（通用版）高考物理一輪復(fù)習第五章第1講功和功率課時作業(yè)（含解析）.docx

功和功率一、選擇題(本題共10小題，16題為單選題，710題為多選題)1.如圖，一箱蘋果沿著傾角為的光滑斜面加速下滑，在箱子正中央夾有一只蘋果，它周圍蘋果對它作用力的合力()A對這只蘋果做正功 B對這只蘋果做負功C對這只蘋果不做功 D無法確定解析：C對整體分析，受重力和支持力，整體的加速度agsin ，可知蘋果的加速度為gsin ，蘋果受重力、周圍蘋果的作用力，兩個力的合力等于mgsin ，所以其他蘋果對該蘋果的作用力等于mgcos ，方向垂直于斜面向上，根據(jù)功的公式可知，周圍蘋果對它的作用力不做功，故C正確，A、B、D錯誤2(2018長沙模擬)國家“十三五”重點研發(fā)計劃現(xiàn)代軌道交通專項啟動時速600公里高速磁懸浮交通和時速200公里中速磁懸浮交通研發(fā)項目，列車速度的提高要解決許多具體的技術(shù)問題，提高牽引功率就是其中之一若列車勻速行駛時，所受阻力大小與速度大小成正比，當磁懸浮列車分別以600 km/h和200 km/h的速度勻速行駛時，列車的牽引功率之比為()A31 B61C91 D121解析：C列車勻速行駛時，則有FFfkv，牽引力的功率PFvkv2，因為列車的速度之比為31，所以牽引功率之比為91，故C正確，A、B、D錯誤3雨滴在空中運動時所受的阻力與其速度的平方成正比，若有兩個雨滴從高空中落下，其質(zhì)量分別為m1、m2，落在地面前均做勻速直線運動，則兩雨滴落地前瞬間重力的功率之比為()Am1m2 B.C. D.解析：D根據(jù)平衡條件得mgkv2，雨滴的末速度為v.則落地前瞬間重力對雨滴做功的功率為Pmgvmg，所以兩雨滴落地前瞬間重力的功率之比為P1P2.4.如圖所示，在水平面上，有一彎曲的槽道，槽道由半徑分別為和R的兩個半圓構(gòu)成現(xiàn)用大小恒為F的拉力將一光滑小球從A點沿槽道拉至B點，若拉力F的方向時刻與小球運動方向一致，則此過程中拉力所做的功為()A0 BFRC2FR D.FR解析：D因為F的方向不斷改變，不能用WFlcos 求解，但由于拉力F的方向時刻與小球運動方向一致，可采用微元法，把小球的位移分割成許多的小段，在每一小段位移上作用在小球上的力F可視為恒力，F(xiàn)做的總功即為F在各個小段上做功的代數(shù)和，由此得：WF(22R)FR，所以本題答案為D.5.一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Ff恒定不變下列描述該汽車的速度v隨時間t變化的圖線中，可能正確的是()解析：A當牽引力大于阻力時，機車加速運動，但速度的增加會導(dǎo)致牽引力變小，機車所受的合力變小，機車的加速度變小，故機車的運動為加速度不斷變小的加速運動，直到加速度等于零變?yōu)閯蛩僦本€運動，故0t1時間內(nèi)，是一個恒定功率加速過程，直到變?yōu)閯蛩僦本€運動，t1t2時間內(nèi)，是另一個恒定功率加速過程，直到變?yōu)閯蛩僦本€運動，故A項正確6.(2018白城模擬)如圖是武廣鐵路上某機車在性能測試過程中的vt圖像，測試時機車先以恒定的牽引力F啟動發(fā)動機使機車在水平鐵軌上由靜止開始運動，t1時刻機車關(guān)閉發(fā)動機，到t2時刻機車完全停下圖像中，設(shè)整個測試過程中牽引力F做的功和克服摩擦力Ff做的功分別為W1、W2,0t1時間內(nèi)F做功的平均功率和全過程克服摩擦力Ff做功的平均功率分別為P1、P2，則下列判斷正確的是()AW1W2，F(xiàn)2Ff BW1W2，F(xiàn)2FfCP12Ff DP1P2，F(xiàn)2Ff解析：B對全過程由動能定理可知W1W20，故W1W2，由于圖像中，則t2t1t1，即t22t1，由勻變速直線運動的平均速度，可知加速階段的平均速度與減速階段的平均速度相等，即12，根據(jù)xt，所以加速階段的位移x與減速過程中的位移x之間的關(guān)系為xx，根據(jù)恒力做功公式得，W1Fx，W2Ff(xx)，解得F2Ff，故A錯誤，B正確；P1，P2，由于W1W2、t2t1，所以P12P2，故C、D錯誤7.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)量為m，貨車以速度v向左勻速運動，將貨物提升高度h，則()A貨物向上做勻速運動B箱中的貨物對箱底的壓力大于mgC圖示位置時貨車拉力的功率大于(Mm)gvcos D此過程中貨車拉力做的功為(Mm)gh解析：BC將貨車的速度進行正交分解，如圖所示：由于繩子不可伸長，貨箱和貨物整體向上運動的速度和貨車速度沿著繩子方向的分量相等，即v1vcos ，由于不斷減小，故貨箱和貨物整體向上做加速運動，處于超重狀態(tài)，故箱中的貨物對箱底的壓力大于mg，選項A錯誤，B正確；貨箱和貨物整體向上做加速運動，則拉力大于(Mm)g，整體的速度為vcos ，拉力功率PFv1(Mm)gvcos ，選項C正確；此過程中貨車拉力做的功等于貨箱和貨物整體動能的增加量和重力勢能的增加量，大于(Mm)gh，選項D錯誤8.