2022年高考物理大一輪復習 第五章 第1講 功和功率練習

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1、2022年高考物理大一輪復習 第五章 第1講 功和功率練習 選擇題(每題6分,共36分) 1.(xx浙江杭州重點中學聯(lián)考)(多選)如圖所示,分別用恒力F1、F2先后將質(zhì)量為m的物體,由靜止開始沿同一粗糙的固定斜面由底端推到頂端,兩次所用時間相同,第一次力F1沿斜面向上,第二次力F2沿水平方向。則兩個過程中(　　) A.物體與斜面摩擦產(chǎn)生的熱量不相同 B.物體機械能的變化量相同 C.F1做的功與F2做的功相同 D.F1做功的功率比F2做功的功率大 2.(xx安徽安慶聯(lián)考)把動力裝置分散安裝在每節(jié)車廂上,使其既具有牽引動力,又可以載客,這樣的客車車廂叫做動車。而動車組是幾節(jié)自帶動

2、力的車廂(動車)加幾節(jié)不帶動力的車廂(也叫拖車)編成一組,如圖所示,假設動車組運行過程中受到的阻力與其所受重力成正比,每節(jié)動車與拖車的質(zhì)量都相等,每節(jié)動車的額定功率都相等。若2節(jié)動車加6節(jié)拖車編成的動車組的最大速度為120 km/h,則9節(jié)動車加3節(jié)拖車編成的動車組的最大速度為(　　) A.120 km/h B.240 km/h C.360 km/h D.480 km/h 3.(xx福建上杭一中檢測)(多選)質(zhì)量為m的物體始終固定在傾角為θ的斜面上,下列說法正確的是(　　) A.若斜面水平向右勻速運動距離l,斜面對物體沒有做功 B.若斜面向上勻速運動距離l,斜面對物體做功為mg

3、l C.若斜面水平向左以加速度a運動距離l,斜面對物體做功為mal D.若斜面向下以加速度a運動距離l,斜面對物體做功為m(g+a)l 4.(xx安徽望江中學期中)A、B兩物體的質(zhì)量之比mA∶mB=2∶1,它們以相同的初速度v0在水平面上做勻減速直線運動,直到停止,其速度圖象如圖所示。那么,A、B兩物體所受摩擦阻力之比FA∶FB與A、B兩物體克服摩擦阻力做的功之比WA∶WB分別為(　　) A.2∶1,4∶1 B.4∶1,2∶1 C.1∶4,1∶2 D.1∶2,1∶4 5.(xx廣東揭陽第一中學段考)(多選)如圖所示,自動卸貨車始終靜止在水平地面上,車廂在液壓機的作用下,θ角逐漸

4、增大且貨物相對車廂靜止的過程中,下列說法正確的是(　　) A.貨物受到的摩擦力增大 B.貨物受到的支持力不變 C.貨物受到的支持力對貨物做正功 D.貨物受到的摩擦力對貨物做負功 6.(xx浙江慈溪中學月考)一輛正沿平直路面行駛的車廂內(nèi),一個面向車前進方向站立的人對車廂壁施加水平推力F,在車前進s的過程中,下列說法正確的是(　　) A.當車勻速前進時,人對車做的總功為正功 B.當車加速前進時,人對車做的總功為負功 C.當車減速前進時,人對車做的總功為負功 D.不管車如何運動,人對車做的總功都為零 B組　xx年模擬·提升題組 時間:30分鐘　　分值:45分 一、

5、選擇題(每題6分,共18分) 1.(xx廣東十校第一次聯(lián)考)完全相同的兩輛汽車,都拖著完全相同的拖車以相同的速度在平直公路上勻速齊頭并進,某一時刻兩拖車同時與汽車脫離之后,甲汽車保持原來的牽引力繼續(xù)前進,乙汽車保持原來的功率繼續(xù)前進,則一段時間后(假設均未達到最大功率)(　　) A.甲車超前,乙車落后 B.乙車超前,甲車落后 C.它們?nèi)札R頭并進 D.甲車先超過乙車,后乙車又超過甲車 2.(xx江西百所重點中學診斷)如圖所示為某汽車啟動時發(fā)動機功率P隨時間t變化的圖象,圖中P0為發(fā)動機的額定功率,若已知汽車在t2時刻之前已達到最大速度vm,據(jù)此可知(　　) A.t1~t2時間內(nèi)

