高考物理一輪復(fù)習(xí) 第五章 機(jī)械能 第1節(jié) 功和功率練習(xí) 新人教版

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1、 第五章 第一節(jié) 功和功率 [A級(jí)—基礎(chǔ)練] 1．(2018廣東廣州執(zhí)信中學(xué)期中考試)如圖所示，水平路面上有一輛質(zhì)量為M的汽車，車廂中有一個(gè)質(zhì)量為m的人正用恒力F向前推車廂，在車以加速度a向前加速行駛距離L的過程中，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．人對(duì)車的推力F做的功為FL B．人對(duì)車做的功為maL C．車對(duì)人的作用力大小為ma D．車對(duì)人的摩擦力做的功為(F－ma)L 解析：A　[根據(jù)功的公式可知，人對(duì)車做功為W＝FL，故A正確；在水平方向上，由牛頓第二定律可知車對(duì)人的作用力為F′＝ma，人對(duì)車的作用力為－ma，故人對(duì)車做的功為W＝－maL，故B錯(cuò)誤；因車對(duì)人還有

2、支持力，大小等于mg，故車對(duì)人的作用力為N＝，故C錯(cuò)誤；對(duì)人由牛頓第二定律得f－F＝ma，解得f＝ma＋F，車對(duì)人的摩擦力做功為W＝fL＝(F＋ma)L，故D錯(cuò)誤．] 2．(08786420)(2018江蘇鎮(zhèn)江模擬)如圖所示，匈牙利大力士希恩考若爾特曾用牙齒拉動(dòng)50 t的A320客機(jī)．他把一條繩索的一端系在飛機(jī)下方的前輪處，另一端用牙齒緊緊咬住，在52 s的時(shí)間內(nèi)將客機(jī)拉動(dòng)了約40 m．假設(shè)大力士牙齒的拉力約為5103 N，繩子與水平方向夾角θ約為30，則飛機(jī)在被拉動(dòng)的過程中(　　) A．重力做功約2.0107 J B．拉力做功約1.7105 J C．克服阻力做功約1.5105 J

3、 D．合外力做功約2.0105 J 解析：B　[飛機(jī)在水平方向被拉動(dòng)，故此過程中飛機(jī)的重力不做功，故A錯(cuò)誤；根據(jù)W＝Fscos θ＝510340 J＝1.7105 J，故B正確；飛機(jī)獲得的動(dòng)能Ek＝mv2＝501032 J＝5.9104 J，根據(jù)動(dòng)能定理可知，合外力做功為5.9104 J，又拉力做功1.7105 J，所以克服阻力做功1.11105 J，故C、D均錯(cuò)誤．] 3．(2018江西余江一中二模)如圖甲所示，靜止在水平地面上的物塊受到水平拉力F的作用，F(xiàn)與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示，設(shè)物塊與地面之間的最大靜摩擦力fm大小與滑動(dòng)摩擦力大小相等，則 (　　) A．0～t1時(shí)間

4、內(nèi)所受摩擦力大小不變 B．t1～t2時(shí)間內(nèi)物塊做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng) C．t2時(shí)刻物塊的速度最大 D．t2～t3時(shí)間內(nèi)物塊克服摩擦力做功的功率增大 解析：D　[在0～t1時(shí)間內(nèi)水平拉力小于最大靜摩擦力，物塊保持不動(dòng)，摩擦力大小逐漸增大，故A錯(cuò)誤；t1～t2時(shí)間內(nèi)，拉力逐漸增大，摩擦力不變，根據(jù)牛頓第二定律可知，加速度逐漸增大，故B錯(cuò)誤；t1～t3時(shí)間內(nèi)，合力向前，物塊一直加速前進(jìn)，t3時(shí)刻后合力反向，物塊要做減速運(yùn)動(dòng)，所以t3時(shí)刻物塊速度最大，故C錯(cuò)誤；t2～t3時(shí)間內(nèi)物塊速度逐漸增大，摩擦力大小不變，根據(jù)P＝fv可知物塊克服摩擦力的功率增大，故D正確．] 4．(08786421)(

