2016屆高三物理人教版一輪復(fù)習(xí)習(xí)題：第5章 第1講功　功率

1、第一部分第五章第1講一、選擇題(14題為單選題，58題為多選題)1(2014鹽城模擬)如圖所示，在加速向右運(yùn)動(dòng)的車廂中，一人用力向前推車廂(人與車廂始終保持相對(duì)靜止)，則下列說法中正確的是()A人對(duì)車廂的作用力做正功B車廂對(duì)人做負(fù)功C車廂對(duì)人做正功D車廂對(duì)人不做功答案C解析人受到重力、支持力、摩擦力和車廂對(duì)人的推力，后面三個(gè)力的施力物體為車廂，因?yàn)槿伺c車廂相對(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。2. (2014河北邯鄲一模)如圖所示，自動(dòng)卸貨車靜止在水平地面上，車廂在液壓機(jī)的作用下，角緩慢增大，在

2、貨物相對(duì)車廂仍然靜止的過程中，下列說法正確的是()A貨物受到的支持力變小B貨物受到的摩擦力變小C貨物受到的支持力對(duì)貨物做負(fù)功D貨物受到的摩擦力對(duì)貨物做負(fù)功答案A解析對(duì)貨物受力分析，貨物受到重力、支持力和靜摩擦力；由平衡條件得FNmgcos，F(xiàn)fmgsin，由于角緩慢增大，所以FN減小，F(xiàn)f增大，A正確，B錯(cuò)誤；貨物受到的支持力的方向與瞬時(shí)速度方向相同，所以支持力對(duì)貨物做正功，C錯(cuò)誤；摩擦力的方向與位移方向垂直，不做功，D錯(cuò)誤。3(2014課標(biāo)全國)一物體靜止在粗糙水平地面上?，F(xiàn)用一大小為F1的水平拉力拉動(dòng)物體，經(jīng)過一段時(shí)間后其速度變?yōu)関。若將水平拉力的大小改為F2，物體從靜止開始經(jīng)過同樣的時(shí)間

3、后速度變?yōu)?v。對(duì)于上述兩個(gè)過程，用WF1、WF2分別表示拉力F1、F2所做的功，Wf1、Wf2分別表示前后兩次克服摩擦力所做的功，則()AWF24WF1，Wf22Wf1BWF24WF1，Wf22Wf1CWF24WF1，Wf22Wf1DWF24WF1，Wf22Wf1答案C解析本題考查了物體在粗糙水平面上的運(yùn)動(dòng)及功的計(jì)算。關(guān)鍵是運(yùn)動(dòng)過程的分析和受力分析并由運(yùn)動(dòng)學(xué)確定位移及由動(dòng)力學(xué)確定F1、F2的關(guān)系。兩種情況下物體所受滑動(dòng)摩擦力相同，即fmg，F(xiàn)1、F2作用下的加速度分別為a1、a2，由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律va1t、2va2t，則a22a1；其位移分別為L1eq f(v,2)t，L2eq f(2v,2)t

4、vt，則L22L1。由牛頓第二定律有F1fma1，F(xiàn)2fma2，所以F22F1f。上述兩過程中：F1、F2做的功分別為WF1F1L1、WF2F2L2(2F1f)2L14F1L12fL1；克服摩擦力做功分別為Wf1fL1，Wf2fL22fL1，所以WF24WF1，Wf22Wf1，選項(xiàng)C正確。4. (2014昆明三中、玉溪一中統(tǒng)考)將一個(gè)蘋果斜向上拋出，蘋果在空中依次飛過三個(gè)完全相同的窗戶1、2、3。右圖中曲線為蘋果在空中運(yùn)行的軌跡。若不計(jì)空氣阻力的影響，以下說法正確的是()A蘋果通過第1個(gè)窗戶所用的時(shí)間最長B蘋果通過第3個(gè)窗戶的豎直方向平均速度最大C蘋果通過第1個(gè)窗戶重力做的功最大D蘋果通過第3

5、個(gè)窗戶重力的平均功率最小答案D解析 拋出的蘋果在豎直方向上做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，通過三個(gè)窗戶的時(shí)間由豎直方向的運(yùn)動(dòng)決定。蘋果豎直方向上做減速運(yùn)動(dòng)，三個(gè)窗戶的豎直高度相同，故通過第1個(gè)窗戶所用時(shí)間最短，A項(xiàng)錯(cuò)；通過第3個(gè)窗戶所用時(shí)間最長，因此該過程中豎直方向的平均速度最小，重力的平均功率最小，B項(xiàng)錯(cuò)，D項(xiàng)正確；重力做功與高度差有關(guān)，故通過三個(gè)窗戶時(shí)蘋果克服重力做的功相同，C項(xiàng)錯(cuò)。5. (2014唐山統(tǒng)考)如圖所示，四個(gè)完全相同的小球在同一高度處以相同大小的初速度v0分別水平、豎直向下、豎直向上、斜向上拋出，不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是()A小球飛行過程中單位時(shí)間內(nèi)的速度變化

