2022三維設(shè)計(jì)一輪大本高考物理課時(shí)跟蹤檢測(cè)(十五)　功和功率

1、本文格式為word版，下載可任意編輯2022三維設(shè)計(jì)一輪大本高考物理課時(shí)跟蹤檢測(cè)(十五)功和功率 課時(shí)跟蹤檢測(cè)( ( 十五) ) 功和功率 1 (2021 江蘇高考) 質(zhì)量為 1.5 10 3 kg 的汽車(chē)在水平路面上勻速行駛 ，為 速度為 20 m/s， ，為 受到的阻力大小為 1.8 10 3 n 。此時(shí) ， 汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的實(shí)際功率是( ) a 90 w b 30 kw c 36 kw d 300 kw 解析：選 選 c 依據(jù)汽車(chē)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)可得此時(shí)汽車(chē)所受的牽引力 等于阻力 ，即 即 f f 1.8 10 3 n， ， 此時(shí)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際輸出功率即瞬時(shí)功率 ，據(jù) 依據(jù) p fv，

2、， 代 入數(shù)據(jù)解得此為 時(shí)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際輸出功率為 36 kw ，a 、b 、d 項(xiàng)均錯(cuò)誤， ，c 項(xiàng)正確。 2 (2021 武漢示范高中聯(lián)考) 一個(gè)小球被水平拋出 ，動(dòng) 運(yùn)動(dòng) t 時(shí)間重力做的功為 w， ， 不計(jì)空氣阻力 ，則 則 t 時(shí)刻重力的瞬時(shí)功率為( ) a w4t b w2t c 2wt d wt 解析：選 選 c 設(shè)小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為 v 0 ，t 時(shí)刻的速度為 v ，有 依據(jù)動(dòng)能定理有 w 12 mv2 12 mv 02 ，t 時(shí)刻小球的豎直方向分速度 v gt ，v 2 v 0 2 v 2 ，t 時(shí)刻重力的瞬時(shí)率 功率 p mgv mg 2 t ，得 聯(lián)立解得 p 2

3、wt ，項(xiàng) 選項(xiàng) c 正確。 3 (2021 甘肅白銀市模擬) 如圖所示 ， 小物塊甲從豎直固定的 14 光光滑圓弧軌道頂端由靜止滑下 ，為 軌道半徑為 r， ， 圓弧底端 切線(xiàn)水平。小物為 塊乙從高為 r 的光滑斜面頂端由靜止滑下。下列推斷正確的是( ) a 兩物塊到達(dá)底端時(shí)速度相同 b 兩物塊運(yùn)動(dòng)究竟端的過(guò)程中重力做功相同 c 兩物塊到達(dá)底端時(shí)動(dòng)能相同 d 兩物塊到達(dá)底端時(shí) ， 重力對(duì)乙做功的瞬時(shí)功率大于重力對(duì)甲做功的瞬時(shí)功率 ： 解析：選 選 d 兩物塊下落的高度相同， ， 依據(jù)動(dòng)能定理， ，有 有 mgr 12 mv2 ，得 解得 v 2gr ， ，可知兩物塊到達(dá)底端時(shí)的速度大小相等

4、， 但方向不同， ，a 錯(cuò)誤； 兩物塊的質(zhì)量大小關(guān)系不確定 ，故無(wú)法推斷兩物塊運(yùn)動(dòng)究竟端時(shí)重力做的功及動(dòng)能是否相同，b 、c 錯(cuò)誤；在底端時(shí) ，重力對(duì)甲做功的瞬時(shí)功率為零 ， 重力對(duì)乙做功的瞬時(shí)功率大于零， ，d 正確。 4. 用長(zhǎng)為 l 、不行伸長(zhǎng)的細(xì)線(xiàn)把質(zhì)量為 m 的小球懸掛于 o 點(diǎn) 點(diǎn) ， 將小球拉至懸線(xiàn)偏離豎直方向 角后放手 ，動(dòng) 運(yùn)動(dòng) t 時(shí)間后停在最低點(diǎn)。則在時(shí)間 t 內(nèi)( ) a 為 小球重力做功為 mgl(1 cos ) b 空氣阻力做功為mgl cos c 為 小球所受合力做功為 mgl sin d 細(xì)線(xiàn)拉力做功的功率為 mgl （1 cos ） ）t 解析：選 選 a 小

