高中物理教科版本冊(cè)總復(fù)習(xí)總復(fù)習(xí)重點(diǎn)強(qiáng)化卷4

重點(diǎn)強(qiáng)化卷(四)功和功率一、選擇題1．下列關(guān)于力做功的說(shuō)法中正確的是()A．人用力F＝300N將足球踢出，球在空中飛行40m，人對(duì)足球做功12000JB．人用力推物體，但物體未被推動(dòng)，人對(duì)物體做功為零C．物體豎直上升時(shí)，重力不做功D．只有恒力才能做功，變力不能做功【解析】球在空中飛行40m不是人踢足球的力伴隨的位移，A錯(cuò)；物體沒(méi)有被推動(dòng)，位移為零，人對(duì)物體做功為零，B對(duì)；物體豎直上升時(shí)，重力做負(fù)功，C錯(cuò)；任何力都有可能做功，D錯(cuò)．【答案】B2．(多選)如圖1所示，用力F拉一質(zhì)量為m的物體，使它沿水平地面勻速向右移動(dòng)距離s.若物體和地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則此力F對(duì)物體做功的表達(dá)式正確的有()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：67120234】圖1A．Fscosα B．FssinαC．μmgs D．eq\f(μmgs·sinα,sinα＋μcosα)【解析】由功的公式得F做功W＝F·scos(90°－α)＝Fs·sinα，故A錯(cuò)，B正確；由于物體受力平衡，可將物體受力正交分解，如圖所示．則：水平方向：Fsinα＝f①豎直方向：Fcosα＋N＝mg②f＝μN(yùn)③聯(lián)立①②③得F＝eq\f(μmg,μcosα＋sinα)由功的公式得WF＝F·ssinα＝eq\f(μmgs·sinα,sinα＋μcosα)，故C錯(cuò)，D正確．【答案】BD3．如圖2所示，物塊A、B在外力F的作用下一起沿水平地面做勻速直線運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，關(guān)于A與地面間的滑動(dòng)摩擦力和A、B間的靜摩擦力做功的說(shuō)法，正確的是()圖2A．靜摩擦力都做正功，滑動(dòng)摩擦力都做負(fù)功B．靜摩擦力都不做功，滑動(dòng)摩擦力都做負(fù)功C．有靜摩擦力做正功，有滑動(dòng)摩擦力不做功D．有靜摩擦力做負(fù)功，有滑動(dòng)摩擦力做正功【解析】物塊A、B在外力F的作用下一起沿水平地面做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平衡條件得知，A對(duì)B的靜摩擦力與拉力F平衡，地面對(duì)A的滑動(dòng)摩擦力與B對(duì)A的靜摩擦力平衡，則地面對(duì)A的滑動(dòng)摩擦力方向向左，對(duì)A做負(fù)功，物塊A對(duì)地面的滑動(dòng)摩擦力不做功，A對(duì)B的靜摩擦力做負(fù)功，B對(duì)A的靜摩擦力做正功，因此，選項(xiàng)C正確，其他選項(xiàng)均錯(cuò)．【答案】C4．(多選)如圖3所示，質(zhì)量為m的物塊在傾角為θ的斜面上，始終與斜面保持相對(duì)靜止，下列說(shuō)法中正確的是()圖3A．若斜面向右勻速移動(dòng)距離s，斜面對(duì)物塊沒(méi)有做功B．若斜面向上勻速移動(dòng)距離s，斜面對(duì)物塊做功mgsC．若斜面向左以加速度a移動(dòng)距離s，斜面對(duì)物塊做功masD．若斜面向下以加速度a移動(dòng)距離s，斜面對(duì)物塊做功m(g＋a)s【解析】若斜面勻速移動(dòng)，由平衡條件可知，斜面對(duì)物體的作用力與重力大小相等方向相反，即豎直向上，向右平移時(shí)，作用力方向與位移方向垂直，斜面對(duì)物體的作用力不做功；向上時(shí)，作用力方向與位移方向相同，做功為W＝Fs＝mgs，A、B均正確；若斜面向左以加速度a移動(dòng)時(shí)，物體所受合外力F合＝ma，因?yàn)橹亓Σ蛔龉?，合外力做功即為斜面?duì)物體做的功W＝F合s＝mas，C正確；若斜面向下以加速度a移動(dòng)時(shí)，斜面對(duì)物體的作用力為F，由牛頓第二定律得mg－F＝ma，所以F＝mg－ma，斜面對(duì)物體做的功為W＝－Fs＝－(mg－ma)s，D錯(cuò)誤．【答案】ABC5．