6、相同B小球落地時(shí)，重力的瞬時(shí)功率均相同C從開始運(yùn)動(dòng)至落地，重力對(duì)小球做的功相同D從開始運(yùn)動(dòng)至落地，重力對(duì)小球做功的平均功率相同答案AC解析四個(gè)小球運(yùn)動(dòng)的加速度都為重力加速度，選項(xiàng)A正確；由機(jī)械能守恒定律可知，四個(gè)小球落地時(shí)的速率相等，重力做功相等，根據(jù)瞬時(shí)功率Pmgvsin，由于平拋運(yùn)動(dòng)、斜拋運(yùn)動(dòng)落地時(shí)的速度跟豎直方向存在一定夾角，故落地時(shí)瞬時(shí)功率不相等，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，選項(xiàng)C正確；四個(gè)小球從開始運(yùn)動(dòng)到落地，重力做的功相等，但運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不相等，則重力對(duì)小球做功的平均功率不相等、選項(xiàng)D錯(cuò)誤。6(2014大慶模擬)光滑水平面上質(zhì)量為m1kg的物體在水平拉力F的作用下從靜止開始運(yùn)動(dòng)，如圖甲所示，若力F隨

7、時(shí)間的變化情況如圖乙所示，則下列說法正確的是()A拉力在前2s內(nèi)和后4s內(nèi)做功之比為11B拉力在前2s內(nèi)和后4s內(nèi)做功之比為13C拉力在4s末和6s末做功的功率之比為23D拉力在前2s內(nèi)和后4s內(nèi)做功的功率之比為23答案BD解析由牛頓第二定律可得：Fma,2s時(shí)的速度v2a1t，則v2eq f(F,m)t8m/s,6s時(shí)的速度v6v2eq f(F,m)t16m/s；由動(dòng)能定理可得：前2s內(nèi)拉力做的功Weq f(1,2)mveq oal(2,2)032J，后4s內(nèi)的拉力做的功Weq f(1,2)mveq oal(2,6)eq f(1,2)mveq oal(2,2)96J，則eq f(W,W)eq

8、 f(1,3)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確；4s末拉力做功的功率PFv232W,6s末拉力做功的功率PFv6216W32W，則eq f(P,P)eq f(1,1)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)平均功率的定義eq xto(P)eq f(W,t)，則前2s內(nèi)做功的功率eq xto(P)16W，后4s內(nèi)做功的功率eq xto(P)24W，即eq f(xto(P),xto(P)eq f(2,3)，選項(xiàng)D正確。7(2014宿遷模擬)如圖所示是一質(zhì)量m6103kg的公共汽車在t0和t4s末兩個(gè)時(shí)刻的兩張照片。當(dāng)t0時(shí)，汽車剛啟動(dòng)(汽車的運(yùn)動(dòng)可看成勻加速直線運(yùn)動(dòng))。圖丙是車內(nèi)橫桿上懸掛的手拉環(huán)放大后的圖象，測(cè)得30。根據(jù)題

9、中提供的信息，可以估算出的物理量是()A汽車的長度B4s末汽車的速度C4s內(nèi)汽車牽引力所做的功D4s末汽車合外力的功率答案ABD解析根據(jù)題圖丙，通過對(duì)手拉環(huán)受力分析，結(jié)合牛頓第二定律可知，汽車的加速度為agtaneq f(10r(3),3)m/s2，所以，t4s末汽車的速度vateq f(40r(3),3)m/s ，選項(xiàng)B可估算；根據(jù)圖甲、乙可知，汽車的長度等于4s內(nèi)汽車的位移，即leq f(1,2)at2eq f(80r(3),3)m，選項(xiàng)A可估算；因?yàn)?s末汽車的瞬時(shí)速度可求出，汽車的合外力Fma也可求出，所以汽車在4s末的瞬時(shí)功率為PFv也可估算，即選項(xiàng)D可估算；因?yàn)椴恢嚺c地面間的摩

10、擦力，所以無法估算4s內(nèi)汽車牽引力所做的功。8(2014忻州聯(lián)考)如圖所示，一個(gè)直角三角形斜劈M的兩斜面均光滑，底面粗糙，將其放置在水平面上，它的兩個(gè)斜面與水平面的夾角分別為、，且，在斜劈頂端裝有一定滑輪，輕繩跨過定滑輪后連接A、B兩個(gè)小木塊，滑輪兩側(cè)的輕繩均與斜面平行，不計(jì)繩與滑輪間的摩擦，A、B恰好在同一高度處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)剪斷輕繩后，A、B滑至斜面底端，斜劈始終保持靜止。則下列說法正確的是()A木塊A的質(zhì)量大于木塊B的質(zhì)量B木塊A到達(dá)斜面底端時(shí)的動(dòng)能大于木塊B到達(dá)斜面底端時(shí)的動(dòng)能C到達(dá)斜面底端時(shí)，木塊A的重力的瞬時(shí)功率比木塊B的重力的瞬時(shí)功率大D在木塊A、B均在下滑的過程中，斜劈受到水平

