優(yōu)化探究(新課標(biāo))2017屆高三物理一輪復(fù)習(xí)第5章機(jī)械能第1講功功率知能提升演練

1、功功率隨堂反饋1. （2015 高考海南卷）假設(shè)摩托艇受到的阻力大小正比于它的速率如果摩托艇發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率變?yōu)樵瓉?lái)的 2 倍，則摩托艇的最大速率變?yōu)樵瓉?lái)的（）A. 4 倍B.2 倍C. 3 倍D. 2 倍解析：阻力Ff與速率v成正比，設(shè)比值為k,貝UF=kv.摩托艇達(dá)到最大速率時(shí)P=FfV,得P=kv2,即輸出功率與最大速率的平方成正比，若輸出功率變?yōu)樵瓉?lái)的2 倍，則最大速率變?yōu)樵瓉?lái)的 2 倍，D 正確.答案：D2. 如圖所示，質(zhì)量相同的兩物體從同一高度由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，A沿著固定在地面上的光滑斜面下滑，B做自由落體運(yùn)動(dòng).兩物體分別到達(dá)地面時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A.重力的平均功率PAPBB.

2、重力的平均功率PA=pBC.重力的瞬時(shí)功率PA=PBD.重力的瞬時(shí)功率PAtB,由-p=賓卩PAPsin02tB,A B 均錯(cuò)；由勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)公式可知落地時(shí)兩物體的速度大小相同，方向不同，重力的瞬時(shí)功率 PA=mgvsin0,FB=mgv顯然 PAWB.WvWC.W=W6D. 無(wú)法確定W和W的大小關(guān)系解析：繩子對(duì)滑動(dòng)做的功為變力做動(dòng)，可以通過(guò)轉(zhuǎn)換研究對(duì)象，將變力的功轉(zhuǎn)化為恒力的功.因繩子對(duì)滑塊做的功等于拉力F對(duì)繩子做的功，而拉力F為恒力，W=Fl,Al為 繩拉滑塊過(guò)程中力F的作用點(diǎn)移動(dòng)的位移，大小等于滑輪左側(cè)繩長(zhǎng)的縮短量，由圖可知，AlABAlBC,故WW,A 正確.7答案：A6.圖所示，質(zhì)

3、量為m的小球以初速度V。水平拋出，恰好垂直打在傾角為A.mgvtan0D.mgvcos正確.答案:的輸出功率達(dá)到最大值P,以后起重機(jī)保持該功率不變，繼續(xù)提升重物，直到以最大速度v2勻速上升為止，則整個(gè)過(guò)程中，下列說(shuō)法不正確的是（）PA. 鋼繩的最大拉力為一V1PB. 鋼繩的最大拉力為PC. 重物的最大速度為 V2=mgD. 重物做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 解析：起重機(jī)達(dá)到最大功率后， 鋼繩的拉力逐漸減小， 所以勻加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程的拉力為最大拉PPP力，R = , A 正確，B 錯(cuò)誤；達(dá)到最大速度V2時(shí)，拉力F2=mg所以V2= = =, C 正確；球落在Cmgvsin解析: 小球落在斜面上時(shí)重力的瞬

4、時(shí)功率為P=mgv, 而Vytan0=Vo,所以mgvP=耗，B7.起重機(jī)的鋼繩由靜止開(kāi)始勻加速提起質(zhì)量為m的重物，當(dāng)重物的速度為Vi時(shí)，起重機(jī)mvP-mgv8V1F2mgP-mgF1mg V1PV1重物做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度a=一 g，勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1= =m m mva2mv打,D 正確.Pmgv答案：B二、多項(xiàng)選擇題& （2015 高考浙江卷）我國(guó)科學(xué)家正在研制航母艦載機(jī)使用的電磁彈射器.艦載機(jī)總質(zhì)量945為 3.0 x10 kg,設(shè)起飛過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)的推力恒為1.0X10 N;彈射器有效作用長(zhǎng)度為100 m力為彈射器和發(fā)動(dòng)機(jī)推力之和，假設(shè)所受阻力為總推力的A.彈射器的推力大小為 1.1

5、X106NB.彈射器對(duì)艦載機(jī)所做的功為1.1X108JC.彈射器對(duì)艦載機(jī)做功的平均功率為8.8X107W2D.艦載機(jī)在彈射過(guò)程中的加速度大小為32 m/s2 2V8022解析：艦載機(jī)彈射過(guò)程中的加速度a=m/s2= 32 m/s2,選項(xiàng) D 正確；對(duì)艦載機(jī)2x2X100在水平方向受力分析，根據(jù)牛頓第二定律得F彈+F發(fā)一 20%（F彈+F發(fā)）=ma解得F彈=1.1X106N,選項(xiàng) A 正確；由功的定義得 W=F彈x= 1.1X108J，選項(xiàng) B 正確；由速度公式得彈射v80W7器對(duì)艦載機(jī)的作用時(shí)間t=-=石 s = 2.5 s，由功率的定義得P彈=4.4X10 W 選項(xiàng) Ca32t錯(cuò).答案：AB