5、2018福建莆田質(zhì)檢)如圖所示，乒乓球運(yùn)動(dòng)員用同一個(gè)乒乓球兩次發(fā)球，乒乓球恰好都在等高處水平向左越過球網(wǎng)，從最高點(diǎn)落到臺(tái)面的過程中(不計(jì)乒乓球的旋轉(zhuǎn)和空氣阻力)，下列說(shuō)法正確的是 (　　) A．球第1次過網(wǎng)時(shí)的速度小于第2次的 B．球第1次的速度變化量小于第2次的 C．球兩次落到臺(tái)面時(shí)重力的瞬時(shí)功率相等 D．球兩次落到臺(tái)面過程中重力的平均功率不相等 解析：C　[球下落的高度相同，由h＝gt2可知下落的時(shí)間相等，因球第1次比第2次通過的水平位移大，根據(jù)x＝vt可知，球第1次過網(wǎng)時(shí)的速度大于第2次過網(wǎng)時(shí)的速度．球在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，故速度變化量

6、只在豎直方向，由Δv＝gt可得速度變化量相等．重力的瞬時(shí)功率P＝mgvy，落地時(shí)豎直方向的速度相等，故球兩次落到臺(tái)面時(shí)重力的瞬時(shí)功率相等．平均功率等于功除以時(shí)間，重力兩次做的功相同，時(shí)間也相同，重力兩次的平均功率也相同，故選C.] 5．質(zhì)量m＝20 kg的物體，在大小恒定的水平外力F的作用下，沿水平面做直線運(yùn)動(dòng).0～2 s內(nèi)F與運(yùn)動(dòng)方向相反，2～4 s內(nèi)F與運(yùn)動(dòng)方向相同，物體的v t圖象如圖所示．g取10 m/s2，則(　　) A．拉力F的大小為100 N B．物體在4 s時(shí)拉力的瞬時(shí)功率為120 W C．4 s內(nèi)拉力所做的功為480 J D．4 s內(nèi)物體克服摩擦力做的功為32

7、0 J 解析：B　[取物體初速度方向?yàn)檎较颍蓤D象可知物體與水平面間存在摩擦力，由圖象可知0～2 s內(nèi)，－F－f＝ma1且a1＝－5 m/s2；2～4 s內(nèi)，－F＋f＝ma2且a2＝－1 m/s2，聯(lián)立以上兩式解得F＝60 N，f＝40 N，A錯(cuò)誤．由P＝Fv得4 s時(shí)拉力的瞬時(shí)功率為120 W，B正確．由W＝Pt得4 s內(nèi)拉力所做的功為－480 J，C錯(cuò)誤．摩擦力做功W＝fs，摩擦力始終與速度方向相反，故s為路程，由圖象可知總路程為12 m,4 s內(nèi)物體克服摩擦力做的功為480 J，D錯(cuò)誤．] 6．(08786422)(2018福建廈門雙十中學(xué)期中)一輛汽車在水平路面上勻速直線行駛，阻

8、力恒定為f.t1時(shí)刻駛?cè)胍欢巫枇?f的路段繼續(xù)行駛．t2時(shí)刻駛出這段路，阻力恢復(fù)為f.行駛中汽車功率恒定，則汽車的速度v及牽引力F隨時(shí)間t的變化圖象可能是(　　) 解析：A　[t1之前，汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，牽引力與阻力相等，t1時(shí)刻后阻力變?yōu)?f，汽車做減速運(yùn)動(dòng)，由P＝Fv知，隨著速度的減小，牽引力逐漸增大，即汽車做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)牽引力增到2f時(shí)，汽車做勻速運(yùn)動(dòng)．t2時(shí)刻后，汽車駛出這段路，阻力恢復(fù)為f，這時(shí)牽引力為2f大于阻力f，汽車做加速運(yùn)動(dòng)，由P＝Fv知，隨著速度增大，牽引力逐漸減小，加速度逐漸減?。梢陨戏治隹芍?，A正確．] 7．(多選)(2018重慶育才中學(xué)月