(多選)質(zhì)量為2kg的物體置于水平面上，在運(yùn)動(dòng)方向上受到水平拉力F的作用，沿水平方向做勻變速運(yùn)動(dòng)，拉力F作用2s后撤去，物體運(yùn)動(dòng)的速度圖象如圖4所示，則下列說(shuō)法正確的是(g取10m/s2)()圖4A．拉力F做功150JB．拉力F做功350JC．物體克服摩擦力做功100JD．物體克服摩擦力做功175J【解析】由題圖可以求出0～2s內(nèi)的加速度a1＝m/s2，2～6s內(nèi)的加速度a2＝－m/s2，由F＋Ff＝ma1，F(xiàn)f＝ma2聯(lián)立，得F＝10N，F(xiàn)f＝－5N，由題圖還可求出前2s內(nèi)的位移l1＝15m,2～6s內(nèi)的位移l2＝20m．所以拉力做功WF＝Fl1＝10×15J＝150J，摩擦力做功WFf＝Ff(l1＋l2)＝－5×(15＋20)J＝－175J，即物體克服摩擦力做功175J，故A、D正確．【答案】AD6．將質(zhì)量為m的物體置于光滑的水平面上，用水平恒力F作用于m上，使之在光滑的水平面上沿力F的方向移動(dòng)距離s，此過(guò)程中恒力F做功為W1，平均功率為P1，再將另一質(zhì)量為M(M>m)的物體靜置于粗糙水平面上，用該水平恒力F作用其上，使之在粗糙的水平面上沿力F的方向移動(dòng)同樣距離s，此過(guò)程中恒力F做功為W2，平均功率為P2.則兩次恒力F做功和平均功率的關(guān)系是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：67120235】A．W1>W2P1>P2B．W1<W2P1<P2C．W1＝W2P1>P2D．W1＝W2P1<P2【解析】?jī)纱嗡胶懔ο嗟?，位移相等，根?jù)W＝Fs知，恒力F所做的功相等．在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)的加速度大，根據(jù)位移時(shí)間公式知，在光滑水平面上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間短，根據(jù)P＝eq\f(W,t)知，P1＞P2，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤．【答案】C7．(多選)如圖5所示，四個(gè)相同的小球在距地面相同的高度以相同的速率分別豎直下拋、豎直上拋、平拋和斜拋，不計(jì)空氣阻力，則下列關(guān)于這四個(gè)小球從拋出到落地過(guò)程的說(shuō)法中正確的是()圖5A．小球飛行過(guò)程中單位時(shí)間內(nèi)的速度變化相同B．小球落地時(shí)，重力的瞬時(shí)功率均相同C．從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至落地，重力對(duì)小球做功相同D．從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至落地，重力對(duì)小球做功的平均功率相同【解析】因?yàn)閽侒w運(yùn)動(dòng)的加速度恒為g，所以選項(xiàng)A正確；小球落地時(shí)豎直方向速度大小不同，B錯(cuò)誤；WG＝mgh，選項(xiàng)C正確；從拋出到落地所用時(shí)間不等，所以D錯(cuò)誤．【答案】AC8．(2023·寧波高一檢測(cè))質(zhì)量為m的汽車(chē)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(guò)程中受到的阻力大小一定．當(dāng)汽車(chē)速度為v時(shí)，汽車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)汽車(chē)速度為eq\f(v,4)時(shí)，汽車(chē)的瞬時(shí)加速度的大小為()\f(P,mv) B．eq\f(2P,mv)\f(3P,mv) D．eq\f(4P,mv)【解析】由題意知，汽車(chē)所受阻力Ff＝eq\f(P,v)，汽車(chē)速度為eq\f(v,4)時(shí)的牽引力F＝eq\f(P,\f(v,4))＝eq\f(4P,v)，由牛頓第二定律得F－Ff＝ma.聯(lián)立以上三式求得a＝eq\f(3P,mv)，C正確．【答案】C9．(2023·保定高一檢測(cè))如圖6是小孩滑滑梯的情景，假設(shè)滑梯是固定光滑斜面，傾面為30°，小孩質(zhì)量為m，由靜止開(kāi)始沿滑梯下滑，滑行距離為s時(shí)，重力的瞬時(shí)功率為()圖6A．