專題4已審核功和功率(學(xué)生版)

1、沈丘一高2019-2020高三物理二輪專題復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案+限時練整理：翟俊鵬審核：趙東山專題四功和功率第 頁共15頁專題四功功率導(dǎo)學(xué)案1.幾種力做功的特點(1)重力、彈簧彈力、靜電力做功與 無關(guān).(2)摩擦力做功的特點單個摩擦力(包括靜摩擦力和滑動摩擦力 )可以做正功，也可以做負功，還可以不做功.相互作用的一對靜摩擦力做功的代數(shù)和 ,在靜摩擦力做功的過程中，只有機械能 的轉(zhuǎn)移，沒有機械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能；相互作用的一對滑動摩擦力做功的代數(shù)和 ,且總為在一對滑動摩擦力做功的過程中，不僅有相互摩擦的物體間機械能的轉(zhuǎn)移，還有部分機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的量等于系統(tǒng)機械能的減少量，等于滑動摩擦力與

2、的乘積.摩擦生熱是指滑動摩擦生熱，靜摩擦不會生熱.2.幾個重要的功能關(guān)系(1)重力的功等于 的變化，即 Wg=.(2)彈力的功等于 的變化，即 W彈=.(3)合力的功等于 的變化，即 W= .(4)重力(或系統(tǒng)內(nèi)彈簧彈力)之外的其他力的功等于 的變化，即 W其他=.(5)一對滑動摩擦力做的功等于 的變化，即 Q=1 .功和功率的求解功的求解： W= F1C0S a用于恒力做功，變力做功可以用 、利用或者圖象法來求解.(2)功率的求解：可以用定義式 來求解，如果力是恒力，可以用 來求解.高考題型1功和功率的分析與計算修選）（2018全國卷m 1購下礦井的礦石裝在礦車中，用電機通過豎井運送到地面.

3、某豎井中礦車提升的速度大小v隨時間t的變化關(guān)系如圖1所示，其中圖線分別描述兩次不同的提升過程，它們變速階段加速度的大小都相同；兩次提升的高度相同，提升的質(zhì)量相等.不考慮摩擦阻力和空氣阻力.對于第次和第次提升過程，（）A.礦車上升所用的時間之比為 4 : 5B.電機的最大牽引力之比為 2： 1C.電機輸出的最大功率之比為 2 ： 1D .電機所做的功之比為 4 : 5拓 展 訓(xùn) 練 1（多選）發(fā)動機額定功率為 Po的汽車在水平路面上從靜止開始先勻加速啟動，最后達到最大速度并做勻速直線運動，已知汽車所受路面阻力恒為Ff,汽車剛開始啟動時的牽引力和加速度分別為Fo和ao,如圖所示描繪的是汽車在這一過

4、程中速度隨時間以及加速度、牽引力和功率隨速度變化的圖象，其中正確的是（）.（2017全國卷m ）如圖所示，一質(zhì)量為 m,長度為l的均勻柔軟細繩 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，M點與繩的上端P相距11.重力加速度大小為g.在此過程中，外力做的功為（）31Agmgl1C.mgl3考點11B.gmgl1D.2mg1功和功率的計算（多選）如圖2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動.通過力傳感器和速度傳感器監(jiān)測到推力 F和物體速度v隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示.重力加速度g= 10 m/s2,則()A.物體的質(zhì)量 m=0.5 kgB.物體與水平面間

5、的動摩擦因數(shù)科=0.2C.第2 s內(nèi)物體克服摩擦力做的功Wf= 2 JD.前2 s內(nèi)推力F做功的平均功率 萬=1.5 W對點訓(xùn)練.如圖所示，質(zhì)量 m=1 kg、長L=0.8 m的均勻矩形薄板靜止在水平桌面上，其右端與桌子邊緣相平，板與桌面間的動摩擦因數(shù)為尸0.4.現(xiàn)用F = 5 N的水平力向右推薄板，使它翻下 TOC o 1-5 h z 桌子，力F做的功至少為(g取10 m/s2)()B. 1.6 JA. 1 JC. 2 JD. 4J2.質(zhì)量為m= 2 kg的物體沿水平面向右做直線運動，t=時刻受到一個水平向左的恒力 F,如圖甲所示，此后物體 v t圖象如圖乙所示，取水平向右為正方向，g取10

6、 m/s2, ()A.物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為科=0.510 s末恒力F的瞬時功率為6 W10 s末物體在計時起點左側(cè)4 m處010 s內(nèi)恒力F做功的平均功率為 0.6 W考點2變力做功【動能定理法】.(多選)一質(zhì)量為m的小球，用長為L的輕繩懸掛在。點，小球在水平恒力F作用下，從靜止開始由平衡位置P點移動到Q點，此時純與豎直方向的偏角為8如圖所示，則在此過程中()足A.小球受到的合力做功為 mgl (1-cos8)P AB.拉力F的功為Flsin 9C.重力勢能增加了 mgl (1-cos8)D.水平力F做功使小球與地球組成的系統(tǒng)機械能增加了mgl (1-cos9 )【微元法求變力做功】2

