2019年高三物理第一輪復(fù)習(xí)課時(shí)跟蹤練第五章第一講功和功率含解析

第五章機(jī)械能第一講功和功率課時(shí)追蹤練A組基礎(chǔ)穩(wěn)固1.(2018·洛陽(yáng)模擬)如下圖，一輕繩的一端系在固定粗拙斜面上的O點(diǎn)，另一端系一小球．給小球一足夠大的初速度，使小球在斜面上做圓周運(yùn)動(dòng)．在此過程中( )A．斜面對(duì)小球的支持力做功B．重力對(duì)小球不做功C．繩的張力對(duì)小球不做功D．在任何一段時(shí)間內(nèi)，小球戰(zhàn)勝摩擦力所做的功老是等于小球動(dòng)能的減少許分析：斜面的支持力、繩的張力老是與小球的運(yùn)動(dòng)方向垂直，故不做功，A錯(cuò)，C對(duì)；小球在重力方向上有位移，因此重力對(duì)小球做功，B錯(cuò)；小球動(dòng)能的變化量等于合外力做的功，即重力與摩擦力做功的和，D錯(cuò)．答案：C2.(多項(xiàng)選擇)(2018·衡陽(yáng)模擬)如下圖，一物體沿弧形軌道滑下后進(jìn)入足夠長(zhǎng)的水平傳遞帶，傳遞帶以圖示方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則傳遞帶對(duì)物體的做功狀況可能是( )1A．一直不做功B．先做負(fù)功后做正功C．先做正功后不做功D．先做負(fù)功后不做功分析：設(shè)傳遞帶的速度大小為v1，物體剛滑上傳遞帶時(shí)的速度大小為v2.若v2＝v1，則物體與傳遞帶間無摩擦力，傳遞帶對(duì)物體始終不做功；若v2>v1，物體相關(guān)于傳遞帶向右運(yùn)動(dòng)，物體遇到的滑動(dòng)摩擦力向左，則物體先減速到速度為v1，而后隨傳遞帶一同勻速運(yùn)動(dòng)，故傳遞帶對(duì)物體先做負(fù)功后不做功；若v2<v1，物體相關(guān)于傳遞帶向左運(yùn)動(dòng)，遇到的滑動(dòng)摩擦力向右，物體先加快到速度為v1，然后隨傳遞帶一同勻速運(yùn)動(dòng)，故傳遞帶對(duì)物體先做正功后不做功．選項(xiàng)A、C、D正確．答案：ACD3．(2015·海南卷)假定摩托艇遇到的阻力的大小正比于它的速率．假如摩托艇發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率變成本來的2倍，則摩托艇的最大速率變成本來的( )A．4倍B．2倍C.3倍D.2倍分析：當(dāng)Ff＝kv，當(dāng)阻力等于牽引力時(shí)，速度最大，輸出功率變化前，有P＝Fv＝Ffv＝kv·v＝kv2，變化后有2P＝F′v′＝kv′·v′＝kv′2，聯(lián)立解得v′＝2v，D正確．答案：D一木塊前端有一滑輪，繩的一端系在右方固定處，水平穿過滑輪，另一端用恒力F拉住，保持兩股繩之間的夾角θ不變，如下圖，當(dāng)使勁F拉繩使木塊行進(jìn)s時(shí)，力F對(duì)木塊做的功(不計(jì)繩重和滑輪摩擦)是( )2A．FscosθB．Fs(1＋cosθ)C．2FscosθD．2Fs分析：依據(jù)動(dòng)滑輪的特色，可求出繩在F方向上的位移為x＝s(1＋cosθ)，依據(jù)恒力做功公式得W＝Fx＝Fs(1＋cosθ)，或可當(dāng)作兩股繩都在對(duì)木塊做功W＝Fs＋Fscosθ＝Fs(1＋cosθ)，則選項(xiàng)B正確．答案：B5．(2018·荊州模擬)一個(gè)質(zhì)量為m的小球，用長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩懸掛于O點(diǎn)，小球在水平拉力F作用下，從均衡地點(diǎn)P點(diǎn)很遲緩地挪動(dòng)到Q點(diǎn)，此時(shí)輕繩與豎直方向夾角為θ，如下圖，則拉力F所做的功為( )A．mgLcosθB．mgL(1－cosθ)C．FLsinθD．FLcosθ分析：小球從P點(diǎn)到Q點(diǎn)時(shí)，受重力、繩索的拉力及水平拉力作用，因很遲緩地挪動(dòng)，小球可視為均衡狀態(tài)，由均衡條件可知F＝mgtanθ，隨θ的增大，拉力F也增大，故F是變力，所以不能直接用公式W＝Flcosθ計(jì)算．