5、球從開(kāi)頭運(yùn)動(dòng)到停止的過(guò)程中 ， 下降的高度為：h l(1 cos )， ， 所以小球的重力做功：w g mgh mgl(1 cos )， ，故 故 a 正確；在小球運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中 ， 重力和空氣阻力對(duì)小球做功 ， 依據(jù)動(dòng)能定理得：w g w f 0 0， ，功 所以空氣阻力做功 w f w g mgl(1 cos )， ，故 故 b 錯(cuò)誤；小球受到的合外力做功等于小球動(dòng)能的變化 ，以 所以 w合 0 0 0， ，故 故 c 錯(cuò)誤；由于細(xì)線(xiàn)的拉力始終與運(yùn)動(dòng)的方向垂直 ， 所以細(xì)線(xiàn)的拉力不做功 ，為 細(xì)線(xiàn)拉力做功的功率為 0， ，故 故 d 錯(cuò)誤。 5.(2021 .安慶高三質(zhì)檢) 如圖所示，

6、，從 在某滑雪場(chǎng)滑雪者從 o 點(diǎn)由靜止沿斜面自由滑下 ，至 接著在水平面上滑至 n 點(diǎn)停下 ， 斜面、水平面與滑雪板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為 0.1， ， 滑雪者( 包括滑雪板 板) 的質(zhì)量為 m 50 kg ，g 取 10 m/s 2 ， ，o 、n 兩點(diǎn)間的水平距離為 s 100 m 。在滑雪者經(jīng)過(guò) on 段運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中 ， 克服摩擦力做的功為( ) a 1 250 j b 2 500 j c 5 000 j d 7 500 j 解析：選 選 c 設(shè)斜面的傾角為 ，從 則滑雪者從 o 到 到 n 的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力做的功w f mgx om cos mgx mn ， ， 由 題圖可知， ，

7、x om cos x mn s， ，得 兩式聯(lián)立可得 w f mgs 0.1 50 10 100 j 5 000 j， ，故 故 a 、b 、d 錯(cuò)誤， ，c 正確。 6 (2021 日照聯(lián)考) 汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率是 60 kw， ，為 汽車(chē)的質(zhì)量為 2 10 3 kg， ， 在平直路面上行駛 ， 受到的阻力是車(chē)重的 的 0.1 倍。若汽車(chē)從靜止動(dòng)身 ，以 以 0.5 m/s 2 的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng) ，發(fā) 則動(dòng)身 50 s 時(shí) 時(shí) ， 汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率為(取 取 g 10 m/s 2 )( ) a 25 kw b 50 kw c 60 kw d 75 kw 解析：選 選 c 汽車(chē)受到的

8、阻力 f 0.1mg 2 000 n， ，以 汽車(chē)以 0.5 m/s 2 的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng) ，有 由牛頓其次定律有 f f ma， ，得 解得 f 3 000 n ；若 50 s 內(nèi)車(chē)是勻加速運(yùn)動(dòng) ，則 則 v at 25 m/s， ，以 所以 50 s 末汽車(chē)功率 p fv 75 000 w 75 kw ；但汽 車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功 率是60 kw， ，則 則 50 s 內(nèi)車(chē)不是勻加速運(yùn)動(dòng) ，發(fā) 而是先勻加速后變加速；故動(dòng)身 50 s 時(shí) 時(shí) ， 汽車(chē)發(fā)動(dòng)為 機(jī)的實(shí)際功率為 60 kw， ，項(xiàng) 選項(xiàng) c 正確。 7 ( 多選) (2021 陜西西安長(zhǎng)安區(qū)模擬) 如圖所示 ，為 擺球質(zhì)量為 m

9、， ， 懸為 線(xiàn)的長(zhǎng)為 l， ，從 把懸線(xiàn)拉到水平位置后放手。設(shè)在擺球從 a 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 b 點(diǎn) 點(diǎn)力 的過(guò)程中空氣阻力 f 阻 的大小不變 ，為 重力加速度為 g， ， 則下列說(shuō)法正確的是 是( ) a 為 重力做功為 mgl b 繩的拉力做功為零 c f 阻 做功為mgl d f 阻 做功為 12 f阻 l 解析：選 選 abd 小球下落過(guò)程中 ，為 重力做功為 mgl ，a 正確；繩的拉力始終與速度方向垂直 ， 拉力做功為零， ，b 正確；空氣阻力 f 阻 大小不變 ， 方向始終與速度方向相反 ，故 故 f阻 做功為f 阻 12 l ，c 錯(cuò)誤， ，d 正確。 8 ( 多選)(2021 天