7、.（多選）如圖所示，擺球質(zhì)量為m,懸線的長為L,把懸線拉到水平位置后放手.設(shè)在擺球運動過程中空氣阻力 F阻的大小不變，則下列說法正確的是（IIIIflln - 0%加*A .重力做功為mgLB.繩的拉力做功為0C.空氣阻力（F阻）做功為-mgL一，1D.空氣阻力（F阻）做功為-F阻L2【化變力為恒力】.如圖所示，固定的光滑豎直桿上套著一個滑塊，用輕純系著滑塊繞過光滑的定 滑輪，以大小恒定的拉力 F拉繩，使滑塊從A點起由靜止開始上升.若從 A點上升至B點和從B點上升至C點的程中拉力F做的功分別為 W1、W2,滑塊經(jīng)B、C兩點時的動能分別為 EkB、EkC,圖中AB=BC , 則一定有（）WiW2

8、Wi EkcD . Ekb Ekc【利用平均力求變力做功】 TOC o 1-5 h z .用鐵錘把小鐵釘釘入木板，設(shè)木板對釘子的阻力與釘進木板的深度成正比，已知鐵錘第一 次將釘子釘進 d,如果鐵錘第二次敲釘子時對釘子做的功與第一次相同，那么，第二次釘子 進入木板的深度是（）A. （V3-1） d B . （45-1） dP （忑-1） d n 瓜 C D 22【Pt圖像法】.物體放在動摩擦因素為科的水平地面上，受到一水平拉力作用開始運動，所運動的速度隨時間變化關(guān)系和拉力功率隨時間變化關(guān)系分別如圖甲、圖乙所示。由圖像可知動摩擦因素科為()(g=10m/s2)A.巧0.1B.巧0.3C.尸0.2D

9、.產(chǎn)0.4【Fx圖像法】.(多選)如圖1所示，一輕彈簧下端固定在水平面上，上端放置一小物體，小物體處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)對小物體施一豎直向上的拉力F,使小物體向上做勻加速直線運動，拉力 F與物體位移x的關(guān)系如圖2所示，a、b、c均為已知重，重力加 速度為g,彈簧始終在彈性限度內(nèi).則下列結(jié)論正確的是( )A.開始時彈簧的壓縮量為 cC.物體的加速度大小為abgD.物體從開始運動到離開彈簧的過程經(jīng)過的時間為2c(b-a)B.物體與彈簧分離時，彈簧處于壓縮狀態(tài)ag考點3機車的啟動問題.機車輸出功率：P=Fv,其中F為機車牽引力.機車勻加速啟動過程的最大速度vi(此時機車輸出的功率最大)和全程的最大速度 v

10、m(此時F牽=5阻)求解方法 TOC o 1-5 h z ,P(1)求 vi:由 F 牽一F阻 = ma, P=F 牽 vi 可求 vi= .F阻+ ma一 ,- P求Vm：由P = F阻Vm,可求Vm= _ .F阻.解決機車啟動問題時的四點注意.(1)分清是勻加速啟動還是恒定功率啟動.(2)勻加速啟動過程中，機車功率不斷增大，最大功率是額定功率.(3)以額定功率啟動的過程中，牽引力不斷減小，機車做加速度減小的加速運動，牽引力 的最小值等于阻力.(4)無論哪種啟動方式，最后達到最大速度時，均滿足P=f阻vm, P為機車的額定功率.例】為了緩解城市交通擁堵問題，某市交通部門在禁止行人步行的十字路

11、口增設(shè)了長度為12 m的“直行待行區(qū)”.如圖所示，當(dāng)其他車道的車輛右轉(zhuǎn)時，直行道上的車輛可以提前進入“直行待行區(qū)”；當(dāng)直行綠燈亮起時， 可從“直行待行區(qū)”直行通過十字路口 .如果該路段的限速為60 km/h,從提示進入“直行待行區(qū)”到直行綠燈亮起的時間為4 s,現(xiàn)某汽車司機駕駛質(zhì)量為1.5 t的小汽車，汽車的額定功率為63 kW,汽車的前端剛好停在停車線處，當(dāng)司機看到上述提示時，立即由靜止開始 做勻加速直線運動，當(dāng)汽車的前端運動到“直行待行區(qū)”的前段線時，正好直行的綠燈亮起.司 機保持該加速度繼續(xù)運動到額定功率后保持功率不變.汽車在運動中受到的阻力為車重的0.2倍，重力加速度g取10 m/s2

