物理《復(fù)習(xí)方略》（通用版）課時(shí)提升作業(yè)必修2 第5章 第1講功和功率

1、.圓學(xué)子夢(mèng)想 鑄金字品牌溫馨提示： 此套題為Word版，請(qǐng)按住Ctrl,滑動(dòng)鼠標(biāo)滾軸，調(diào)節(jié)合適的觀看比例，答案解析附后。關(guān)閉Word文檔返回原板塊。課時(shí)提升作業(yè)（十四）(40分鐘 100分)一、選擇題(本大題共10小題，每小題7分，共70分。每小題至少一個(gè)答案正確，選不全得4分)1.(2013·梅州模擬)關(guān)于功率公式P=和P=Fv的說(shuō)法正確的是( )A.由P=知，只要知道W和t就可求出任意時(shí)刻的功率B.由P=Fv只能求某一時(shí)刻的瞬時(shí)功率C.由P=Fv知汽車(chē)的功率與它的速度成正比D.由P=Fv知當(dāng)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)功率一定時(shí)，牽引力與速度成反比2.(2013·惠州模擬)靜止的列車(chē)在平

2、直軌道上以恒定的功率啟動(dòng)，在開(kāi)始的一小段時(shí)間內(nèi)，設(shè)所受的阻力不變，則列車(chē)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是( )A.速度逐漸增大B.速度逐漸減小C.加速度逐漸增大D.加速度逐漸減小3.如圖，用與水平方向成角的力F拉著質(zhì)量為m的物體沿水平地面勻速前進(jìn)位移x,已知物體和地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。則在此過(guò)程中F做的功為( )A.mgxB.mgxC.D.4.(2013·鹽城模擬)如圖所示，在加速向右運(yùn)動(dòng)的車(chē)廂中，一人用力向前推車(chē)廂(人與車(chē)廂始終保持相對(duì)靜止)，則下列說(shuō)法中正確的是( )A.人對(duì)車(chē)廂的作用力做正功B.車(chē)廂對(duì)人做負(fù)功C.車(chē)廂對(duì)人做正功D.車(chē)廂對(duì)人不做功5.(2013·宿遷模擬)如圖所示是一輛質(zhì)量

3、m=6×103 kg的公共汽車(chē)在t=0和t=4 s末兩個(gè)時(shí)刻的兩張照片。當(dāng)t=0時(shí)，汽車(chē)剛啟動(dòng)(汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)可看成勻加速直線運(yùn)動(dòng))。圖丙是車(chē)內(nèi)橫桿上懸掛的手拉環(huán)經(jīng)放大后的圖像，測(cè)得=30°。根據(jù)題中提供的信息，可以估算出的物理量有( )A.汽車(chē)的長(zhǎng)度B.4 s末汽車(chē)的速度C.4 s內(nèi)汽車(chē)牽引力所做的功D.4 s末汽車(chē)合外力的功率6.(2013·哈爾濱模擬)汽車(chē)從靜止勻加速啟動(dòng)，最后做勻速運(yùn)動(dòng)，其速度隨時(shí)間及加速度、牽引力和功率隨速度變化的圖像如圖所示，其中正確的是( )7.如圖所示，一質(zhì)量為M，長(zhǎng)為L(zhǎng)的木板，放在光滑的水平地面上，在木板的右端放一質(zhì)量為m的小木塊，用

4、一根不可伸長(zhǎng)的輕繩通過(guò)光滑的定滑輪分別與m、M連接，木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，開(kāi)始時(shí)木塊和木板靜止，現(xiàn)用水平向右的拉力F作用在M上，將m拉向木板左端的過(guò)程中，拉力至少做功為( )A.2mgLB.mgLC.(M+m)gLD.mgL8.(2013·攀枝花模擬)如圖所示，分別用力F1、F2、F3將質(zhì)量為m的物體由靜止沿同一光滑斜面以相同的加速度從斜面底端拉到斜面的頂端，在此過(guò)程中，F(xiàn)1、F2、F3做功的功率大小關(guān)系是( )A.P1=P2=P3B.P1P2=P3C.P3P2P1D.P1P2P39.(2013·鄭州模擬)如圖所示，物體受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直線運(yùn)動(dòng)。監(jiān)

