高考物理課標(biāo)版一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)規(guī)范練15功和功率

考點(diǎn)規(guī)范練15功和功率一、單項(xiàng)選擇題1.如圖所示,木塊B上表面是水平的,木塊A置于B上,并與B保持相對(duì)靜止,一起沿固定的光滑斜面由靜止開始下滑,在下滑過程中()A.A所受的合力對(duì)A不做功B.B對(duì)A的彈力做正功C.B對(duì)A的摩擦力做正功D.A對(duì)B做正功2.(2017·課標(biāo)全國(guó)Ⅲ)如圖所示,一質(zhì)量為m,長(zhǎng)度為l的均勻柔軟細(xì)繩PQ豎直懸掛。用外力將繩的下端Q緩慢地豎直向上拉起至M點(diǎn),M點(diǎn)與繩的上端P相距l(xiāng)。重力加速度大小為g。在此過程中,外力做的功為()A.mgl B.mglC.mgl D.mgl3.一個(gè)質(zhì)量為m的物塊,在幾個(gè)共點(diǎn)力的作用下靜止在光滑水平面上?，F(xiàn)把其中一個(gè)水平方向的力從F突然增大到3F,并保持其他力不變,則從這時(shí)開始到t時(shí)刻,該力的瞬時(shí)功率是(A. B. C. D.4.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(yùn)動(dòng),直到停止,其速度—時(shí)間圖象如圖所示。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功之比WA∶WB分別為()A.2∶1,4∶1 B.4∶1,2∶1C.1∶4,1∶2 D.1∶2,1∶45.當(dāng)前我國(guó)高鐵事業(yè)發(fā)展迅猛,假設(shè)一輛高速列車在機(jī)車牽引力和恒定阻力作用下,在水平軌道上由靜止開始啟動(dòng),其vt圖象如圖所示,已知0~t1時(shí)間內(nèi)為過原點(diǎn)的傾斜直線,t1時(shí)刻達(dá)到額定功率P,此后保持功率P不變,在t3時(shí)刻達(dá)到最大速度v3,以后勻速運(yùn)動(dòng)。下列判斷正確的是()A.從0至t3時(shí)間內(nèi),列車一直做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B.t2時(shí)刻的加速度大于t1時(shí)刻的加速度C.在t3時(shí)刻以后,機(jī)車的牽引力為零D.該列車所受的恒定阻力大小為6.如圖所示,傳送帶AB傾角是α,傳送帶上的可看作質(zhì)點(diǎn)的小物塊質(zhì)量是m,物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ<tanα。現(xiàn)給在B位置的小物塊一個(gè)沿傳送帶向上的初速度v0,傳送帶速度為v,方向未知。在傳送帶上摩擦力對(duì)物塊做功的最大功率是()A.μmg(v0v)cosα B.μmgv0cosαC.μmgvcosα D.μmg(v0+v)cosα7.某物體在變力F作用下沿水平方向做直線運(yùn)動(dòng),物體的質(zhì)量m=10kg,F隨物體的坐標(biāo)x的變化情況如圖所示。若物體從坐標(biāo)原點(diǎn)由靜止出發(fā),不計(jì)一切摩擦。借鑒教科書中學(xué)習(xí)直線運(yùn)動(dòng)時(shí)由vt圖象求位移的方法,結(jié)合其他所學(xué)知識(shí),根據(jù)圖示的Fx圖象可求出物體運(yùn)動(dòng)到x=16m處時(shí)的速度大小為()A.3m/s B.C.2m/s D.二、多項(xiàng)選擇題8.如圖所示,B物體在拉力F的作用下向左運(yùn)動(dòng),在運(yùn)動(dòng)過程中,A、B之間有相互作用的摩擦力,關(guān)于這對(duì)摩擦力做功的情況,下列說法正確的是()A.A、B都克服摩擦力做功 B.摩擦力對(duì)A不做功C.摩擦力對(duì)B做負(fù)功 D.摩擦力對(duì)A、B都不做功9.(2017·湖北沙市模擬)如圖所示,將質(zhì)量m0=1kg的重物B懸掛在輕繩的一端,并放置在傾角為30°、固定在水平地面的斜面上,輕繩平行于斜面,重物B與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=。輕繩跨過質(zhì)量不計(jì)的光滑定滑輪,其另一端系一質(zhì)量m=0.5kg的小圓環(huán)A。圓環(huán)套在豎直固定的光滑直桿上,滑輪中心與直桿的距離為l=4m?，F(xiàn)將圓環(huán)A從與定滑輪等高處由靜止釋放,不計(jì)空氣阻力,直桿和斜面足夠長(zhǎng),g取10m/s2。下列判斷正確的是(A.圓環(huán)下降的過程中,輕繩的張力大小始終等于10NB.圓環(huán)能下降的最大距離為hm=mC.圓環(huán)速度最大時(shí),輕繩與直桿的夾角為30°D.