高考復(fù)習(xí)方案(全國卷地區(qū)專用)2017屆高考物理一輪復(fù)習(xí)第5單元機(jī)械能第12講功功率作業(yè)手冊新人教版

第12講功功率一、單選題[2015?溫州八校聯(lián)考]圖K12-1甲為一女士站立在臺(tái)階式自動(dòng)扶梯上正在勻速上樓，圖乙為一男士站立在履帶式自動(dòng)人行道上正在勻速上樓.下列關(guān)于兩人受到的力做功判斷正確的是（）甲乙圖K12-1A.甲圖中支持力對(duì)人做正功B.乙圖中支持力對(duì)人做正功C.甲圖中摩擦力對(duì)人做負(fù)功D.乙圖中摩擦力對(duì)人做負(fù)功[2015?德洪模擬]如圖K12-2所示，質(zhì)量分別為m和m的兩個(gè)物體（m<m）在大小相等的兩個(gè)力F1和F2的作用下沿水平方向移動(dòng)了相同的距離.若F1做的功為W,F2做的功為W,則（）圖K12-2A.W>WB.VKWC.W=WD.條件不足，無法確定[2015?唐山模擬]如圖K12-3所示，位于固定粗糙斜面上的小物塊P受到一沿斜面向上的拉力F作用沿斜面勻速上滑.現(xiàn)把力F的方向變?yōu)樨Q直向上，若使物塊P仍沿斜面保持原來的速度勻速運(yùn)動(dòng)，則（）A.力F一定變小B.力F一定變大C.力F的功率將減小D.力F的功率將增大[2015?深圳一模]一汽車的額定功率為P,設(shè)在水平公路行駛所受的阻力恒定，最大行駛速度為vm.則（）A.若汽車以額定功率啟動(dòng)，則做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B.若汽車勻加速啟動(dòng)，則在剛達(dá)到額定功率時(shí)的速度等于VmC.無論汽車以哪種方式啟動(dòng)，加速度與牽引力成正比D.汽車以速度Vm勻速行駛，若要減速，則要減小牽引力二、多選題[2015?遼寧師大附中月考]如圖K124所示，水平路面上有一輛質(zhì)量為M的汽車，車廂中有一個(gè)質(zhì)量為m的人正用恒力F向前推車廂，在車以加速度a向前加速行駛距離L的過程中，下列說法正確的是（）慚口物體發(fā)生的位）慚口物體發(fā)生的位）圖K12-4A.人對(duì)車的推力F做的功為FLB.人對(duì)車做的功為maLC.車對(duì)人的作用力大小為maD.車對(duì)人的摩擦力做的功為（F+maL[2016?海陽一中模擬]質(zhì)量為2kg的物體放在水平面上，物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為^=0.1,在水平拉力F的作用下，由靜止開始運(yùn)動(dòng)，拉力做的功移x之間的關(guān)系如圖K12-5所示，g取10m/s2.下列說法中正確的是（圖K12-5TOC\o"1-5"\h\zA.此物體在AB段做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，且整個(gè)過程中拉力的最大功率為15WB.此物體在AB段做勻速直線運(yùn)動(dòng)，且整個(gè)過程中拉力的最大功率為6WC.此物體在AB段做勻速直線運(yùn)動(dòng)，且整個(gè)過程中拉力的最大功率為15WD.物體在OA段運(yùn)動(dòng)過程中拉力白平均功率大于AB段運(yùn)動(dòng)過程中拉力的平均功率[2015?東北師大附中三模]質(zhì)量為m的物體靜止在粗糙的水平地面上，從t=0時(shí)刻1.開始受到方向不變的水平拉力F作用，F(xiàn)與時(shí)間t的關(guān)系如圖K12-6甲所小.物體在1t。時(shí)刻開始運(yùn)動(dòng)，其v-t圖像如圖乙所示，若認(rèn)為滑動(dòng)摩擦力等于最大靜摩擦力，則（）甲乙圖K12-6FoA.物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為一mg物體在to時(shí)刻的加速度大小為半t0C.物體所受合外力在to時(shí)刻的功率為2FoVoD.水平力F在to到2t0這段時(shí)間內(nèi)的平均功率為Fo2V0+

1，一—一」4，，8.[2015南昌模擬]如圖K12-7所小為汽車的加速度和車速倒數(shù)U的關(guān)系圖像?若汽車質(zhì)量為2X103kg,它由靜止開始沿平直公路行駛，且行駛中阻力恒定，最大車速為30m/s,則（）1010圖K12-79.汽車所受阻力為2X103N9.汽車所受阻力為2X103N汽車在車速為15m/s汽車勻加速的加速度為汽車勻加速所需時(shí)間為[2015?錦州質(zhì)量檢測時(shí)，功率為3m/s25s6X104W]為減少機(jī)動(dòng)車尾氣排放，某市推出新型節(jié)能環(huán)保電動(dòng)車.檢測該款電動(dòng)車性能的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量為8X102kg的電動(dòng)車由靜止開始沿平直公路行駛，利用傳感器測得此過程中不同時(shí)刻電動(dòng)車的牽引力F與對(duì)應(yīng)的速度v,并描繪出如圖K12-8所一1……一—一，本的F--圖彳t（圖中ABBO均為直線），假設(shè)電動(dòng)車行駛中所受阻力恒定，最終勻速運(yùn)動(dòng),重力加速度g重力加速度g取10m/s2,則（A.電動(dòng)車勻加速運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度為15m/sB.該車啟動(dòng)后，先做勻加速運(yùn)動(dòng)，然后勻速運(yùn)動(dòng)C.