高考物理第一輪復(fù)習(xí)限時(shí)規(guī)范訓(xùn)練：功和功率（含解析）

1、4/4一輪復(fù)習(xí)限時(shí)標(biāo)準(zhǔn)訓(xùn)練:功和功率一、選擇題：在每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中 ,第15題只有一項(xiàng)符合題目要求 ,第68題有多項(xiàng)符合題目要求1如下圖 ,乒乓球運(yùn)發(fā)動(dòng)用同一個(gè)乒乓球兩次發(fā)球 ,乒乓球恰好都在等高處水平向左越過球網(wǎng) ,從最高點(diǎn)落到臺(tái)面的過程中(不計(jì)乒乓球的旋轉(zhuǎn)和空氣阻力) ,以下說法正確的選項(xiàng)是 ( ) A球第1次過網(wǎng)時(shí)的速度小于第2次的B球第1次的速度變化量小于第2次的C球兩次落到臺(tái)面時(shí)重力的瞬時(shí)功率相等D球兩次落到臺(tái)面過程中重力的平均功率不相等解析：C 球下落的高度相同 ,由h12gt2可知下落的時(shí)間相等 ,因球第1次比第2次通過的水平位移大 ,根據(jù)xvt可知 ,球第1次過網(wǎng)時(shí)的速度大

2、于第2次過網(wǎng)時(shí)的速度球在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng) ,在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng) ,故速度變化量只在豎直方向 ,由vgt可得速度變化量相等重力的瞬時(shí)功率Pmgvy ,落地時(shí)豎直方向的速度相等 ,故球兩次落到臺(tái)面時(shí)重力的瞬時(shí)功率相等平均功率等于功除以時(shí)間 ,重力兩次做的功相同 ,時(shí)間也相同 ,重力兩次的平均功率也相同 ,應(yīng)選C.2質(zhì)量為m的汽車 ,啟動(dòng)后沿平直路面行駛 ,如果發(fā)動(dòng)機(jī)的功率恒為P ,且行駛過程中受到摩擦阻力大小一定 ,汽車速度能夠到達(dá)的最大值為v ,那么當(dāng)汽車的車速為eq f(v,3)時(shí) ,汽車的瞬時(shí)加速度的大小為( )Aeq f(P,mv) Beq f(2P,mv) Ceq f(3P,

3、mv) Deq f(4P,mv)【答案】B【解析】當(dāng)汽車勻速行駛時(shí) ,有fFeq f(P,v) ,根據(jù)PFeq f(v,3) ,得Feq f(3P,v) ,由牛頓第二定律得aeq f(Ff,m)eq f(f(3P,v)f(P,v),m)eq f(2P,mv) ,應(yīng)選項(xiàng)B正確 ,A、C、D錯(cuò)誤3如下圖 ,質(zhì)量為m的小球以初速度v0水平拋出 ,恰好垂直打在傾角為的斜面上 ,不計(jì)空氣阻力 ,那么球落在斜面上時(shí)重力的瞬時(shí)功率為( )Amgv0tan Beq f(mgv0,tan )Ceq f(mgv0,sin ) Dmgv0cos 【答案】B【解析】由于v垂直于斜面 ,可求出小球落在斜面上時(shí)速度的豎直

4、分量v2eq f(v0,tan ) ,此時(shí)重力做功的瞬時(shí)功率為Pmgv2eq f(mgv0,tan ).選項(xiàng)B正確4如下圖 ,木板質(zhì)量為M ,長度為L ,小木塊質(zhì)量為m ,水平地面光滑 ,一根不計(jì)質(zhì)量的輕繩跨過定滑輪分別與M和m連接 ,小木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 ,開始時(shí)木塊靜止在木板左端 ,現(xiàn)用水平向右的力將m拉至右端 ,拉力至少做功為 ( )AmgL B2mgLCeq f(mgL,2) D(Mm)gL【答案】A【解析】m緩慢運(yùn)動(dòng)至右端 ,拉力F做功最小 ,其中FmgFT ,FTmg ,小木塊位移為eq f(L,2) ,所以WFFeq f(L,2)mgL.5有一固定軌道ABCD如下圖 ,A

5、B段為四分之一光滑圓弧軌道 ,其半徑為R ,BC段是水平光滑軌道 ,CD段是光滑斜面軌道 ,BC和斜面CD間用一小段光滑圓弧連接有編號(hào)為1,2,3,4完全相同的4個(gè)小球(小球不能視為質(zhì)點(diǎn) ,其半徑r0 BW20 DW30【答案】CD【解析】分析題圖可知 ,貨物一直向上運(yùn)動(dòng) ,根據(jù)功的定義式可得：重力做負(fù)功 ,拉力做正功 ,即W10 ,A、B錯(cuò)誤 ,C正確；根據(jù)動(dòng)能定理：合力做的功W30eq f(1,2)mv2 ,v2 m/s ,即W30 ,選項(xiàng)D正確7質(zhì)量為m的汽車在平直路面上啟動(dòng)后就做勻加速直線運(yùn)動(dòng) ,經(jīng)過時(shí)間t ,到達(dá)速度v ,此時(shí)汽車到達(dá)了額定功率汽車以額定功率繼續(xù)行駛整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中汽車

