高考物理一輪復習專題18功和功率(練)(含解析)

1、（講練測）2017年高考物理一輪復習專題18功和功率（練）（含解析）專題18功和功率（練）1 .（多選）如圖所示，細線的一端固定于O點，另一端系一小球。在水平拉力F作用下，小球由豎直平面內(nèi)的 A點勻速率運動到B點。下列有關瞬時功率的說法正確的是：-9 - / 9、重力的功率逐漸增大、拉力的功率逐漸增大A重力的功率逐漸減小BC.拉力的功率逐漸減小D【答案】AC【名師點陋析】因為小球型以盾定除運動r即它是故勻速闿囿運動那么哥受到的重力G、水平拉力入皖子 拉力丁三者的合力必是沿握子指何。點，設褊子與豎直方向夾甬是科 礁=位 小與G的合力必與 喝了拉力在同 直線上】得而水平拉力N的方向與慎度的方向主的

2、也是%歷以水平土產(chǎn)的 除口廣功率吊F的co的，J） P-G13U14?,顯然* 4 A9B的i寸程口，白是不料，咸小的,才4水平中比1 了的瞬盹 動率是理漸般小時.堂n的瞬時功率1即8 ；好冉-C或煙，如重力的I第比事逐漸底卜.敬AC正 硝，BD錯誤.故選AC, 睛】此題是物體的平衡問題及功率的公式的應用的考查；解決本題的關鍵掌握瞬時功率的表達式P=FVCOS”，注意a為F與速度的夾角.知道在運動的過程中F為變力，根據(jù)小球做圓周運動，合力提供向心力，即合力指向圓心，求出水平拉力和重力的關系。2 .（多選）如圖所示，水平路面上有一輛質(zhì)量為M的汽車，車廂中有一個質(zhì)量為m的人正用恒力F向前推車廂，在

3、車以加速度 a向前加速行駛距離 L的過程中，下列說法正確的是：（ ）A.人對車的推力 F做的功為FL BC.車對人的作用力大小為 ma D【答案】AD.人對車做的功為 maL.車對人的摩擦力做的功為（F+ma L【名師點睛】【解析】人對車的推力讀入時人對軍的唯方做財 也：葩人正限,在特方向上，才牛等第二定律 可知零對）削憎用協(xié)，'他r人將軍的任用訪-m, fttftlJ向那二足數(shù)，母寸豐痣入遼西交杼力.5t車 到大內(nèi)科”吐為,理空小民j對人由牛事第3t可口聲產(chǎn)“小嶷產(chǎn)F 隼對*的解良力像州“努伊E戒心正鬧，ft!* AD_此題是對牛頓第二、第三定律的考查；注意在求車廂對人的作用力，不能

4、只考慮水平方向的 產(chǎn)生加速度的合力，同時車廂對人還有一個豎直方向上的支持力的作用，這是有的同學經(jīng)常 出錯的原因，知道這些這道題就不難做了 .3 .（多選）一質(zhì)量為 m的物體被人用手由靜止豎直向上以加速度a勻加速提升高度h,重力加速度為g。關于此過程，下列說法中正確的是：（）A.提升過程中，手對物體做功m （a+ g） h B .提升過程中，重力對物體做功mahC.提升過程中，物體的重力勢能增加m （a+g） h D .提升過程中，物體克服重力做功mgh.【答案】AD【解析】設人對物體的拉力為 F ,由牛頓第二定律得 F mg ma ,即F m（ g a）,則在提 升過程中手對物體做功為 Wf

5、Fh m（a g） h ,故A正確；提升過程中重力對物體做功為 WGmgh ,即物體克服重力做功 mgh ,重力勢能增加 mgh ,故BC錯誤，D正確.【名師點睛】本題考查功和功能關系，由牛頓第二定律求得人對物體的拉力，然后利用恒力 做功的公式分別求出拉力和重力做的功，物體克服重力做功多少等于物體重力勢能的增加量。4 . 一輛汽車在水平路面上以速度V0勻速行駛時，發(fā)動機的功率為P,牽引力為F0o從ti時刻起汽車開上一個傾角為e的坡路，若汽車功率保持不變， 水平路面與坡路摩擦阻力大小相同，汽車經(jīng)過一段時間的變速運動后又進入勻速運動狀態(tài)，則下面關于汽車速度 v、牽引力F與時間t的關系圖象正確的是：