該車做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是1.5sD.該車加速度大小為0.75m/s時(shí)，動(dòng)能為1.44X104J三、計(jì)算題[2015?成都三模]我國的動(dòng)車技術(shù)已達(dá)世界先進(jìn)水平，“高鐵出?！睂⒃谖覈耙粠б宦贰睉?zhàn)略構(gòu)想中占據(jù)重要一席.所謂動(dòng)車組，就是把帶動(dòng)力的動(dòng)力車與非動(dòng)力車按照預(yù)定的參數(shù)組合在一起.如圖K12-9所示，某車次動(dòng)車組由2節(jié)動(dòng)力車廂與6節(jié)非動(dòng)力車廂連接而成，動(dòng)車組總質(zhì)量為6.4X105kg,正常行駛時(shí)兩節(jié)動(dòng)力車發(fā)動(dòng)機(jī)的總功率為4X107W假設(shè)動(dòng)車組均在平直路面行駛，受到的阻力恒為重力的0.1倍，g取10m/s2.求：（1）該動(dòng)車組正常行駛時(shí)的最大速度.（2）甲站距乙站10km如果動(dòng)車組以60m/s的速度通過甲站，要使動(dòng)車組?？吭谝艺?，兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)至少需工作多長時(shí)間？如圖K12-10所示，彈簧的一端固定，另一端連接一個(gè)物塊，彈簧質(zhì)量不計(jì).物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))的質(zhì)量為m在水平桌面上沿x軸運(yùn)動(dòng)，與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為g以彈簧原長時(shí)物塊的位置為坐標(biāo)原點(diǎn)Q當(dāng)彈簧的伸長量為x時(shí)，物塊所受彈簧彈力大小為F=kx,k為常量.(1)請(qǐng)畫出F隨x變化的示意圖；并根據(jù)F-x圖像求物塊沿x軸從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到位置x的過程中彈力所做的功.(2)物塊由xi向右運(yùn)動(dòng)到x3,然后由x3返回到x2,在這個(gè)過程中，a.求彈力所做的功；b.求滑動(dòng)摩擦力所做的功.:■■■■0/。。上圖K12-10課時(shí)彳^業(yè)(十二)A［解析］甲圖中，人勻速上樓過程受豎直向上的支持和豎直向下的重力作用，不受摩擦力作用，摩擦力不做功，支持力與速度方向的夾角為銳角，則支持力做正功，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；乙圖中，人受垂直斜梯向上的支持力、豎直向下的重力和平行斜梯向上的靜摩擦力作用，支持力與速度方向垂直不做功，靜摩擦力方向與速度方向相同，做正功，選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤.C［解析］由題知R和F2大小相等，物體移動(dòng)的位移相同，并且力與位移的夾角相等，所以由功的公式WFlcos0可知，它們對(duì)物體做的功相同，選項(xiàng)C正確.C［解析］設(shè)物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為(1,則拉力F=mgsin0+mgpos0；力F的方向豎直向上時(shí)，物塊仍沿斜面勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)受力分析知F=mg由于斜面傾角0和科未知，不能判斷出力F如何變化，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；由于力F的方向變?yōu)樨Q直向上后，摩擦力消失，力F的功率將減小，選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.D［解析］當(dāng)汽車以額定功率啟動(dòng)時(shí)，由P=Fv可知，牽引力隨著速度的增大而減小，汽車不能做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；汽車勻加速啟動(dòng)時(shí)，剛達(dá)到額定功率時(shí)加速度不為零，此后可做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，繼續(xù)加速后才能達(dá)到最大行駛速度強(qiáng)選項(xiàng)B錯(cuò)誤；因?yàn)槠囀艿阶枇ψ饔?，所以加速度與牽引力和阻力的合力成正比，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；汽車勻速行駛時(shí)，牽引力等于阻力，所以要減速時(shí)，應(yīng)減小牽引力，選項(xiàng)D正確.AD［解析］由W=FL知，人對(duì)車的推力F做的功為FL,選項(xiàng)A正確；對(duì)人進(jìn)行受力分析，人受重力以及車對(duì)人的力，合力的大小為ma方向水平向左，故車對(duì)人的作用力大小為yj(mg2+(ma2,選項(xiàng)C錯(cuò)誤；上述過程重力不做功，合外力對(duì)人做的功為maL所以車對(duì)人做的功為maL由相互作用力及人、車的位移相同可確定，人對(duì)車做的功為一maL選項(xiàng)B錯(cuò)誤；對(duì)人應(yīng)用牛頓第二定律知，在水平方向上有Ff-F=ma摩擦力