(2018白銀模擬)如圖所示，質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點)，用長為L的細線懸掛于O點，自由靜止在A位置現(xiàn)用水平力F緩慢地將小球從A拉到B位置而靜止，細線與豎直方向夾角為60，此時細線的拉力為FT1，然后撤去水平力F，小球從B返回到A點時細線的拉力為FT2，則()AFT1FT22mgB從A到B，拉力F做功為mgLC從B到A的過程中，小球受到的合外力大小不變D從B到A的過程中，小球重力的瞬時功率先增大后減小解析：AD小球在B位置時受到向下的重力mg、水平向右的拉力F、沿BO方向的拉力FT1，根據(jù)平衡條件得FT12mg，小球返回到A時，由牛頓第二定律得FT2mgm，從B到A由動能定理得mgL(1cos 60)mv0；聯(lián)立解得FT22mg，即FT1FT22mg，故A正確；根據(jù)動能定理得WFmgL(1cos 60)0，解得WFmgL，故B錯誤；從B到A小球做圓周運動，在B點時所受的合力為FBmgsin ，在A點時所受的合力為FAm，解得FAmg，顯然FAFB，故C錯誤；根據(jù)PFvcos ，小球在B點時的速度為0，所以重力的瞬時功率也為0，盡管小球在A點時的速度最大，但此時在豎直方向的速度為0，所以重力的瞬時功率也為0，所以小球從B到A的過程中重力的瞬時功率先增大后減小，故D正確9如圖甲所示，滑輪質(zhì)量、摩擦均不計，質(zhì)量為2 kg的物體在F作用下由靜止開始向上做勻加速運動，其速度隨時間的變化關(guān)系如圖乙所示，由此可知以下說法不正確的是()A物體加速度大小為2 m/s2BF的大小為21 NC4 s末F的功率大小為42 WD4 s內(nèi)F做功的平均功率為42 W解析：ABD由圖乙可知，物體的加速度a0.5 m/s2，由2Fmgma可得：F10.5 N，A、B均錯誤；4 s末力F的作用點的速度大小為vF22 m/s4 m/s，故4 s末拉力F做功的功率為PFvF42 W，C正確；4 s內(nèi)物體上升的高度h4 m，力F的作用點的位移l2h8 m，拉力F所做的功WFl84 J,4 s內(nèi)拉力F做功的平均功率21 W，D錯誤10.質(zhì)量為m的汽車在平直路面上啟動，啟動過程的vt圖像如圖所示，OA段為傾斜直線，AB段為曲線從t1時刻起牽引力的功率保持不變，整個運動過程中汽車所受阻力恒為Ff，則()A0t1時間內(nèi)，汽車的牽引力等于mBt1t2時間內(nèi)，汽車的功率等于(mFf)v1C汽車運動的最大速度v2(1)v1Dt1t2時間內(nèi)，汽車的平均速度小于解析：BC由題圖可知，0t1階段，汽車做勻加速為直線運動，a，F(xiàn)1Ffma，聯(lián)立得F1mFf，選項A錯誤；在t1時刻汽車達到額定功率PF1v1(mFf)v1，t1t2時間內(nèi)，汽車保持額定功率不變，選項B正確；t2時刻，速度達到最大值v2，此時刻F2Ff，PF2v2，v2(1)v1，選項C正確；由vt圖線與t軸所圍圖形的面積表示位移的大小可知，t1t2時間內(nèi)，汽車的平均速度大于，故選項D錯誤二、計算題(本題共2小題，需寫出規(guī)范的解題步驟)11如圖甲所示，在水平路段AB上有一質(zhì)量為2103 kg的汽車，正以10 m/s的速度向右勻速行駛，汽車前方的水平路段BC較粗糙，汽車通過整個ABC路段的vt圖像如圖乙所示，在t20 s時汽車到達C點，運動過程中汽車發(fā)動機的輸出功率保持不變假設(shè)汽車在AB路段上運動時所受的恒定阻力(含地面摩擦力和空氣阻力等)Ff12 000 N，解題時將汽車看成質(zhì)點，求：(1)運動過程中汽車發(fā)動機的輸出功率P；(2)汽車速度減至8 m/s時的加速度a大小；(3)BC路段的長度解析：(1)汽車在AB路段時牽引力和阻力相等，有F1Ff1，輸出功率PF1v1解得P20 kW(2)t15 s后汽車處于勻速運動狀態(tài)，有F2Ff2，PF2v2，解得Ff24 000 Nv8 m/s時汽車在做減速運動，有Ff2Fma，F(xiàn)解得a0.75 m/s2(3)對BC段由動能定理有PtFf2xmvmv解得x68.75 m答案：(1)20 kW(2)0.75 m/s2(3)68.75 m12.在檢測某種汽車性能的實驗中，質(zhì)量為3103 kg的汽車由靜止開始沿平直公路行駛，達到的最大速度為40 m/s，利用傳感器測得此過程中不同時刻該汽車的牽引力F與對應(yīng)速度v，并描繪出如圖所示的F圖像(圖線ABC為汽車由靜止到達到最大速度的全過程，AB、BO均為直線)假設(shè)該汽車行駛中所受的阻力恒定，根據(jù)圖線ABC：(1)求該汽車的額定功率(2)該汽車由靜止開始運動，經(jīng)過35 s達到最大速度40 m/s，求其在BC段的位移解析：(1)由圖線分析可知：圖線AB表示牽引力F不變即F8 000 N，阻力f不變，汽車由靜止開始做勻加速直線運動；圖線BC的斜率表示汽車的功率P不變，達到額定功率后，汽車所受牽引力逐漸減小，汽車做加速度減小的變加速直線運動，直至達到最大速度40 m/s，此后汽車做勻速直線運動由圖可知：當最大速度vmax40 m/s時，牽引力為Fmin2