6、（）【答案】A【解析】汽車剛開始做勻速直線運動，牽引力等于阻力，t1時刻起，汽車以恒定功率運動，由于是爬坡運動，重力在沿斜面方向上有一個向下的分力，和阻力方向相同，相當于阻力增大，阻力大于牽引力，汽車做減速運動，根據(jù)公式P Fv可得速度減小，牽引力增大，D錯誤;根據(jù)牛頓第二定律可得 a JF,隨著牽引力增大，加速度在減小，即速度時間圖像的斜率 m在減小，過程中牽引力增大的越來越慢，即F-t圖像的斜率減小，當 F f時，加速度為零,汽車開始做勻速直線運動，故 A正確；【名師點睛】要抓住汽車的功率P Fv ,在功率一定時，牽引力與速度成反比，是相互制約的關系，從ti時刻起汽車開上一個傾角為e的坡路

7、，重力有沿斜面向下的分量，整個阻力變大，汽車做減速運動，根據(jù)汽車的功率 P Fv,分析牽引力的變化，判斷汽車速度的變化. 再 選擇圖象.5 .（多選）如圖所示，一輛貨車通過光滑輕質(zhì)定滑輪提升一箱貨物，貨箱質(zhì)量為M貨物質(zhì)量A.貨物向上做勻速運動B.箱中的物體對箱底的壓力大于ngC.圖示位置時貨車拉力的功率大于（M+nj gvcos 0D.此過程中貨車拉力做的功為（M+n） gh【答案】BC【解析】劭貨隼的速度是勻速的，微宛端白眈度不是勻過的我們將貨車的速度進仃分解，它有沿為那 長的速度,還H沿霾向上的速度，這河個分速度是垂目的美系,前褊的速度為t箋石，與貨干前進時.一逐 漸慮小，8M遂漸鞋大，禍

8、端的速度黨大，所以貨物騎加速上升，選嗯A錯誤m因為m有T何上的加速 度，我?guī)Я紝λ桌亓Υ笥谕丶醇窗V體對有底的壓力也大于融耳，達頁B正網(wǎng)a貨車拉力的小率 產(chǎn)#因為貸將加速上升，曲 Q（必加«.所以產(chǎn)反抽）即ms丸選項CE椅 此過衽申貸 車映也貨物也高，又使它具有一定的嚏度，根據(jù)功的庫理可知貨車拉力做的功大于尉四選項口轄 設,【名師點晴】速度分解時，貨車的速度可以分解為沿繩子伸長的速度，即沿繩斜向下的速度和繞定滑 輪有向上的分速度，即垂直于繩子方向的速度，利用矢量三角形即可求得繩子的速度大小； 貨車的功率等于貨車對貨物的力乘速度，然后再比較力與（M+nj g的關系即可得出結論。1.質(zhì)

9、量為m的物體靜止在光滑水平面上，從 t=0時刻開始受到水平力的作用.力的大小F與時間t的關系如圖所示，力的方向保持不變，則：（）A. 3t 0時刻的瞬時功率為mB.在t=0到3t 0這段時間內(nèi)，水平力的平均功率為223F0 t04mC.在t=0至ij 3t 0這段時間內(nèi)，水平力對物體做的功為一 _ 2225F。t02mD.在t=0到3t 0這段時間內(nèi)，水平力的平均功率為215F。tOm【答案】C【解析】W2U時間內(nèi)的Z睡度勺="，州*時期的速度！弓二/勺=為備，任用尸3以時間內(nèi)的加 捌陸速度心 旭，列地時刻的速度右七 h + £品=生叁，珈時刻的想時功率為工二及長二絲生曳,