12、,則：（1）在前4 s時間內(nèi)，汽車發(fā)動機所做的功是多少？（2）從開始運動計時，經(jīng)過 12 s達到該路段的限速，汽車經(jīng)過的總位移是多少？（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）I I |-情 卜字躋口愷4車道:行 J J L _ iEL/或?qū)c訓(xùn)練考向1恒定功率的啟動7.（多選）（2018佛山第一中學(xué)檢測）質(zhì)量為m的汽車在平直公路上行駛，所受的阻力恒為車重沈丘一高2019-2020高三物理二輪專題復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案+限時練整理：翟俊鵬審核：趙東山專題四功和功率第 頁共15頁沈丘一高2019-2020高三物理二輪專題復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案+限時練整理：翟俊鵬審核：趙東山專題四功和功率第ii頁共i5頁v時，加速度為a.則以下分析正確的

13、的k倍.汽車以額定功率行駛，當(dāng)它加速行駛的速度為是（）A .汽車發(fā)動機的額定功率為kmgvB.汽車行駛的最大速度為(kg+a) vkgC.當(dāng)汽車加速度減小到割寸，速度增加到2vD.汽車發(fā)動機的額定功率為 （ma+kmg）v考向恒定的加速度啟動8.質(zhì)量為m的汽車在平直路面上啟動，啟動過程的速度一時間圖象如圖所示，從 ti時刻起汽車的功率保持不變，整個運動過程中汽車所受阻力恒為Ff,則（）0ti時間內(nèi)，汽車的牽引力等于 叫;tit2時間內(nèi)，汽車的功率等于 FfvimviC.汽車運動的最大速度等于+1 viF ftiD. tit2時間內(nèi)，汽車的平均速度小于vi+ V22專題四功和功率限時練i . 一

14、輛CRH2型動車組的總質(zhì)量 M = 2X i05 kg ,額定輸出功率為 4 800 kW.假設(shè)該動車組在 水平軌道上運動時的最大速度為 270 km/h,受到的阻力Ff與速度v滿足Ff=kv.當(dāng)勻速行駛 的速度為最大速度一半時，動車組的輸出功率為（ ）A . 600 kWB. i 200 kW2 400 kWD. 4 800 kW. （2018天津卷 2）雪運動深受人民群眾喜愛.如圖1所示，某滑雪運動員（可視為質(zhì)點）由坡道進入豎直面內(nèi)的圓弧形滑道AB,從滑道的A點滑行到最低點 B的過程中，由于摩擦力的存在，運動員的速率不變，則運動員沿AB下滑過程中（）A.所受合外力始終為零B.所受摩擦力大小

15、不變C.合外力做功一定為零D.機械能始終保持不變.一質(zhì)量為m的汽車原來在平直路面上以速度v勻速行駛，發(fā)動機的輸出功率為P.從某時刻開始，司機突然加大油門將汽車發(fā)動機的輸出功率提升至某個值并保持不變，結(jié)果汽車在速度到達2v之后又開始勻速行駛.若汽車行駛過程所受路面阻力保持不變，不計空氣阻力.下列說法正確的是（），Pa.汽車加速過程的取大加速度為mvB.汽車加速過程的平均速度為 3VC.汽車速度從v增大到2V過程中做勻加速運動D.汽車速度增大時發(fā)動機產(chǎn)生的牽引力不斷增大.兩輪平衡車（如圖2所示）廣受年輕人的喜愛，它的動力系統(tǒng)由電池驅(qū)動，能夠輸出的最大 功率為Po,小明駕駛平衡車在水平路面上沿直線運

16、動，受到的阻力恒為Ff.已知小明和平衡車的總質(zhì)量為 m,從啟動到達到最大速度的整個過程中，小明和平衡車可視為質(zhì)點，不計小a的勻加速直線明對平衡車做的功.設(shè)平衡車啟動后的一段時間內(nèi)是由靜止開始做加速度為Pov=匚.一Ff+ ma運動，則（）A.平衡車做勻加速直線運動過程中能達到的最大速度為B.平衡車運動過程中所需的最小牽引力為F=ma一一一PoC.平衡車達到最大速度所用的時間t=-Ff+ ma a PoD.平衡車能達到的最大行駛速度vo=Ff+ ma.（多選）如圖3所示，輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端連接一小物塊，。點為彈簧在原長時物塊的位置.物塊由 A點靜止釋放，沿粗糙程度相同的水平面向右運動，最遠