10、津等級(jí)考) 復(fù)興號(hào)動(dòng)車(chē)在世界上首次實(shí)現(xiàn)速度350 km/h 自動(dòng)駕駛功能 ，為 成為我國(guó)高鐵自主創(chuàng)新的又一重大標(biāo)志性成果。一列質(zhì)量為 m 的動(dòng)車(chē) ，為 初速度為 v 0 ， 以恒率 定功率 p 在平直軌道上運(yùn)動(dòng) ，間 經(jīng)時(shí)間 t 達(dá)到該功率下的最大速度 v m 。設(shè)動(dòng)車(chē)行駛過(guò)程中所力 受到的阻力 f 保持不變 ，間 動(dòng)車(chē)在時(shí)間 t 內(nèi)( ) a. 做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) b 加速度漸漸減小 c 率 牽引力的功率 p fv m d 功 牽引力做功 w 12 mv m2 12 mv 02 解析：選 選 bc 由于動(dòng)車(chē)以恒定功率運(yùn)動(dòng) ，由 則由 p f 牽 v 可知在功率不變時(shí) ， 動(dòng)車(chē)的速度增大則牽引力

11、減小， ，知 由牛頓其次定律可知 f 牽 f ma， ， 動(dòng)車(chē)的加速度漸漸減小， ，a 錯(cuò)誤 ，b 正確；當(dāng)動(dòng)車(chē)的加速度為零時(shí) ， 即牽引力等于阻力時(shí) ， 動(dòng)車(chē)的速度最大 ，即 即 p fv m ， ，c 間 正確；設(shè)動(dòng)車(chē)在時(shí)間 t 內(nèi)的位移為 x ，得 由動(dòng)能定理得 w fx 12 mv m2 12 mv 02 ， 則牽引力為 所做的功為 w fx 12 mv m2 12 mv 02 ，d 錯(cuò)誤。 9.(2021 吉林五地六校合作體聯(lián)考) 一輛小汽車(chē)在水平路面上由靜止啟動(dòng) ，前 在前 5 s 內(nèi)做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)， ，5 s 末達(dá)到額定功率 ， 之后保持以其 額定功率運(yùn)動(dòng)，其 v-t 圖像如圖

12、所示。已知汽車(chē)的質(zhì)量為 m 1 10 3 kg， ，的 汽車(chē)受到地面的阻力為車(chē)重的 0.1 倍 倍， ，g 取 取 10 m/s 2 ， 則以下說(shuō)法正確的是( ) a 前 汽車(chē)在前 5 s 內(nèi)的牽引力為 5 10 2 n b 為 汽車(chē)速度為 25 m/s 時(shí)的加速度為 5 m/s 2 c 為 汽車(chē)的額定功率為 100 kw d 為 汽車(chē)的最大速度為 80 m/s 解析：選 選 c 由圖像可知?jiǎng)蚣铀僦本€(xiàn)運(yùn)動(dòng)的加速度為 為 a vt 205 m/s 2 4 m/s 2 ， 根得 據(jù)牛頓其次定律得 f f ma ，為 解得牽引力為 f f ma 0.1 1 10 4 n 1 10 3 4 n 5 1

13、0 3 n， ，故 故 a 錯(cuò)誤。額定功率為 p fv 5 000 20 w 100 kw， ，故 故 c 正確。當(dāng)車(chē)的速是 度是 25 m/s 時(shí) 時(shí) ，力 牽引力 f pv 100 00025 n 4 000 n， ，度 此時(shí)車(chē)的加速度 a f fm 4 000 0.1 1 10 41 10 3 m/s 2 3 m/s 2 ，故 故 b 錯(cuò)誤。當(dāng)牽引力與阻力相等時(shí) ， 速度最大 ， 最大速為 度為 v m pf pf 100 0001 000 m/s 100 m/s， ，故 故 d 錯(cuò)誤。 10 ( 多選) 一輛 crh2 型動(dòng)車(chē)組的總質(zhì)量 m 2.0 10 5 kg， ，為 額定輸出功率

14、為 4 800 kw。 。為 假設(shè)該動(dòng)車(chē)組在水平軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的最大速度為 270 km/h， ，力 受到的阻力 f f 度 與速度 v 滿(mǎn)意f f kv ，g 取 取 10 m/s 2 。下列說(shuō)法正確的是( ) a 為 該動(dòng)車(chē)組以最大速度行駛時(shí)的牽引力為 6.4 10 4 n b 出 從題中給出的數(shù)據(jù)可算出 k 1.0 10 3 n s/m c 當(dāng)勻速行駛的速度為最大速度一半時(shí) ，為 動(dòng)車(chē)組受到的阻力為 1.6 10 4 n d 當(dāng)勻速行駛的速度為最大速度一半時(shí) ，為 動(dòng)車(chē)組的輸出功率為 1 200 kw 解 析：選 選 ad 最大速度為 v m 270 km/h 75 m/s， ，據(jù) 依據(jù)