10、 mmmA錯誤j B.同物侔由動能定理得：卡=!倒串：=腌 旭）=平生，C正碉J平均功率為11 m J 2mP-一一 竺上，國D鋁誤.故選C. t 淅升刑【名師點睛】解決本題的關鍵通過圖線，結合牛頓第二定律和運動學公式求出速度和位移，知道平均功率和瞬時功率的區(qū)別。2 .（多選）質(zhì)量為 m的汽車在平直的路面上啟動，啟動過程的速度一時間圖象如圖所示，其中OA段為直線，AB段為曲線，B點后為平行于橫軸的直線.已知從ti時刻開始汽車的功率保持不變，整個運動過程中汽車所受阻力的大小恒為Ff,以下說法正確的是：（）V1A. 0ti時間內(nèi)，汽車牽引力的數(shù)值為 nm+ FfB. tlt2時間內(nèi)，汽車的功率等于

11、（ViLf)V2C. tit2時間內(nèi)，汽車的平均速率小于Vl+ V22D.汽車運動的最大速率V2= （-=-；+ 1） viFft i【答案】AD 【解析】871時間內(nèi)汽車散勻加速運動，加速脅以一州，由牛頓第二定律可知：平嚀mj解得刪"1萬，自取A正確，七時間內(nèi),汽不做加速度顯小的加速運動，力行!1速殷到最大此打 5號，汽車的I曲本等于選演B巖厚；由囪城可知，在九&時向內(nèi)，鵬國線與坐穩(wěn)飩國成的面積【名師點所代來的位移大于汽車在這期寸間內(nèi)獺勻加速M動的位移，則汽車的平均速率大于空，選項C錯誤， 汽車在F時刻達到艇6率,則修，=觥三十號>1/ y.百巧險，簞得/=<魯

12、+1>修？選項力正硝地 選AD.睛】此題是考查汽車啟動的兩種方式；首先搞清圖線表示的意義，汽車先做勻加速運動，當 達到額定功率后保持功率不變做加速度減小的變加速運動，直到速度達到最大值；根據(jù)功率 的公式，結合牛頓第二定律即可解答 .3 .（多選）物體靜止在光滑水平面上，先施加一水平向右的恒力f1 ,經(jīng)t時間后撤去f1，立刻施加另一水平向左的恒力 f2 ,又經(jīng)t時間后物體回到開始出發(fā)點。 在前后兩段時間內(nèi)，f1 > F 2的平均功率為 p1 > p2, f 1 > f 2在t時刻和2t時刻的瞬時功率為 p3、p4間的關系是：（ ）A P1 P2 B 、3P1 P2 C 、

13、3P3 P4D 6P3 P4【答案】BD【解析】物體從靜止起受水平恒力F1作用，做勻加速運動，經(jīng)一段時間t后的速度為：V1 a1t 且t,設其位移為 必，以后受恒力F2,做勻減速運動，加速度大小為：a2 &經(jīng)同mm樣時間后回到原處，再經(jīng)一段時間 t后的其速度為V2 V1-a2t Et Bt,設其位移為x2, m m整個時間內(nèi)再聯(lián)系物體的位移為零，即x1 x2 0 ,即x1 x2得：）a1t2 v1t 1 a2t 2= 0 ,解22得：FF2 13同時兩個力做的功：W1 F1x1 , W2 F2x2Wi所以平均功率： %=-=1所以正確的選項為 B;P2 W23根據(jù) Fi： F2 13

14、, vi ait 五t , V2 Vi-a2t m巳t Ft整理可以得到: m mvi1V22則瞬時功率之比為:P3 _FJvl 1 ,故選項 D正確。P4 F 2V2 6【名師點睛】在 Fi和F2的作用下，物體先做勻加速運動，后做勻減速運動回到原處，整個過程中的位移為零，這是解這道題的關鍵點，根據(jù)牛頓第二定律和運動學公式即可確定兩個力的大小關系，速度的關系可根據(jù)運動學速度時間公式求解。4.質(zhì)點所受的力 F隨時間變化的規(guī)律如圖所示，力的方向始終在一直線上。已知t = 0時質(zhì)點的速度為零。在圖示ti、t2、t3和t4各時刻中，哪一時刻質(zhì)點的動能最大：（）A. ti B . t2 C . t3 D