5、測(cè)到推力F、物體速度v隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖所示。取g=10 m/s2，則( )A.第1 s內(nèi)推力做功為1 JB.第2 s內(nèi)物體克服摩擦力做的功為W=2.0 JC.第1.5 s時(shí)推力F的功率為2 WD.第2 s內(nèi)推力F做功的平均功率1.5 W10.一輛質(zhì)量為m的汽車(chē)在發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力F的作用下，沿水平方向運(yùn)動(dòng)。在t0時(shí)刻關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，其運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖所示。已知汽車(chē)行駛過(guò)程中所受的阻力是汽車(chē)重力的k倍，則( )A.加速過(guò)程與減速過(guò)程的平均速度之比為12B.加速過(guò)程與減速過(guò)程的位移大小之比為12C.汽車(chē)牽引力F與所受阻力大小之比為31D.汽車(chē)牽引力F做的功為二、計(jì)算題(本大題共2小題，共30分。要

6、有必要的文字說(shuō)明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)11.(14分)如圖所示，水平傳送帶正以2 m/s的速度運(yùn)行，兩端水平距離l8 m，把一質(zhì)量m2 kg的物塊輕輕放到傳送帶的A端，物塊在傳送帶的帶動(dòng)下向右運(yùn)動(dòng)，若物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.1，則把這個(gè)物塊從A端傳送到B端的過(guò)程中，不計(jì)物塊的大小，g取10 m/s2，求摩擦力對(duì)物塊做功的平均功率。12.(能力挑戰(zhàn)題)(16分)質(zhì)量為1.0×103 kg的汽車(chē)，沿傾角為30°的斜坡由靜止開(kāi)始向上運(yùn)動(dòng)，汽車(chē)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受摩擦阻力大小恒為2 000 N,汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的額定輸出功率為 5.6×104 W,開(kāi)始時(shí)以a=1

7、 m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)(g=10 m/s2)。求:(1)汽車(chē)做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1;(2)汽車(chē)所能達(dá)到的最大速率;(3)若斜坡長(zhǎng)143.5 m,且認(rèn)為汽車(chē)達(dá)到坡頂之前,已達(dá)到最大速率,則汽車(chē)從坡底到坡頂需多少時(shí)間?答案解析1.【解析】選D。P=求的是平均功率，P=Fv既可以求平均功率，也可以求瞬時(shí)功率，A、B錯(cuò)誤；當(dāng)F一定時(shí)，P與v成正比，當(dāng)P一定時(shí)，F(xiàn)與v成反比，C錯(cuò)誤，D正確。2.【解析】選A、D。列車(chē)以恒定功率啟動(dòng)時(shí)，速度增大，由P=Fv可知牽引力減小；再由牛頓第二定律F-Ff=ma可知加速度逐漸減小，故本題A、D正確，B、C錯(cuò)誤。3.【解析】選D。物體受力平衡：Fsin+FN=

8、mg,Fcos-FN=0。在此過(guò)程中F做的功W=Fxcos=,所以D正確。【變式備選】如圖所示，滑雪者由靜止開(kāi)始沿斜坡從A點(diǎn)自由滑下，然后在水平面上前進(jìn)至B點(diǎn)停下。已知斜坡、水平面與滑雪板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為,滑雪者(包括滑雪板)的質(zhì)量為m,A、B兩點(diǎn)間的水平距離為L(zhǎng)。在滑雪者經(jīng)過(guò)AB段運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，克服摩擦力做的功( )A.大于mgLB.等于mgLC.小于mgLD.以上三種情況都有可能【解析】選B。設(shè)斜面的傾角為，則對(duì)滑雪者從A到B的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中摩擦力做的功為WFf=mgACcos+mgCB，由題圖可知ACcos+CB=L，由兩式聯(lián)立可得：WFf=mgL,故B正確。4.【解析】選C。人受到重力

9、、支持力、摩擦力和車(chē)廂對(duì)人的推力，后面三個(gè)力的施力物體為車(chē)廂，因?yàn)槿伺c車(chē)廂相對(duì)靜止，所以有向右的加速度，重力和支持力不做功，人受到車(chē)廂的摩擦力和推力兩個(gè)力的合力，合力方向與速度方向相同，因此合力做正功，C項(xiàng)正確。5.【解析】選A、B、D。根據(jù)圖丙，通過(guò)對(duì)手拉環(huán)受力分析，結(jié)合牛頓第二定律可知，汽車(chē)的加速度為a=gtan= m/s2，所以t=4 s末汽車(chē)的速度v=at= m/s，選項(xiàng)B可估算；根據(jù)圖甲、乙可知，汽車(chē)的長(zhǎng)度等于4 s內(nèi)汽車(chē)的位移，即，選項(xiàng)A可估算；因?yàn)? s末汽車(chē)的瞬時(shí)速度可求出，汽車(chē)的合外力F=ma也可求出，所以汽車(chē)在4 s末的瞬時(shí)功率為P=Fv也可估算，即選項(xiàng)D可估算；因?yàn)椴恢?/p>