9、考)質(zhì)量為m的物體在水平恒定外力F作用下沿水平面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后撤去外力，已知物體的v t圖象如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．物體所受摩擦力大小為 B．水平拉力大小是物體所受摩擦力大小的2倍 C．物體在加速階段的平均速度大于減速階段的平均速度 D．0～3t0時(shí)間內(nèi)物體克服摩擦力做功的平均功率為 解析：AD　[由v t圖象知物體在加速階段的加速度大小為a1＝，在減速階段的加速度大小為a2＝，由牛頓第二定律知物體所受摩擦力大小為f＝ma2＝，A正確；而F－f＝ma1，即水平拉力大小為F＝，是物體所受摩擦力大小的3倍，B錯(cuò)誤；由v t圖象知物體在加速階段的平均速

10、度和在減速階段的平均速度均為，C錯(cuò)誤；0～3t0時(shí)間內(nèi)物體的位移為x＝，所以克服摩擦力做功的平均功率為P＝＝，D正確．] 8．(08786423)(多選)(2018河南模擬)質(zhì)量為2 kg的物塊，放在水平面上，物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.1，在水平拉力的作用下物塊由靜止開始運(yùn)動(dòng)，水平拉力做的功W隨物塊的位移x變化的關(guān)系如圖所示．重力加速度g取10 m/s2，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．在x＝0至x＝2 m的過程中，物塊的加速度大小是1 m/s2 B．在x＝4 m時(shí)，摩擦力的瞬時(shí)功率是4 W C．在x＝2 m至x＝6 m的過程中，物塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng) D．在x＝0至x＝6

11、 m的過程中，拉力的平均功率是4 W 解析：ABD　[Wx圖線的斜率表示水平拉力F的大小，由圖可知，x＝0至x＝2 m的過程中，水平拉力為F1＝4 N，由牛頓第二定律有F1－μmg＝ma解得a＝1 m/s2，故A正確．根據(jù)圖象可知，x＝4 m對(duì)應(yīng)拉力做的功W＝12 J，0～4 m的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理有W－μmgx＝mv2，解得v＝2 m/s，則在x＝4 m時(shí)，摩擦力的瞬時(shí)功率是P＝μmgv＝0.12102 W＝4 W，故B正確．Wx圖線的斜率表示水平拉力F的大小，由圖可知，x＝2 m至x＝6 m的過程中，水平拉力F2＝2 N，而f＝μmg＝2 N，F(xiàn)2＝f，物塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤．在

12、x＝0至x＝2 m的過程中物塊的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1＝＝2 s，在x＝2 m至x＝6 m的過程中物塊的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t2＝ s＝2 s，在x＝0至x＝6 m的過程中，拉力的平均功率＝＝ W＝4 W，故D正確．] [B級(jí)—能力練] 9．(多選)(2018廈門模擬)如圖所示，滑塊A和B疊放在固定的斜面體上，從靜止開始以相同的加速度一起沿斜面加速下滑．已知B與斜面體間光滑接觸，則在AB下滑的過程中，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．B對(duì)A的支持力不做功 B．B對(duì)A的作用力不做功 C．B對(duì)A的摩擦力做正功 D．B對(duì)A的摩擦力做負(fù)功 解析：BC　[B對(duì)A的支持力豎直向上，A和B是一起沿著斜面下滑的，所

13、以B對(duì)A的支持力與運(yùn)動(dòng)方向之間的夾角大于90，所以B對(duì)A的支持力做負(fù)功，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；以A、B整體為研究對(duì)象，由牛頓第二定律得a＝gsin θ，隔離A分析．如圖所示．則有mgsin θ＋Ffcos θ－FNsin θ＝ma，得Ffcos θ＝FNsin θ，F(xiàn)f與FN的合力沿＋y方向，B對(duì)A的合力不做功，故選項(xiàng)B正確；B對(duì)A的摩擦力是沿著水平面向左的，與運(yùn)動(dòng)方向之間的夾角小于90，所以B對(duì)A的摩擦力做正功，故選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤．] 10．(08786424)(多選)(2018福建泉州一診)如圖甲所示，在傾角為37的粗糙且足夠長(zhǎng)的斜面的底端，一質(zhì)量m＝2 kg、可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊壓縮一輕彈簧