依據(jù)動(dòng)能定理，有WF－WG＝0.所以WF＝WG＝mgL(1－cosθ)，選項(xiàng)B正確．答案：B6．一物體靜止在粗拙水平川面上．現(xiàn)用一大小為F1的水平拉力拉動(dòng)物體，經(jīng)過一段時(shí)間后其速度變成v.若將水平拉力的大小改為F2，物體從靜止開始經(jīng)過相同的時(shí)間后速度變成2v.關(guān)于上述兩個(gè)過程，用WF1、WF2分別表示拉力F1、F2所做的功，WFf1、WFf2分別3表示前后兩次戰(zhàn)勝摩擦力所做的功，則( )A．WF2>4WF1，WFf2>2WFf1B．WF2>4WF1,WFf2＝2WFf1C．WF2<4WF1，WFf2＝2WFf1D．WF2<4WF1，WFf2<2WFf1112v2122v21分析：WF＝2mv＋μmg·2t，WF＝2m·4v＋μmg2t，故WF<4WF；v2vWFf1＝μmg·2t，WFf2＝μmg·2t，故WFf2＝2WFf1，C正確．答案：C7.如下圖為某汽車啟動(dòng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)功率P隨時(shí)間t變化的圖象，圖中P0為發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率，若已知汽車在t2時(shí)刻以前已達(dá)到最大速度vm，據(jù)此可知( )A．t1～t2時(shí)間內(nèi)汽車做勻速運(yùn)動(dòng)B．0～t1時(shí)間內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)做的功為P0t1t1C．0～t2時(shí)間內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)做的功為P0t2－2D．汽車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的阻力小于

P0vm分析：在0～t1時(shí)間內(nèi)功率隨時(shí)間均勻增大，知汽車做勻加快直線運(yùn)動(dòng)，加快度恒定，由F－Ff＝ma可知，牽引力恒定，協(xié)力也恒定；在t1時(shí)刻達(dá)到額定功率，隨后在t1～t2時(shí)間內(nèi)，汽車速度繼續(xù)增大，由P＝Fv可知，牽引力減小，加快度減小，但速度持續(xù)增4P0大，直到牽引力減小到與阻力相等時(shí)，F(xiàn)f＝F＝，達(dá)到最大速度vm，vm接著做勻速運(yùn)動(dòng)．發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功為圖線與t軸所圍成的面積，0～P0t1t1時(shí)間內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)做的功為2，0～t2時(shí)間內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)做的功為t1P0t2－2，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤．答案：C質(zhì)量為2kg的物體靜止在水平川面上，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)摩擦力大小看為相等．t＝0時(shí)，物體遇到方向不變的水平拉力F的作用，F(xiàn)的大小在不一樣時(shí)間段內(nèi)有不一樣的值，詳細(xì)狀況如表格所示(g取10m/s2)．求：0246時(shí)間～～～～/s2468拉力4848F/N(1)4s末拉力的剎時(shí)功率；(2)6～8s內(nèi)拉力所做的功；(3)8s內(nèi)拉力的均勻功率．分析：(1)在0～2s內(nèi)，拉力等于4N，最大靜摩擦力μmg等于4N，故物體靜止．在2～4s內(nèi)，拉力F＝8N，由牛頓第二定律得F－μmg＝ma，5解得a＝2m/s2，位移為x12＝4m，2t)14s末物體的速度大小v＝at＝4m/s，4s末拉力的剎時(shí)功率P＝Fv＝8×4W＝32W.