10、車(chē)與地面間的摩擦力，所以無(wú)法估算4 s內(nèi)汽車(chē)牽引力所做的功。6.【解析】選A、C、D。汽車(chē)啟動(dòng)時(shí),由P=Fv和F-Ffma可知，勻加速啟動(dòng)過(guò)程，牽引力F、加速度a恒定不變，速度和功率均勻增大，當(dāng)功率增大到額定功率后保持不變，牽引力逐漸減小到與阻力相等，加速度逐漸減小到零，速度逐漸增大到最大速度，故A、C、D正確。7.【解析】選D。在拉力F的作用下，m、M緩慢勻速運(yùn)動(dòng)，使m被拉到木板的左端的過(guò)程中，拉力做功最少，設(shè)此時(shí)繩的拉力為FT，則FT=mg，F(xiàn)T+mg=F，當(dāng)m到達(dá)M左端時(shí)，M向右運(yùn)動(dòng)的位移為,故拉力做功W=F·=mgL，故D正確。8.【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)把握以下兩點(diǎn)：(1)

11、正確選用求功率的兩個(gè)公式P=或P=Fvcos。(2)計(jì)算總功時(shí)可考慮應(yīng)用動(dòng)能定理分析求解。【解析】選A。本題可采用兩個(gè)思路分析求解：(1)由題意可知物體的加速度相同，所以力在斜面上的分力相等，物體整個(gè)過(guò)程的平均速度相等，故P=F·相等，只有選項(xiàng)A正確。(2)物體到達(dá)頂端時(shí)的速度均為v，上升高度均為h，運(yùn)動(dòng)時(shí)間均為t，所以外力的功率P=相等，故本題選A。9.【解析】選B。第1 s內(nèi)物體保持靜止?fàn)顟B(tài)，在推力方向沒(méi)有位移產(chǎn)生,故做功為0，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；由圖像可知,第3 s內(nèi)物體做勻速運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)2 N，故FFf=2 N，由v-t圖像知,第2 s內(nèi)物體的位移x=×1×2 m=1

12、 m，第2 s內(nèi)物體克服摩擦力做的功W=Ffx=2.0 J，故B選項(xiàng)正確；第1.5 s時(shí)物體的速度為1 m/s，故推力的功率為3 W，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；第2 s內(nèi)推力F3 N，推力F做功WF=Fx=3.0 J，故第2 s內(nèi)推力F做功的平均功率=3 W，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤。10.【解析】選B、C、D。由v-t圖像可知，加速與減速過(guò)程的平均速度相等，均為,位移之比x1x2=(·t0)(·2t0)=12,故A錯(cuò)、B對(duì)。在0t0時(shí)間內(nèi)加速度a1=,F-Ff=ma1;在t03t0時(shí)間內(nèi),a2=,Ff=ma2,聯(lián)立可解得F=,Ff=,所以FFf=31,故C正確。因阻力Ff=kmg,可解得F=3km

13、g，F(xiàn)做的功W=F·x1=3kmg··t0·v0=,故D正確。11.【解析】物塊剛放到傳送帶上時(shí)，由于與傳送帶有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，物塊受向右的滑動(dòng)摩擦力，物塊做加速運(yùn)動(dòng)，摩擦力對(duì)物塊做功，物塊受向右的摩擦力為Ffmg0.1×2×10 N2 N，(2分)加速度為ag0.1×10 m/s21 m/s2(2分)物塊與傳送帶相對(duì)靜止時(shí)的位移為x2 m。(3分)摩擦力做功為WFfx2×2 J4 J (2分)相對(duì)靜止后物塊與傳送帶之間無(wú)摩擦力，此后物塊勻速運(yùn)動(dòng)到B端，物塊由A端到B端所用的時(shí)間為=5 s(3分)則物塊在被傳送過(guò)程中所受

14、摩擦力的平均功率為P=0.8 W(2分)答案：0.8 W12.【解析】(1)根據(jù)牛頓第二定律有:F-mgsin30°-Ff=ma(1分)設(shè)勻加速的末速度為v,則有:P=Fv(1分)v=at1(1分)代入數(shù)值,聯(lián)立解得勻加速的時(shí)間為t1=7 s(1分)(2)當(dāng)達(dá)到最大速度vm時(shí),有:P=(mgsin30°+Ff)vm(2分)解得汽車(chē)的最大速度為vm=8 m/s(1分)(3)汽車(chē)勻加速運(yùn)動(dòng)的位移為x1=at12=24.5 m(2分)在后一階段牽引力對(duì)汽車(chē)做正功,重力和阻力做負(fù)功,根據(jù)動(dòng)能定理有:Pt2-(mgsin30°+Ff)x2=mvm2-mv2(2分)又有x2=x-x1(2分)代入數(shù)值,聯(lián)立求解得