15、 . t4【名師點解析】由力的圜象分析可條：住口中寸間底1,炭點.向上方向傀加速度增大的加速運動，在才4時間內(nèi), 質(zhì)點向正方向防加津小的扣庶運動，在&與時問內(nèi),店臣向正方同也加柬厚贈大位雨速運動在“4 時間內(nèi)，鼠號向正方向微加速度減小的蠱速運動，0時刻速度為零，可知4時刻動宜躡大.做B正褐，色、 J 口鉗宜* 睛】根據(jù)受力情況來分析運動情況確定速度的變化，通過分析質(zhì)點的運動情況，確定速度如何變化，從而確定何時動能最大，哪些時刻動能相等。5.如圖甲所示，足夠長的固定光滑細桿與地面成一傾角，在桿上套有一個光滑小環(huán)，小環(huán)在沿桿方向的推力 F作用下向上運動，推力F及小環(huán)速度v隨時間t變化規(guī)律如

16、圖乙所示，取重力加速度g=i0m/s：則以下判斷正確的是：（）300C.前3s內(nèi)拉力F的最大功率是2. 25W D ,前3s內(nèi)小環(huán)的機械能的增量是5. 75J1第折】由圖得：在0-收內(nèi)環(huán)的加速完n-竺="加"=），用在內(nèi)一,壞受到重力.支持力和 皿 1拉力，艱泥牛蚓第二定律，真；片成Qfg-加1后物體儆"逋運動,根據(jù)共財平面條件，有*匕2近史圖儻出與一 5W,耳r4.$W聯(lián)立以上商式，代人學康可解得；熱=1融=0.451龍。爐，鼓AB4氟在在用立力功率聶才為F-*Tg5F-2JF.柩C隹因；前11內(nèi)拉力僮功為t【名師點TF=耳/十瑪/ = Sx-xlxO.5+4,

17、5 x2x<15J=5_7LJ .最 D 正確。睛】本題關鍵是對小球進行運動情況分析，從速度時間圖象得到小環(huán)的運動規(guī)律，即先加速 和勻速，求出加速度，可求得合力，然后受力分析，根據(jù)共點力平衡條件和牛頓第二定律列 式求解質(zhì)量和細桿與地面的傾角 ，由P Fv求功率.機械能的增加量等于外力所做的功。匕等羸裔題1.12016 上海卷】地面上物體在變力 F作用下由靜止開始豎直向上運動，力 F隨高度x的 變化關系如圖所示，物體能上升的最大高度為 h, h<H當物體加速度最大時其高度為，加速 度的最大值為?！敬鸢浮??；騢； gh2H hFFo F0 h ;物體從地面到h處H【解析】根據(jù)題意，從圖

18、可以看出力F是均勻減小的，可以得出力 F隨高度x的變化關系:F Fo kx ,而k ，可以計算出物體到達 h處時力的過程中，力F做正功，重力G故負功，由動能定理可得：F h mgh,而F FF Fo 旦 h , 22H2m吐NmM,計算處理得: 2H h 2H h可以計算出：Fo 2mgH ,則物體在初位置加速度為:Fo mg ma,計算得：a gh ； 2H h2H h當物體運動到h處時，加速度為：mg F ma ,而Fa gh ,即加速度最大的位置是0或h處。 2H h【方法技巧】首先結合圖像分析物體從靜止上升過程中加速度最大的位置，再通過圖像找出變力F與高度x的關系F Fo kx ,通過動能定理計算出變力，最后根據(jù)牛頓第二定律計算 加速度。2.12015 全國新課標H 17】一汽車在平直公路上行駛。從某時刻開始計時，發(fā)動機的功率P隨時間t的變化如圖所示。假定汽車所受阻力的大小f恒定不變。下列描述該汽車的速度v隨時間t變化的圖像中，可能正確的是：（）0i 0 匕 勺,0A BCD【答案】A【解析】 由圖可知，汽車先以恒定功率