6、D9. 一輛汽車(chē)在水平路面上以速度V0勻速行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為P,牽引力為F0.從t1時(shí)刻 起汽車(chē)開(kāi)上一個(gè)傾角為0的上坡路，若汽車(chē)功率保持不變，水平路面與坡路路況相同，汽 車(chē)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的變速運(yùn)動(dòng)后又進(jìn)入勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，則下面關(guān)于汽車(chē)速度v、牽引力F與時(shí)間t的關(guān)系圖象正確的是（）解析：當(dāng)汽車(chē)開(kāi)上坡路時(shí)，速度減小，由P=Fv可知牽引力F增大，對(duì)斜面上的汽車(chē)受力分 析可知，合力方向向下，由牛頓第二定律得mgsin0+Ff-F=ma因F增大，故加速度減 小，vt圖象中曲線(xiàn)斜率減小，故選項(xiàng) A、C 正確.答案：AC110.（2016 南昌模擬）如圖所示為汽車(chē)的加速度和車(chē)速倒數(shù)v的關(guān)系圖象.若汽車(chē)質(zhì)量為

7、2X103kg，它由靜止開(kāi)始沿平直公路行駛， 且行駛中阻力恒定，最大車(chē)速為 30 m/s，則（）推力恒定要求艦載機(jī)在水平彈射結(jié)束時(shí)速度大小達(dá)到80 m/s.彈射過(guò)程中艦載機(jī)所受總推20% 則（10A. 汽車(chē)所受阻力為 2X103NB. 汽車(chē)在車(chē)速為 15 m/s 時(shí)，功率為 6X104W11C.汽車(chē)勻加速的加速度為3 m/sD.汽車(chē)勻加速所需時(shí)間為5 s1解析：設(shè)汽車(chē)所受阻力大小為Ff，由汽車(chē)的加速度和車(chē)速倒數(shù)v的關(guān)系圖象可知，汽車(chē)從靜 止開(kāi)始先做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度a= 2 m/s2,直到速度達(dá)到vi= 10 m/s，則勻加速階段所用Vi時(shí)間為t= = 5 s，此時(shí)汽車(chē)的牽引力功率達(dá)到最大，即

8、Pm= (Ff+ma Vi;接下來(lái)做加速度a逐漸減小的變加速運(yùn)動(dòng)，汽車(chē)的牽引力功率保持不變，當(dāng)速度達(dá)到V2= 30 m/s 時(shí)，加速度為零，此時(shí)Pm=FfV2，則解得Ff= 2X103N , Pn= 6X104W,當(dāng)汽車(chē)在車(chē)速為 15 m/s 時(shí)，功 率為6X104W,所以正確選項(xiàng)為AB、D.答案：ABD 三、非選擇題11質(zhì)量為 2 kg 的物體靜止在水平地面上，物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小視為相等.t= 0 時(shí)，物體受到方向不變的水平拉力F的作用，F(xiàn)的大小在不同時(shí)間段內(nèi)有不同的值，具體情況如表格所示(g取 10 m/s2) 求：時(shí)間t/s02244668拉力

9、 RN4848(1)4 s 末拉力的瞬時(shí)功率；68 s 內(nèi)拉力所做的功；(3)8 s 內(nèi)拉力的平均功率.解析：(1)在 02 s 內(nèi)，拉力等于 4 N，最大靜摩擦力等于 4 N，故物體靜止. 在 24 s 內(nèi)，拉力F= 8N，由牛頓第二定律得F-mg= ma解得a= 2 m/s12位移為X1= a( t) = 4 m 4 s 末物體的速度大小v=aAt= 4 m/s4 s 末拉力的瞬時(shí)功率P=Fv= 8X4 W= 32 W(2) 在 46 s 內(nèi)，拉力等于 4 N，滑動(dòng)摩擦力等于 4 N，故物體做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng).位移X2=vAt= 4x2 m= 8 m在 68 s 內(nèi)，拉力仍然是F= 8 N，物

10、體的加速度大小仍為a= 2 m/s2.12位移X3=vAt+ a(At) = 12 m拉力所做的功W=FX3= 8X12 J = 96 J(3) 8 s 內(nèi)拉力做的功W= 0 + 8X4 J + 4X8 J + 96 J = 160 JW平均功率P= -p = 20 W答案：(1)32 W (2)96 J (3)20 W1212.(2015 高考四川卷)嚴(yán)重的霧霾天氣，對(duì)國(guó)計(jì)民生已造成了嚴(yán)重的影響. 汽車(chē)尾氣是形 成霧霾的重要污染源. “鐵腕治污”已成為國(guó)家的工作重點(diǎn).地鐵列車(chē)可實(shí)現(xiàn)零排放，大力發(fā)展地鐵，可以大大減少燃油公交車(chē)的使用，減少汽車(chē)尾氣排放.若一地鐵列車(chē)從甲站由靜止啟動(dòng)后做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，

11、先勻加速運(yùn)動(dòng)20 s 達(dá)最高速度 72 km/h ,再勻速運(yùn)動(dòng) 80 s，接著勻減速運(yùn)動(dòng) 15 s 到達(dá)乙站停住設(shè)列車(chē)在勻加速運(yùn)動(dòng)階段牽引力為1X106N,勻速運(yùn)動(dòng)階段牽引力的功率為6X103kW 忽略勻減速運(yùn)動(dòng)階段牽引力所做的功.(1) 求甲站到乙站的距離；(2) 如果燃油公交車(chē)運(yùn)行中做的功與該列車(chē)從甲站到乙站牽引力做的功相同，求公交車(chē)排放氣態(tài)污染物的質(zhì)量.(燃油公交車(chē)每做 1 焦耳功排放氣態(tài)污染物3X10一6克)解析：(1)設(shè)列車(chē)勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)階段所用的時(shí)間為t1,位移為S1；在勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)階段所用的時(shí)間為t2,位移為S2,速度為V；在勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)階段所用的時(shí)間為t3,位移為S3；甲站到乙站的位移為S,貝 U151= vt152=Vt253= vt3S=S1+S2+S3聯(lián)立