17、到達B點.在從A到B的過程中，物塊（）小靴M一A.加速度先減小后增大B.經(jīng)過。點時的速度最大”C .所受彈簧彈力始終做正功D.所受彈簧彈力做的功等于克服摩擦力做的功1 一 TOC o 1-5 h z .（多選）如圖4所示，豎直平面內(nèi)有一半徑為R的固定學(xué)圓軌道與水平軌道相切于最低點B.一質(zhì)量為m的小物塊P（可視為質(zhì)點）從A處由靜止滑下，經(jīng)過最低點 B后沿水平軌道運動，到C處停下，B、C兩點間的距離為 R,物塊P與圓軌道、水平軌道之間的動摩擦因數(shù)均為代現(xiàn)用力F將該小物塊沿下滑的路徑從 C處緩慢拉回圓弧軌道的頂端 A,拉力F的方向始終與 小物塊的運動方向一致，小物塊從B處經(jīng)圓弧軌道到達 A處過程中，

18、克服摩擦力做的功為mgR下列說法正確的是（）A.物塊在下滑過程中，運動到B處時速度最大也OaB.物塊從A滑到C的過程中克服摩擦力做的功等于2科mgR產(chǎn)C.拉力F做的功小于 2mgRb. /c aD.拉力F做的功為 mgR（1 + 2由7、一質(zhì)量為m的物體在水平恒力 F的作用下沿水平面運動，在 to時刻撤去力F,其v-t圖象 如圖所示。已知物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為科，則下列關(guān)于力F的大小和力F做的功 W TOC o 1-5 h z 的大小關(guān)系式，正確的是JA. F= gB. F = 25g/pxC. W=mgotoD. W= 3mg:）to（ J4.28、一質(zhì)量為m的物體，同時受幾個力的作用

19、而處于靜止?fàn)顟B(tài)。某時刻其中一個力F突然變?yōu)?,其他力不變。則經(jīng)過時間 t,合力的功率的大小是 32F2tB4F2tC 2F2tD4F2tA. 9m. 9m. 3m. 3m9.、一滑塊在水平地面上沿直線滑行，t=0時速率為1 m/so從此刻開始在與速度平行的方向上對其施加一水平作用力 F,力F和滑塊的速度v隨時間的變化規(guī)律分別如圖甲和乙所示，則（兩圖取同一正方向，取重力加速度g= 10 m/s2）A.滑塊的質(zhì)量為0.5 kgB.滑塊與水平地面間的動摩擦因數(shù)為0.5C.第1 s內(nèi)摩擦力對滑塊做功為一1 JD.第2 s內(nèi)力F的平均功率為 1.5 W10、質(zhì)量為m的小球在豎直向上的拉力作用下從靜止開始

20、運動，其v-t圖象如圖所示（豎直向上為正方向，DE段為直線），已知重力加速度大小為g,下列說法正確的是t3 14時間內(nèi)，小球豎直向下做勻減速直線運動t0t2時間內(nèi)，合力對小球先做正功后做負功v20 t2時間內(nèi)，小球的平均速度一定為 T,m(V3 + V4)t3t4 時間內(nèi)，拉力做的功為 2(V4 V3)+g(t4t3)11、如圖所示，一半徑為 R的半圓形軌道豎直固定放置，軌道兩端等高；質(zhì)量為m的質(zhì)點自g。質(zhì)點自P滑到Q的過程中，克服摩擦力所做的功為1 AqmgR軌道端點P由靜止開始滑下，滑到最低點 Q時，對軌道的正壓力為 2mg,重力加速度大小為1 B.mgRc兀 cD.4mgR1 C.2mg

21、R12、（多選）如圖所示，為碼頭拖船作業(yè)的示意圖，質(zhì)量為m的汽車在平直路面上運動，用跨過光滑定滑輪的輕繩牽引輪船，汽車與定滑輪之間的輕繩始終水平。汽車加速行駛，當(dāng)牽引輪船的輕繩與水平方向的夾角為。時，汽車的加速度大小為 a,牽引力的功率為 P,受到的阻力大小為f,輪船的速度大小為 v,則A.輪船在靠岸過程中可能做勻速運動B.此時汽車的速度為 丫車=三工cos 0C.此時繩的拉力 T=-P mafvcos 0D.此時繩的拉力對船做功的功率Pt=P （f+ ma）vcos 013、（多選）一個物塊從斜面底端沖上足夠長的斜面后，返回到斜面底端。已知小物塊沖上斜面的初動能為 E,它返回斜面底端的速度大小為v,克服摩擦阻力做功為1E。若小物塊沖上4斜面的初動能變?yōu)?3E,則A .返回斜面底端時動能為 3E4B.返回斜面底端時速度大小為 43v 3C.從出發(fā)到返回斜面底端，克服摩擦阻力做功為 4E3D.從出發(fā)到返回斜面底端，機械能減少3E814、（多選）可視為質(zhì)點的小球