15、p fv， ， 得該動(dòng)車(chē)組以最大速為 度行駛時(shí)的牽引力為 f pv m 4 800 10 375 n 6.4 10 4 n， ，故 故 a 正確；當(dāng)牽引力與阻力相 等時(shí) ， 速度達(dá)到最大 ，有 則有 f f f kv m ，得 解得 k fv m 6.4 10 475 n s/m 853.3 n s/m， ，故 故 b 錯(cuò)誤；當(dāng)勻速行駛的速度為 v vm2 時(shí) ，有 則有 f f kv 853.3 752 n 3.2 10 4 n， ，力 此時(shí)牽引力 f f f 3.2 10 4 n， ，率 動(dòng)車(chē)組輸出功率 p fv 3.2 10 4 752 w 1 200 kw， ，故 故 c 錯(cuò)誤， ，d

16、 正確。 11 如圖甲所示 ，量 質(zhì)量 m 2.0 kg 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) 數(shù) 0.20 。從 t 0 時(shí)刻起 ，力 物體受到一個(gè)水平力 f 的作用而開(kāi)頭運(yùn)動(dòng) ，前 前 8 s 內(nèi) 內(nèi) f 隨時(shí)間t 變化的規(guī)律如圖乙所示， ，g 取 取 10 m/s 2 。求： (1) 在圖丙坐標(biāo)系中畫(huà)出物體在前 8 s 內(nèi)的 v-t 圖像； (2)前 前 8 s 內(nèi)水平力 f 所做的功。 解析：(1)0 4 s 物體做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)；f mg ma 1 a 1 3 m/s 2 ， 4 s 時(shí)物體速度 v 1 a 1 t 1 12 m/s。 。 4 5 s 物體做加速度為

17、a 2 的勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) ，f mg ma 2 a 2 7 m/s 2 ， 5 s 時(shí)物體速度 v 2 v 1 a 2 t 2 5 m/s， ， 5 s 后 后 f 撤去 ，為 做加速度為 a 3 的勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) ，設(shè) 設(shè) t 3 時(shí)間后速度為零。 mg ma 3 a 3 g 2 m/s 2 。 0 v 2 a 3 t 3 t 3 2.5 s。 。 即 即 5 7.5 s 內(nèi)做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)到速度為零。 7 5 8 s 內(nèi)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)。 綜上， ，0 8 s 內(nèi)的 v-t 圖像如圖所示。 (2)前 前 8 s 內(nèi)水平力 f 所做的功由 v-t 圖像知： w f fv 12 t 1 fv

18、1 v 22 t 2 155 j。 。 答案：(1) 見(jiàn)解析圖 (2)155 j 12 (2021 衡水模擬) 如圖甲 所示 ，段 在水平路段 ab 上有一質(zhì)量為 2 10 3 kg 的汽車(chē)( 可視為質(zhì)點(diǎn))， ，以 正以 10 m/s 的速度向右勻速運(yùn)動(dòng) ，段 汽車(chē)前方的水平路段 bc 較粗糙 ， 汽車(chē)通過(guò)整個(gè) 個(gè) abc 路段的 v-t 圖像如圖乙所示(在 在 t 15 s 處水平虛線(xiàn)與曲線(xiàn)相切)， ， 運(yùn)動(dòng)過(guò)程中汽車(chē)發(fā)持 動(dòng)機(jī)的輸出功率保持 20 kw 不變， ， 假設(shè) 汽車(chē)在兩個(gè)路段上受到的阻力( 含地面摩擦力和空氣阻力等) 各自有恒定的大小。求： 甲 乙 乙 (1) 汽車(chē)在 ab 路段上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力 f 1 的大??； (2) 汽車(chē)過(guò) 剛好開(kāi)過(guò) b 點(diǎn)時(shí)加速度 a 的大小； (3)bc 路段的長(zhǎng)度。 解析：(1) 汽車(chē)在 ab 路段做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) ， 依據(jù)平衡條件 ， 有：f 1 f 1 ， ，p f 1 v 1 解得：f 1 p