6、汽車做勻速運動 B.0~t1時間內(nèi)發(fā)動機做的功為P0t1 C.0~t2時間內(nèi)發(fā)動機做的功為P0(t2-) D.汽車勻速運動時所受的阻力小于 3.(xx河南平頂山第三次調(diào)研)如圖所示為某中學科技小組制作的利用太陽能驅(qū)動小車的裝置。當太陽光照射到小車上方的光電板時,光電板中產(chǎn)生的電流經(jīng)電動機帶動小車前進。若質(zhì)量為m的小車在平直的水泥路上從靜止開始沿直線加速行駛,經(jīng)過時間t前進的距離為x,且速度達到最大值vm。設這一過程中電動機的功率恒為P,小車所受阻力恒為F,那么這段時間內(nèi)(　　) A.小車做勻加速運動 B.小車受到的牽引力逐漸增大 C.小車受到的合外力所做的功為Pt D.小車

7、受到的牽引力做的功為Fx+m 二、非選擇題(共27分) 4.(xx山東威海模擬)(12分)在修建高層建筑時常用到塔式起重機。在起重機將質(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動,加速度a=0.2 m/s2,當起重機輸出功率達到其允許的最大值時,保持該功率直到重物做vm=1.02 m/s的勻速運動。取g=10 m/s2,不計額外功。求: (1)起重機允許輸出的最大功率。 (2)重物做勻加速運動所經(jīng)歷的時間和起重機在第2秒末的輸出功率。 5.(xx黑龍江東部地區(qū)聯(lián)考)(15分)如圖所示,在距水平地面高為0.4 m處,水平

8、固定一根長直光滑桿,在桿上P點固定一定滑輪,滑輪可繞水平軸無摩擦轉(zhuǎn)動,在P點的右邊,桿上套有一質(zhì)量m=2 kg的小球A。半徑R=0.3 m的光滑半圓形細軌道,豎直地固定在地面上,其圓心O在P點的正下方,在軌道上套有一質(zhì)量也為m=2 kg的小球B。用一條不可伸長的柔軟細繩,通過定滑輪將兩小球連接起來。桿和半圓形軌道在同一豎直面內(nèi),兩小球均可看做質(zhì)點,且不計滑輪大小的影響,g取10 m/s2?，F(xiàn)給小球A一個水平向右的恒力F=55 N。求: (1)把小球B從地面拉到P點正下方C點過程中,力F做的功; (2)把小球B從地面拉到P點正下方C點過程中,重力對小球B做的功; (3)把小球B從地面拉到P

9、點正下方C點時,小球A速度的大小; (4)把小球B從地面拉到P點正下方C點時,小球B速度的大小; (5)小球B被拉到離地多高時與小球A速度大小相等。 第1講　功和功率 A組　xx年模擬·基礎題組 選擇題 1.AB　兩個過程中物體對斜面的壓力不同,故摩擦力大小不同,則產(chǎn)生的熱量不相同,故A正確;因兩次所用時間相同,則兩個過程中物體末速度相同,又由于最終處于相同的高度,所以兩個過程中物體機械能的變化量相同,故B正確;對物體受力分析可知,第一次物體所受的摩擦力小于第二次物體所受的摩擦力,故兩個過程中物體克服摩擦力做功不同,而兩個過程中物體機械能的變

10、化量相同,則F1做的功比F2做的功少,又兩次作用時間相同,則F1做功的功率比F2做功的功率小,故C、D錯誤。 2.C　動車組達到最大速度時受力平衡,即牽引力等于阻力,又阻力與其重力成正比,由功率公式得,2節(jié)動車時:2P=k·8mgv1,9節(jié)動車時:9P=k·12mgv2,聯(lián)立解得v2=360 km/h,C正確,A、B、D錯誤。 3.ABC　斜面沿水平方向勻速運動時,物體受到平衡力作用而處于勻速直線運動狀態(tài),與重力相平衡的力是斜面對它的合作用力,方向豎直向上,與位移方向垂直,斜面對物體不做功。斜面向上勻速運動時,力與位移同向,斜面對物體做功為W=Fl=mgl。斜面水平向左加速運動時,物體所受

11、的合外力為ma,則斜面對物體做功為W=mal。斜面向下加速時,對物體有mg+F=ma,則斜面對物體做功為W=Fl=m(a-g)l。 4.B　由v-t圖象可知:aA∶aB=2∶1,又由F=ma,mA∶mB=2∶1,可得:FA∶FB=4∶1;又由圖象中面積關(guān)系可知A、B位移之比xA∶xB=1∶2,由做功公式W=Fx,可得:WA∶WB=2∶1,故選B。 5.AC　貨物處于平衡狀態(tài),則有:mg sin θ=f,N=mg cos θ,θ增大時,f增大,N減小,故A正確、B錯誤。貨物受到的支持力的方向與運動方向時刻相同,做正功,故C正確;摩擦力的方向與其運動方向時刻垂直,不做功,故D錯誤,故選AC。

