汽車(chē)的功率 B.汽車(chē)行

5、駛的最大速度 C.汽車(chē)所受到的阻力 D.汽車(chē)運(yùn)動(dòng)到最大速度所需的時(shí)間 解析:由F-Ff=ma,P=Fv可得a=·-,對(duì)應(yīng)圖線可知,=k=40,可求出汽車(chē)的功率P,由a=0時(shí),=0.05可得vm=20 m/s,再由vm=,可求出汽車(chē)受到的阻力Ff,但無(wú)法求出汽車(chē)運(yùn)動(dòng)到最大速度的時(shí)間,D正確. 答案:D 二、多項(xiàng)選擇題 6.右圖是利用太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的小車(chē),若小車(chē)在平直的水泥路上從靜止開(kāi)始加速行駛,經(jīng)過(guò)時(shí)間t前進(jìn)距離s,速度達(dá)到最大值vm,在這一過(guò)程中電動(dòng)機(jī)的功率恒為P,小車(chē)所受阻力恒為F,那么這段時(shí)間內(nèi)(  ) A.小車(chē)做勻加速運(yùn)動(dòng) B.電動(dòng)機(jī)所做的功為Pt C.電動(dòng)機(jī)所做的功為

6、mv D.電動(dòng)機(jī)所做的功為Fs+mv 解析:對(duì)小車(chē)由牛頓第二定律得-F=ma,由于小車(chē)的速度逐漸增大,故小車(chē)加速度逐漸減小,小車(chē)做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng),A錯(cuò)誤;電動(dòng)機(jī)對(duì)小車(chē)所做的功W=Pt,B正確;對(duì)小車(chē)由動(dòng)能定理得W-Fs=mv,解得W=Fs+mv,C錯(cuò)誤,D正確. 答案:BD 7.運(yùn)動(dòng)員站在高臺(tái)上,雙手緊握鏈條的一端,鏈條另一端拴一鏈球,鏈球在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),在轉(zhuǎn)速不斷增大的過(guò)程中,某時(shí)刻突然松手,鏈球水平飛出.設(shè)空氣阻力不計(jì),則(  ) A.松手前,鏈條的拉力對(duì)鏈球不做功 B.松手前,鏈條的拉力對(duì)鏈球做功 C.鏈球飛出后飛行時(shí)間與松手時(shí)球的速率無(wú)關(guān) D.鏈球飛出的

7、水平距離僅由松手時(shí)球的速率決定 解析:由于轉(zhuǎn)速不斷增大,鏈球動(dòng)能逐漸增大,根據(jù)功能關(guān)系,在轉(zhuǎn)速不斷增大的過(guò)程中,鏈條的拉力對(duì)鏈球做功,選項(xiàng)A錯(cuò)誤B正確;松手后鏈球水平飛出,做平拋運(yùn)動(dòng),由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知,鏈球飛出后飛行時(shí)間與松手時(shí)球的速率無(wú)關(guān),選項(xiàng)C正確;鏈球飛出的水平距離由松手時(shí)球的速率和飛行時(shí)間共同決定,選項(xiàng)D錯(cuò)誤. 答案:BC 8.光滑水平面上靜止的物體,受到一個(gè)水平拉力F作用開(kāi)始運(yùn)動(dòng),拉力隨時(shí)間變化如圖所示,用Ek、v、x、P分別表示物體的動(dòng)能、速度、位移和水平拉力的功率,下列四個(gè)圖象中分別定性描述了這些物理量隨時(shí)間變化的情況,正確的是(  ) 解析:由動(dòng)能定理,F(xiàn)x=

8、Fat2=Ek,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;在水平拉力F作用下,做勻加速直線運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)B正確;其位移x=at2,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;水平拉力的功率P=Fv=Fat,選項(xiàng)D正確. 答案:BD 三、非選擇題 9.如圖所示,建筑工人通過(guò)滑輪裝置將一質(zhì)量是100 kg的料車(chē)沿30°角的斜面由底端勻速地拉到頂端,斜面長(zhǎng)L是4 m,若不計(jì)滑輪的質(zhì)量和各處的摩擦力,g取10 N/kg,求這一過(guò)程中: (1)人拉繩子的力做的功; (2)物體的重力做的功; (3)物體受到的各力對(duì)物體做的總功. 解析:(1)工人拉繩子的力:F=mgsinθ 工人將料車(chē)?yán)叫泵骓敹藭r(shí),拉繩子的長(zhǎng)度:l=2L,根據(jù)公式W=Flcosα,

9、得 W1=mgsinθ·2L=2 000 J. (2)重力做功:W2=-mgh=-mgLsinθ=-2 000 J. (3)由于料車(chē)在斜面上勻速運(yùn)動(dòng),則料車(chē)所受的合力為0,故W合=0 答案:(1)2 000 J (2)-2 000 J (3)0 10.如下圖甲所示,一質(zhì)量為m=1 kg的物塊靜止在粗糙水平面上的A點(diǎn),從t=0時(shí)刻開(kāi)始物塊受到按如圖乙所示規(guī)律變化的水平力F的作用并向右運(yùn)動(dòng),第3 s末物塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度剛好為0,第5 s末物塊剛好回到A點(diǎn),已知物塊與粗糙水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2.(g=10 m/s2)求: (1)A與B間的距離; (2)水平力F在前5 s內(nèi)

10、對(duì)物塊做的功. 解析:(1)A、B間的距離與物塊在后2 s內(nèi)的位移大小相等,在后2 s內(nèi)物塊在水平恒力作用下由B點(diǎn)勻加速運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn), 由牛頓第二定律知F-μmg=ma, 代入數(shù)值得a=2 m/s2, 所以A與B間的距離為x=at2=4 m. (2)前3 s內(nèi)物塊所受力F是變力,設(shè)整個(gè)過(guò)程中力F做的功為W,物體回到A點(diǎn)時(shí)速度為v,則v2=2ax, 由動(dòng)能定理知W-2μmgx=mv2, 所以W=2μmgx+max=24 J. 答案:(1)4 m (2)24 J 11.如圖甲所示,在水平路段AB上有一質(zhì)量為2×103 kg的汽車(chē),正以10 m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng),汽車(chē)前方的水平路

11、段BC較粗糙,汽車(chē)通過(guò)整個(gè)ABC路段的v-t圖象如圖乙所示(在t=15 s處水平虛線與曲線相切),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率保持20 kW不變,假設(shè)汽車(chē)在兩個(gè)路段上受到的阻力(含地面摩擦力和空氣阻力等)各自有恒定的大?。? (1)求汽車(chē)在AB路段上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的阻力Ff1; (2)求汽車(chē)剛好到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的加速度a; (3)求BC路段的長(zhǎng)度. 解析:(1)汽車(chē)在AB路段時(shí),有F1=Ff1,P=F1v1,F(xiàn)f1=P/v1, 聯(lián)立解得:Ff1= N=2 000 N. (2)t=15 s時(shí)汽車(chē)處于平衡態(tài),有 F2=Ff2,P=F2v2,F(xiàn)f2=P/v2, 聯(lián)立解得:Ff2= N=4 000 N. t=5 s時(shí)汽車(chē)開(kāi)始減速運(yùn)動(dòng), 有F1-Ff2=ma,解得a=-1 m/s2. (3)Pt-Ff2x=mv-mv 解得x=68.75 m. 答案:(1)2 000 N (2)-1 m/s2 (3)68.75 m

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