11、向左的摩擦力答案ABD解析A、B兩木塊處于平衡狀態(tài)，繩子對(duì)兩木塊拉力大小相等，故有：mAgsinmBgsin，因?yàn)镕NBx，所以斜劈有向右的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，受到向左的摩擦力作用，D項(xiàng)正確。二、非選擇題9長為l，質(zhì)量為m的均勻桿平放于光滑水平面上，今用拉力將桿的一端慢慢提升h(hl)高度，則拉力對(duì)桿做的功為_；若是長為L，質(zhì)量為m的均勻鏈條平放于光滑水平面上，用拉力將其一端慢慢提升h(hL)高度，則拉力對(duì)鏈條做的功為_。答案eq f(1,2)mgheq f(h2,2L)mg解析對(duì)桿和鏈條分別用動(dòng)能定理有W1mgeq f(1,2)h0，W2eq f(h,L)mgeq f(h,2)0，所以W1eq f(1

12、,2)mgh，W2eq f(h2,2L)mg。10質(zhì)量為500t的機(jī)車以恒定的功率由靜止出發(fā)，經(jīng)5min行駛2.25km，速度達(dá)到最大值54km/h。則機(jī)車的功率為_，機(jī)車的速度為36km/h時(shí)的加速度為_。(設(shè)阻力恒定且g取10m/s2)答案3.75105W2.5102m/s2解析當(dāng)速度最大時(shí)有F牽引f阻，所以有PF牽引vf阻v。又由動(dòng)能定理有Ptf阻xeq f(1,2)mv2，代入數(shù)據(jù)得P3.75105W。當(dāng)v36km/h10m/s時(shí)，由牛頓第二定律有eq f(P,v)f阻ma，解得a2.5102m/s2。11.如圖所示，一質(zhì)量為m的小球，用長為l的輕繩懸掛于O點(diǎn)：(1)小球在水平拉力F的

13、作用下從平衡位置P點(diǎn)緩慢地移動(dòng)到Q點(diǎn)，此時(shí)懸線與豎直方向的夾角為；(2)小球在水平恒力F作用下由P點(diǎn)移動(dòng)到Q點(diǎn)，此時(shí)懸線與豎直方向的夾角為。求上述(1)(2)兩種情況下拉力F所做的功各為多大？答案(1)mgl(1cos)(2)Flsin解析(1)將小球“緩慢”地移動(dòng)，可認(rèn)為小球一直處于平衡狀態(tài)，由平衡條件可求得：當(dāng)輕繩與豎直方向夾角為時(shí)，F(xiàn)mgtan，可見當(dāng)由零增大到的過程中，F(xiàn)一直增大，小球由P移動(dòng)到Q的過程中，動(dòng)能不變，增加了勢(shì)能，由于繩的拉力不做功，故拉力F做功的數(shù)值應(yīng)與小球克服重力做功的數(shù)值相等，故有Wmgl(1cos)。(2)當(dāng)小球在恒力F作用下由P運(yùn)動(dòng)到Q時(shí)，由公式知力F做的功為W

14、Flsin。12(2014廣西五校模擬)水平面上靜止放置一質(zhì)量為m0.2kg的物塊，固定在同一水平面上的小型電動(dòng)機(jī)通過水平細(xì)線牽引物塊，使物塊由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，2秒末達(dá)到額定功率，其vt圖線如圖所示，物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1，g10m/s2，電動(dòng)機(jī)與物塊間的距離足夠遠(yuǎn)。求：(1)物塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的牽引力大小；(2)電動(dòng)機(jī)的額定功率；(3)物塊在電動(dòng)機(jī)牽引下，最終能達(dá)到的最大速度。答案(1)0.28N(2)0.224W(3)1.12m/s解析(1)由題圖知物塊在勻加速階段加速度大小aeq f(v,t)0.4m/s2物塊受到的摩擦力大小Ffmg設(shè)牽引力大小為F，則有：

15、FFfma得F0.28N。(2)當(dāng)v0.8m/s時(shí)，電動(dòng)機(jī)達(dá)到額定功率，則PFv0.224W。(3)物塊達(dá)到最大速度vm時(shí)，此時(shí)物塊所受的牽引力大小等于摩擦力大小，有F1mg PF1vm解得vm1.12m/s。13高速連續(xù)曝光照相機(jī)可在底片上重疊形成多個(gè)圖象?，F(xiàn)利用這架照相機(jī)對(duì)MD2 000家用汽車的加速性能進(jìn)行研究，如圖所示為汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)連續(xù)曝光三次的照片，圖中的標(biāo)尺單位為米，照相機(jī)每兩次曝光的時(shí)間間隔為1.0s。已知該汽車的質(zhì)量為2 000kg，額定功率為72kW，汽車運(yùn)動(dòng)過程中所受的阻力始終為1 600N。(1)求該汽車的加速度。(2)若汽車由靜止以此加速度開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，勻加速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)最多能保持多長時(shí)間？(3)求汽車所能達(dá)到的最大速度。答案(1)1.0m/s2(2)20s(3)45m/s解析(1)汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有x1v0Teq f(1,2)aT2v1v0aTx2v1Teq f(1,2)aT2由以上幾式可得，xx2x1aT2aeq f(x,T2)eq f(3.002.00,1.02)m