14、并鎖定，滑塊與彈簧不相連．t＝0時(shí)解除鎖定，計(jì)算機(jī)通過傳感器描繪出滑塊的v t圖象如圖乙所示，其中ab段為曲線，bc段為直線，g取10 m/s2，sin 37＝0.6，cos 37＝0.8，則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．在滑塊與彈簧脫離之前，滑塊一直做加速運(yùn)動(dòng) B．滑塊在0.15 s末的加速度為－8 m/s2 C．滑塊在0.1 s末克服重力做功的功率為32 W D．滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25 解析：BD　[0～0.1 s為滑塊和彈簧接觸的過程，由圖象可知，滑塊先做加速運(yùn)動(dòng)后做減速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；v t圖線的斜率代表加速度，0.1～0.2 s內(nèi)滑塊的加速度a＝＝ m/

15、s2＝－8 m/s2，故B正確；在0.1 s末滑塊的速度為1.6 m/s，克服重力做功的功率為PG＝mgvsin 37＝19.2 W，故C錯(cuò)誤；在0.1～0.2 s內(nèi)，對(duì)滑塊，由牛頓第二定律可知－mgsin 37－μmgcos 37＝ma，解得μ＝＝0.25，故D正確．] 11．(08786425)1.3 L夏利N3轎車發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率為63 kW，汽車滿載質(zhì)量為1 225 kg，最高車速是165 km/h，汽車在平直路面上行駛(g取10 m/s2)問： (1)汽車所受阻力與車重的比值是多少？ (2)若汽車從靜止開始，以1.0 m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)，則這一過程能維持多長(zhǎng)時(shí)間？

16、解析：(1)達(dá)到最大速度時(shí)，a＝0，即牽引力F＝f(f為汽車所受的阻力)． vmax＝＝， f＝＝ N≈1.37103 N， k＝＝≈0.11. (2)以恒定的加速度a從靜止開始運(yùn)動(dòng)，物體在達(dá)到最大功率之前做勻加速運(yùn)動(dòng)，速度越來(lái)越大，由ma＝F－f，Pmax＝Fvt，vt＝at得F＝ma＋f，Pmax＝(ma＋f)at，t＝ ＝ s≈24.3 s. 答案：(1)0.11　(2)24.3 s 12．(08786426)如圖甲，質(zhì)量m＝2 kg的物體靜止在水平面上，物體跟水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2.從t＝0時(shí)刻起，物體受到一個(gè)水平力F的作用而開始運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙，

17、6 s后撤去拉力F.(g取10 m/s2)求： (1)第4 s末物體的速度； (2)物體運(yùn)動(dòng)過程中拉力F做的功． 解析：(1)在0～4 s內(nèi)，設(shè)物體的加速度為a1， 4 s末速度為v，則根據(jù)牛頓第二定律得： F1－μmg＝ma1 v＝a1t1 解得：v＝12 m/s (2)前4 s的位移x1＝a1t x1＝24 m 4～6 s物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，位移大小為 x2＝vt2 解得：x2＝24 m 物體運(yùn)動(dòng)過程中拉力F做的功為： W＝F1x1＋F2x2 解得：W＝336 J 答案：(1)12 m/s　(2)336 J 我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新常態(tài)，需要轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，改變粗放式增長(zhǎng)模式，不斷優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)健康可持續(xù)發(fā)展進(jìn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展，推進(jìn)新型城鎮(zhèn)化，推動(dòng)城鄉(xiāng)發(fā)展一體化因：我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展還面臨區(qū)域發(fā)展不平衡、城鎮(zhèn)化水平不高、城鄉(xiāng)發(fā)展不平衡不協(xié)調(diào)等現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)。