做的功為(F+maL,選項(xiàng)D正確.CD［解析］物體受到的滑動(dòng)摩擦力Ff=(img=2N,由題圖知xi=3m位移內(nèi)拉力做的功W=FiXi=15J,解得F1=5N,根據(jù)牛頓第二定律得Fi—Ff=ma,解得加速度d=1.5m/s：所用的時(shí)間為11=^y^x~=2s，末速度V1=at1=3m/s;由W=F2X2解得X2=6m位移內(nèi)拉力F2=2N,與摩擦力Ff等大反向，所以物體在AB段做勻速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間X2t2=-=2s,整個(gè)過程中拉力的最大功率為Pm=F1V1=15W選項(xiàng)C正確；OA段運(yùn)動(dòng)過程中V1TOC\o"1-5"\h\z_WW拉力的平均功率R=［=7.5W,AB段拉力的平均功率P2=r=6W,選項(xiàng)D正確.t1t2AD［解析］物體在t20時(shí)刻開始運(yùn)動(dòng)，說明此時(shí)阻力等于水平拉力，F(xiàn)0=R=^mg動(dòng)摩擦因數(shù)w=F1選項(xiàng)A正確；在t。時(shí)刻，根據(jù)牛頓第二定律有2F?！狥f=ma則a=變二Ffmgm=Ff而言為t2。?t。內(nèi)的平均加速度，小于t。時(shí)刻的加速度，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；物體受到的合外力為F=2F?！狤=F。，物體所受合外力的功率P=Fov。，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；2t。時(shí)刻速度v=v。+at。=v°+—t。，物體在t。?2t。時(shí)間內(nèi)的平均速度v==v°+,平均功率P=2Fw=m22mF°t。F。2v°+,選項(xiàng)D正確.m

1，…一…ABD［解析］設(shè)汽車所受阻力大小為Ff,由汽車的加速度和車速倒數(shù)-的關(guān)系圖像v可知，汽車從靜止開始先做勻加速運(yùn)動(dòng)，力口速度a=2m/s2,直到速度達(dá)到vi=10m/s,則.Vi勻加速階段所用時(shí)間為t=g=5s,此時(shí)汽車的功率達(dá)到最大R=(Ff+mavi;隨后汽車做加速度逐漸減小的變加速運(yùn)動(dòng)，汽車的牽引力功率保持不變，當(dāng)速度達(dá)到V2=30m/s時(shí)，加速度減小為零，此時(shí)展FfV2,則Ff=2X103N,Pm=6X104W,當(dāng)汽車在車速為15m/s時(shí)，功率為6X104W,選項(xiàng)A、B、D正確.CD［解析］由圖像知，電動(dòng)車勻加速運(yùn)動(dòng)的最大速度為3m/s,選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由圖線可知，AB段牽引力不變，電動(dòng)車先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，BC段圖線的斜率不變，斜率表示電動(dòng)車的功率，即電動(dòng)車的功率P=k=2000—400電動(dòng)車的功率，即電動(dòng)車的功率P=k=2000—400

~~1W=6000W不變，則隨著電動(dòng)車速度的增二315大，牽引力減小，電動(dòng)車做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)牽引力等于阻力后，電動(dòng)車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；從圖像中可得勻加速運(yùn)動(dòng)的末速度為3m/s,當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)，速度最大，由圖線知，阻力Ff=400N,根據(jù)牛頓第二定律得，勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度大TOC\o"1-5"\h\z小a=FZLff=2000N；400N=2m/s2則勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=v=1.5s,選項(xiàng)C正確；電m800kga動(dòng)車加速度大小為0.75m/s2時(shí)，由牛頓第二定律得F'—Ff=ma,解得牽引力F'=Ff+\o"CurrentDocument"P1.24ma=1000N,此時(shí)電動(dòng)車速度v=廠=6m/s,電動(dòng)車的動(dòng)能&=2mv=1.44x10J,選項(xiàng)D正確.(1)62.5m/s(2)131.2s［解析］(1)當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)，動(dòng)車組速度達(dá)到最大值Vm由題意知，阻力Ff=0.1mg由P=Fv得：PPP取大速度vm—f—F—01mg—62.5m/s.(2)對(duì)車通過甲、乙兩站的過程應(yīng)用動(dòng)能定理得12Pt—Ffx=0—2mv代入數(shù)據(jù)解得最短時(shí)間t=131.2s.一一101)1)(1)圖略一2kx(2)a.2kx1—2kx2b.-mcg-(2X3-X1-X2)［解析］(1)F-x圖像如圖.F-x圖線下的面積等于彈力做物體沿x軸從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到位置x的過程