若增加圓環(huán)質(zhì)量使m=1kg,再重復(fù)題述過程,則圓環(huán)在下降過程中,重力做功的功率一直在增大10.(2016·課標(biāo)全國(guó)Ⅱ)如圖所示,小球套在光滑的豎直桿上,輕彈簧一端固定于O點(diǎn),另一端與小球相連?，F(xiàn)將小球從M點(diǎn)由靜止釋放,它在下降的過程中經(jīng)過了N點(diǎn)。已知在M、N兩點(diǎn)處,彈簧對(duì)小球的彈力大小相等,且∠ONM<∠OMN<。在小球從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程中()A.彈力對(duì)小球先做正功后做負(fù)功B.有兩個(gè)時(shí)刻小球的加速度等于重力加速度C.彈簧長(zhǎng)度最短時(shí),彈力對(duì)小球做功的功率為零D.小球到達(dá)N點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能等于其在M、N兩點(diǎn)的重力勢(shì)能差11.如圖甲所示,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)。通過力傳感器和速度傳感器監(jiān)測(cè)到推力F、物體速度v隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示。g取10m/s2。則()A.物體的質(zhì)量m=1B.物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.20C.第2s內(nèi)物體克服摩擦力做的功W=2.0JD.前2s內(nèi)推力F做功的平均功率=1.5W三、非選擇題12.如圖甲所示,質(zhì)量m=2kg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隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示,6s后撤去拉力F(g取10m/s2)。求:(1)4s末物體的速度;(2)物體運(yùn)動(dòng)過程中拉力F做的功。13.(2017·福建廈門模擬)如圖甲所示,一質(zhì)量為m=1kg的物塊靜止在粗糙水平面上的A點(diǎn),從t=0時(shí)刻開始,物塊受到按如圖乙所示變化的水平力F作用并向右運(yùn)動(dòng),第3s末物塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度剛好為0,第5s末物塊剛好回到A點(diǎn),已知物塊與粗糙水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,(g取10m/s2)求:(1)A與B間的距離;(2)水平力F在5s內(nèi)對(duì)物塊所做的功。##考點(diǎn)規(guī)范練15功和功率1.C解析A、B一起沿固定的光滑斜面由靜止開始下滑,加速度為gsinθ。由于A速度增大,由動(dòng)能定理可知,A所受的合力對(duì)A做正功,B對(duì)A的摩擦力做正功,B對(duì)A的彈力做負(fù)功,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤,C正確;A對(duì)B不做功,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。2.A解析根據(jù)題意,此過程中外力做的功等于細(xì)繩增加的重力勢(shì)能,MQ的下半部分質(zhì)量為的重心升高了,故增加的重力勢(shì)能為ΔEp=mgl,所以外力做功mgl,A正確。3.C解析物塊受到的合力為2F,根據(jù)牛頓第二定律有2F=ma,在合力作用下,物塊做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),速度v=at,該力大小為3F,則該力的瞬時(shí)功率P=3Fv,解以上各式得4.B解析由vt圖象可知aA∶aB=2∶1,又由F=ma,mA∶mB=2∶1,可得FA∶FB=4∶1;又由題圖中面積關(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.D解析0~t1時(shí)間內(nèi),列車做勻加速運(yùn)動(dòng),t1~t3時(shí)間內(nèi),加速度逐漸變小,故A、B錯(cuò)誤;t3以后列車做勻速運(yùn)動(dòng),牽引力大小等于阻力大小,故C錯(cuò)誤;勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)Ff=F牽=,故D正確。6.B解析因?yàn)棣?lt;tanα,即μmgcosα<mgsinα,不論傳送帶如何轉(zhuǎn)動(dòng),物塊在傳送帶上都做減速運(yùn)動(dòng),故摩擦力對(duì)物塊做功的最大功率在剛放上瞬間,功率最大為P=μmgv0cosα,故B正確。