12、 6.B　人對車施加了三個力,分別為壓力、推力F、靜摩擦力f,根據(jù)力做功的公式及作用力和反作用力的關(guān)系判斷做正功還是負功。則對各選項分析如下 A.當車勻速前進時,人對車廂的推力F做的功為WF=Fs,靜摩擦力做的功為Wf=-fs,人處于平衡狀態(tài),則F=f,故人對車做的總功為零,A正確; B.當車加速前進時,人處于加速狀態(tài),車廂對人的靜摩擦力f'向右且大于車廂壁對人的作用力F',所以人對車廂的靜摩擦力f向左,靜摩擦力做的功Wf=-fs,人對車廂的推力F方向向右,做的功為WF=Fs,因為f>F,所以人對車做的總功為負功,故B正確; C.同理可以證明當車減速前進時,人對車做的總功為正功,故C錯誤

13、; D.由上述分析可知D錯誤。 B組　xx年模擬·提升題組 一、選擇題 1.A　假設汽車質(zhì)量為M,拖車質(zhì)量為m,汽車、拖車所受的摩擦力分別為f1和f2,初速度為v0,根據(jù)勻速運動可得牽引力F=f1+f2。對甲車分析,拖車脫離后牽引力不變,則其加速度a==,由于做勻加速直線運動,則有v甲=at;對乙車分析,拖車脫離后,保持原來的功率不變,初始加速度a==,乙車初始時加速度與甲的相同。但是隨著乙車速度v變大,由P=Fv知牽引力F變小,則加速度變小,小于甲的加速度,那么使得乙的速度小于甲的速度。則甲車超前,乙車落后,選項A對。 2.C　在0~t1時間內(nèi)功率隨時間均勻增大,知汽車做勻加速

14、直線運動,加速度恒定,由F-f=ma可知,牽引力恒定,合力也恒定;在t1時刻達到額定功率,隨后在t1~t2時間內(nèi),汽車速度繼續(xù)增大,由P=Fv可知,牽引力減小,加速度減小,但速度繼續(xù)增大,直到牽引力減小到與阻力相等時,達到最大速度vm,接著做勻速運動。發(fā)動機所做的功為圖線與t軸所圍成的面積,0~t1時間內(nèi)發(fā)動機做的功為,0~t2時間內(nèi)發(fā)動機做的功為P0,故C正確,A、B、D錯誤。 3.D　小車在運動方向上受向前的牽引力F1和向后的阻力F,因為v增大,P不變,由P=F1v,F1-F=ma,得出F1減小,a減小,當v=vm時,a=0,故A、B項不對;合外力的功W外=Pt-Fx,由動能定理得W牽-

15、Fx=m,故C項錯,D項對。 二、非選擇題 4.答案　(1)5.1×104 W　(2)5 s　2.04×104 W 解析　(1)設起重機允許輸出的最大功率為P0,重物達到最大速度時,拉力F0等于重力,則 P0=F0vm=mgvm 代入數(shù)據(jù),得:P0=5.1×104 W (2)勻加速運動結(jié)束時,起重機達到允許輸出的最大功率,設此時重物受到的拉力為F,速度大小為v1,勻加速運動經(jīng)歷時間為t1,有: P0=Fv1, F-mg=ma, v1=at1 代入數(shù)據(jù),得:t1=5 s t=2 s時,重物處于勻加速運動階段,設此時速度大小為v2,輸出功率為P, 則:v2=at,P=F

16、v2 代入數(shù)據(jù),得:P=2.04×104 W。 5.答案　(1)22 J　(2)-6 J　(3)0　(4)4 m/s　(5)0.225 m 解析　(1)小球B被拉到C點過程中,已知拉力為恒力, 則拉力做功為:WF=Fx x=PB-PC 據(jù)勾股定理可知PB=0.5 m,而PC=0.1 m,所以WF=22 J (2)小球B被拉到C點過程中,重力對小球B做負功,即: WG=-mgR=-6 J (3)小球B被拉到C位置時,B球沿繩方向速度為0,則此時A球的速度也為0; (4)小球B被拉到C點時,據(jù)動能定理有: WF+WG=mv2 解得:v=4 m/s (5)當繩與軌道相切時兩球速度相等,由相似三角形知識得, = 所以h=0.3× m=0.225 m