在4～6s內(nèi)，拉力等于4N，滑動(dòng)摩擦力等于4N，故物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)．位移x2＝vt＝4×2m＝8m，在6～8s內(nèi)，拉力F＝8N，物體的加快度大小仍為a＝2m/s2.位移x12＝12m，2t)3拉力所做的功W＝Fx＝8×12J＝96J.3(3)8s內(nèi)拉力做功W＝0＋8×4J＋4×8J＋96J＝160J，W均勻功率P＝t＝20W.答案：(1)32W(2)96J(3)20WB組能力提高9．(2018·濰坊模擬)如圖甲所示，靜止于圓滑水平面上坐標(biāo)原點(diǎn)處的小物塊，在水平拉力F作用下，沿x軸方向運(yùn)動(dòng)，拉力F隨物塊所在地點(diǎn)坐標(biāo)x的變化關(guān)系如圖乙所示，圖線為半圓．則小物塊運(yùn)動(dòng)到x0處時(shí)F做的總功為( )1A．0B.2Fmx06C.ππ24D.x0m0分析：F為變力，但F-x圖象包圍的面積在數(shù)值上表示拉力做的總功．因?yàn)閳D線為半圓，又因在數(shù)值上1121Fm＝x0，故W＝πFm＝222π·F1xπ1π12π20＝FxWx0＝x.m·m0，＝024228答案：C如下圖，水平木板上有質(zhì)量m＝1.0kg的物塊，遇到隨時(shí)間t變化的水平拉力F作用，使勁傳感器測(cè)出相應(yīng)時(shí)刻物塊所受摩擦力Ff的大?。≈亓涌於萭＝10m/s2，以下判斷正確的選項(xiàng)是( )A．5s內(nèi)拉力對(duì)物塊做功為零B．4s末物塊所受協(xié)力大小為4.0NC．物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4D．6～9s內(nèi)物塊的加快度大小為2.0m/s2分析：由題給圖象可知物塊在0～4s內(nèi)處于靜止?fàn)顟B(tài)，其所受合外力為零，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；4～5s內(nèi)做變加快直線運(yùn)動(dòng)，所以5s內(nèi)拉力對(duì)物塊做的功不為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；物塊的滑動(dòng)摩擦力Ff＝3N，則μ＝Ff＝0.3，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；在6～9s內(nèi)由牛頓第二定mg5－322律得F－Ff＝ma，a＝1.0m/s＝2.0m/s，選項(xiàng)D正確．7答案：D11．(多項(xiàng)選擇)(2018·聊城模擬)汽車從靜止勻加快啟動(dòng)，最后做勻速運(yùn)動(dòng)，其速度隨時(shí)間及加快度、牽引力和功率隨速度變化的圖象如下圖，此中正確的選項(xiàng)是( )分析：汽車啟動(dòng)時(shí)由P＝Fv和F－Ff＝ma可知，勻加快啟動(dòng)過程中，牽引力F、加快度a恒定不變，速度和功率均勻增大．當(dāng)功率增大到額定功率后保持不變，牽引力漸漸減小到與阻力相等，加速度漸漸減小到零，速度漸漸增大到最大速度，故A、C、D正確．答案：ACD12．(2018·德州模擬)水平面上靜止擱置一質(zhì)量為m＝0.2kg的物塊，固定在同一水平面上的小型電動(dòng)機(jī)經(jīng)過水平細(xì)線牽引物塊，使物塊由靜止開始做勻加快直線運(yùn)動(dòng)，2秒末達(dá)到額定功率，其v-t圖線如下圖，物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.1，g取10m/s2，電動(dòng)機(jī)與物塊間的距離足夠長(zhǎng)．求：物塊做勻加快直線運(yùn)動(dòng)時(shí)遇到的牽引力大??；電動(dòng)機(jī)的額定功率；物塊在電動(dòng)機(jī)牽引下，最后能達(dá)到的最大速度．v分析：(1)由題圖知物塊在勻加快階段加快