7.C解析力F在運(yùn)動(dòng)過程中所做的總功WF=10×4J=40J,由動(dòng)能定理得WF=mv20,解得物塊運(yùn)動(dòng)到x=16m處的速度大小為v=28.BC解析對(duì)A、B受力分析如圖所示,物體A在Ff2作用下沒有位移,所以摩擦力對(duì)A不做功,故B正確;對(duì)物體B,Ff1與位移夾角為180°,做負(fù)功,故C正確,A、D錯(cuò)誤。9.BD解析由于在重物B沿斜面上滑過程中,向上的拉力FT>mgsin30°+μmgcos30°=10N,也就是FT大于圓環(huán)的重力5N,所以圓環(huán)A先向下做加速運(yùn)動(dòng),后做減速運(yùn)動(dòng),直至停止,重物B也是先加速后減速,而重物B受到的重力、支持力和摩擦力都保持不變,所以繩子對(duì)重物B的拉力必定是變化的,故A錯(cuò)誤;設(shè)圓環(huán)A下降的最大距離為hm,則重物B上升的距離為h1=(l)sin30°,對(duì)圓環(huán)A和重物B組成的系統(tǒng),由動(dòng)能定理得mghmm0gh1μm0gh1cos30°=0,解得hm=m,故B正確;當(dāng)圓環(huán)A在下滑過程中受力平衡時(shí)速度最大,則此時(shí)重物B的加速度也是0,繩子的拉力就等于重物B的重力向下的分力與摩擦力的和,即FT=m0gsin30°+μm0gcos30°=10N,設(shè)此時(shí)拉圓環(huán)A的繩子與豎直方向的夾角是θ,則在豎直方向上有FTcosθ=mg,代入數(shù)據(jù)解得θ=60°,故C錯(cuò)誤;若增加圓環(huán)A的質(zhì)量使m=1kg,再重復(fù)題述過程,則圓環(huán)A的重力大于重物B的重力沿斜面向下的分力與摩擦力的和,則圓環(huán)A將一直向下做加速運(yùn)動(dòng),其重力做功的功率一直增大,故10.BCD解析如圖所示,小球沿桿下滑要經(jīng)過彈簧處于壓縮狀態(tài)的M點(diǎn)、壓縮量最大點(diǎn)P點(diǎn)、原長(zhǎng)處Q點(diǎn)和伸長(zhǎng)狀態(tài)N點(diǎn),根據(jù)題意可知M點(diǎn)和N點(diǎn)彈簧形變量相同,從M點(diǎn)到P點(diǎn),彈力方向向左上,做負(fù)功,從P點(diǎn)到Q點(diǎn),彈力方向向左下,做正功,從Q點(diǎn)到N點(diǎn),彈力方向向右上,做負(fù)功,所以,整個(gè)過程彈力對(duì)小球先做負(fù)功,再做正功,后做負(fù)功,A選項(xiàng)錯(cuò)誤;在P點(diǎn),彈力方向與桿垂直,在Q點(diǎn),彈力為零,這兩個(gè)點(diǎn)加速度等于重力加速度,B選項(xiàng)正確;在P點(diǎn)彈簧長(zhǎng)度最短,彈力方向與桿垂直,即彈力方向與小球速度方向垂直,故彈力的功率為零,C選項(xiàng)正確;從M點(diǎn)到N點(diǎn),小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,M、N兩點(diǎn)的彈性勢(shì)能相等,故重力勢(shì)能差等于動(dòng)能的變化,即小球到達(dá)N點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能,D選項(xiàng)正確。11.CD解析第2s內(nèi),根據(jù)速度—時(shí)間圖象可知,物體的加速度為2m/s2,第3s內(nèi),物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),F=Ff=2N,所以根據(jù)牛頓第二定律得3μmg=2m,2=μmg,解得m=0.5kg,μ=0.40,A、B選項(xiàng)錯(cuò)誤;第2s內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的位移為1m,摩擦力為2N,克服摩擦力做的功W=2.0J,C選項(xiàng)正確;前2s內(nèi)推力F做功為312.解析(1)在0~4s內(nèi),拉力為F1=10N,時(shí)間間隔t1=4s,設(shè)物體的加速度為a1,4s末速度為v,則根據(jù)牛頓第二定律得F1μmg=ma1①又v=a1t1②聯(lián)立①②式得v=12m/s(2)前4s的位移x1=a1④解得x1=24由圖象得4~6s內(nèi)物體受到的拉力F2=4N=μmg所以物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),時(shí)間間隔t2=2s,位移大小x2=vt2⑥聯(lián)立③⑥式得x2=24物體運(yùn)動(dòng)過程中拉力F做的功W=F1x1+F2x2⑧聯(lián)立⑤⑦⑧式得W