6、所受阻力恒為f ,那么( )A整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中 ,汽車運(yùn)動(dòng)的最大速度是vB整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中 ,汽車運(yùn)動(dòng)的最大速度是eq f(mv2,ft)C勻加速運(yùn)動(dòng)階段 ,汽車的牽引力為feq f(mv,t)D汽車的額定功率為eq blc(rc)(avs4alco1(mf(v,t)f)v【答案】CD【解析】到達(dá)額定功率后汽車?yán)^續(xù)加速 ,直到最后勻速運(yùn)動(dòng) ,A項(xiàng)錯(cuò)誤；t時(shí)間內(nèi) ,汽車的加速度aeq f(v,t) ,由牛頓第二定律得Ffma ,所以汽車的牽引力Ffmeq f(v,t) ,C項(xiàng)正確；t時(shí)刻汽車到達(dá)額定功率PFveq blc(rc)(avs4alco1(mf(v,t)f)v ,D項(xiàng)正確；最后的速度為eq

7、 f(P,f)eq blc(rc)(avs4alco1(f(mv,ft)1)v ,因此B項(xiàng)錯(cuò)誤8如下圖 ,細(xì)繩的一端繞過定滑輪與木箱相連 ,現(xiàn)以大小恒定的拉力F拉動(dòng)細(xì)繩 ,將靜置于A點(diǎn)的木箱經(jīng)B點(diǎn)移到C點(diǎn)(ABBC) ,地面平直且與木箱的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相等設(shè)從A到B和從B到C的過程中 ,F做功分別為W1 ,W2 ,克服摩擦力做功分別為Q1 ,Q2 ,木箱經(jīng)過B、C時(shí)的動(dòng)能和F的功率分別為EkB ,EkC和PB ,PC ,那么以下關(guān)系一定成立的有( )AW1W2 BQ1Q2CEkBEkC DPBPC【答案】AB【解析】F做功WFlcos (為繩與水平方向的夾角) ,在AB段和BC段相比擬 ,F大

8、小相同 ,l相同 ,而逐漸增大 ,故W1W2 ,A正確；物體運(yùn)動(dòng)中 ,支持力逐漸減小 ,摩擦力逐漸減小 ,故Q1Q2 ,B正確；因?yàn)槲矬w運(yùn)動(dòng)情況不能確定 ,故動(dòng)能關(guān)系、功率關(guān)系無法確定 ,選項(xiàng)C、D錯(cuò)二、非選擇題9如下圖 ,建筑工人通過滑輪裝置將一質(zhì)量是100 kg的料車沿30角的斜面由底端勻速地拉到頂端 ,斜面長L是4 m ,假設(shè)不計(jì)滑輪的質(zhì)量和各處的摩擦力 ,g取10 N/kg ,求這一過程中：(1)人拉繩子的力做的功；(2)物體的重力做的功；(3)物體受到的各力對(duì)物體做的總功解：(1)工人拉繩子的力Feq f(1,2)mgsin 工人將料車?yán)叫泵骓敹藭r(shí) ,拉繩子的長度：l2L ,根據(jù)公

9、式WFlcos ,得W1eq f(1,2)mgsin 2L2 000 J.(2)重力做功W2mghmgLsin 2 000 J.(3)由于料車在斜面上勻速運(yùn)動(dòng) ,那么料車所受的合力為0 ,故W合0.10如下圖 ,水平傳送帶正以v2 m/s的速度運(yùn)行 ,兩端水平距離l8 m ,把一質(zhì)量m2 kg的物塊輕輕放到傳送帶的A端 ,物塊在傳送帶的帶動(dòng)下向右運(yùn)動(dòng) ,假設(shè)物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.1 ,不計(jì)物塊的大小 ,g取10 m/s2 ,那么把這個(gè)物塊從A端傳送到B端的過程中 ,摩擦力對(duì)物塊做功的平均功率是多少？1 s時(shí) ,摩擦力對(duì)物塊做功的功率是多少？皮帶克服摩擦力做功的功率是多少？解：物塊受向右

10、的摩擦力為Ffmg加速度為ag當(dāng)物塊與傳送帶相對(duì)靜止時(shí) ,物塊的位移為xeq f(v2,2a)摩擦力做功為WFf x4 J相對(duì)靜止后物塊與傳送帶之間無摩擦力 ,此后物塊勻速運(yùn)動(dòng)到B端 ,物塊由A端運(yùn)動(dòng)到B端所用的時(shí)間為teq f(v,a)eq f(lx,v)5 s那么物塊在被傳送過程中所受摩擦力的平均功率為Peq f(W,t)0.8 W1 s時(shí) ,物塊的速度為v1at1 m/s那么摩擦力對(duì)物塊做功的功率為P1Ffv12 W皮帶的速度為v2 m/s故皮帶克服摩擦力做功的功率為P2Ff v4 W.11質(zhì)量為m的汽車 ,在平直公路上以恒定的加速度勻加速啟動(dòng) ,汽車到達(dá)額定功率時(shí)速度大小為v ,此時(shí)恰

11、好開始下坡 ,司機(jī)立即調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為額定功率的一半 ,使汽車以大小為v的速度沿坡路勻速下滑 ,下滑一段路程后汽車又開足馬力以額定功率加速下行 ,在坡路上加速t時(shí)間后 ,車速到達(dá)最大 ,且最大車速是剛下坡時(shí)速度的2倍 ,坡面傾角為 ,重力加速度為g ,水平路面和坡面對(duì)車的阻力相同 ,在t時(shí)間內(nèi)汽車沿坡路通過的距離為s ,試求：(1)汽車的額定功率；(2)平直公路和坡面對(duì)車的阻力的大??；(3)汽車在平直公路上勻加速行駛的加速度的大小解：(1)設(shè)汽車的額定功率為P ,阻力為f ,汽車在坡面上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的牽引力為F1 ,那么對(duì)勻速運(yùn)動(dòng)過程 ,由平衡條件得F1mgsinf又有eq f(P,2)F1v對(duì)汽車在坡面上以額定功率加速行駛t時(shí)間的過程 ,由動(dòng)能定理