mgeq\r(gs) B．eq\f(1,2)mgeq\r(gs)C．mgeq\r(2gs) D．eq\f(1,2)mgeq\r(6gs)【解析】小孩的加速度a＝eq\f(mgsin30°,m)＝eq\f(1,2)g，由v2＝2as得小孩滑行距離s時(shí)的速率v＝eq\r(gs)，故此時(shí)重力的瞬時(shí)功率P＝mgvsin30°＝eq\f(1,2)mgeq\r(gs)，B正確．【答案】B10．(多選)(2023·天津高考)我國(guó)高鐵技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平．和諧號(hào)動(dòng)車(chē)組是由動(dòng)車(chē)和拖車(chē)編組而成，提供動(dòng)力的車(chē)廂叫動(dòng)車(chē)，不提供動(dòng)力的車(chē)廂叫拖車(chē)．假設(shè)動(dòng)車(chē)組各車(chē)廂質(zhì)量均相等，動(dòng)車(chē)的額定功率都相同，動(dòng)車(chē)組在水平直軌道上運(yùn)行過(guò)程中阻力與車(chē)重成正比．某列車(chē)組由8節(jié)車(chē)廂組成，其中第1、5節(jié)車(chē)廂為動(dòng)車(chē)，其余為拖車(chē)，則該動(dòng)車(chē)組()圖7A．啟動(dòng)時(shí)乘客受到車(chē)廂作用力的方向與車(chē)運(yùn)動(dòng)的方向相反B．做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，第5、6節(jié)與第6、7節(jié)車(chē)廂間的作用力之比為3∶2C．進(jìn)站時(shí)從關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)到停下來(lái)滑行的距離與關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)的速度成正比D．與改為4節(jié)動(dòng)車(chē)帶4節(jié)拖車(chē)的動(dòng)車(chē)組最大速度之比為1∶2【解析】啟動(dòng)時(shí)，乘客的加速度向前，車(chē)廂對(duì)人的作用力方向向前，與車(chē)運(yùn)動(dòng)的方向相同，選項(xiàng)A錯(cuò)誤．以后面的車(chē)廂為研究對(duì)象，F(xiàn)56＝3ma，F(xiàn)67＝2ma，則5、6與6、7節(jié)車(chē)廂間的作用力之比為3∶2，選項(xiàng)B正確．根據(jù)v2＝2ax，車(chē)廂停下來(lái)滑行的距離x與速度的二次方成正比，選項(xiàng)C錯(cuò)誤．若改為4節(jié)動(dòng)車(chē)，則功率變?yōu)樵瓉?lái)2倍，由P＝Fv知，最大速度變?yōu)樵瓉?lái)2倍，選項(xiàng)D正確．【答案】BD二、計(jì)算題11.如圖8所示，在光滑水平面上，物體受兩個(gè)相互垂直的大小分別為F1＝3N和F2＝4N的恒力，其合力在水平方向上，從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)10m，求：圖8(1)F1和F2分別對(duì)物體做的功是多少？代數(shù)和為多大？(2)F1和F2合力為多大？合力做功是多少？【解析】(1)力F1做的功W1＝F1lcosθ1＝3×10×eq\f(3,\r(32＋42))J＝18J力F2做的功W2＝F2lcosθ2＝4×10×eq\f(4,\r(32＋42))J＝32JW1與W2的代數(shù)和W＝W1＋W2＝18J＋32J＝50J.(2)F1與F2的合力F＝eq\r(F\o\al(2,1)＋F\o\al(2,2))＝eq\r(32＋42)N＝5N合力F做的功W′＝Fl＝5×10J＝50J.【答案】(1)18J32J50J(2)5N50J12．(2023·重慶高一檢測(cè))已知解放牌汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60kW，汽車(chē)的質(zhì)量為4t，它在水平路面上行駛時(shí)所受的阻力為車(chē)重的倍，g取10m/s2，求：(1)解放牌汽車(chē)以額定功率從靜止啟動(dòng)后，能達(dá)到的最大速度；(2)若解放牌汽車(chē)以0.