2020屆高三物理一輪復(fù)習(xí) 第五章 第1講 功 功率課時(shí)作業(yè)（含解析）

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1、功 功率一、單項(xiàng)選擇題1如圖所示，木塊B上表面是水平的，木塊A置于B上，并與B保持相對(duì)靜止，一起沿固定的光滑斜面由靜止開始下滑，在下滑過(guò)程中()AA所受的合外力對(duì)A不做功BB對(duì)A的彈力做正功CB對(duì)A的摩擦力做正功DA對(duì)B做正功解析：A、B一起沿固定的光滑斜面由靜止開始下滑，加速度為gsin (為斜面傾角)，由于A速度增大，由動(dòng)能定理知，A所受的合外力對(duì)A做正功，對(duì)A受力分析，可知B對(duì)A的支持力方向豎直向上，B對(duì)A的摩擦力方向水平向左，故B對(duì)A的摩擦力做正功，B對(duì)A的彈力做負(fù)功，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤，C正確；A與B相對(duì)靜止，由牛頓第二定律及幾何關(guān)系可知A對(duì)B的作用力垂直斜面向下，A對(duì)B不做功，選項(xiàng)D錯(cuò)

2、誤答案：C2(2019廣東佛山模擬)質(zhì)量為2 kg的小鐵球從某一高度由靜止釋放，經(jīng)3 s到達(dá)地面，不計(jì)空氣阻力，g取10 m/s2.則()A2 s末重力的瞬時(shí)功率為200 WB2 s末重力的瞬時(shí)功率為400 WC2 s內(nèi)重力的平均功率為100 WD2 s內(nèi)重力的平均功率為400 W解析：小鐵球只受重力，做自由落體運(yùn)動(dòng)，2 s末速度為v1gt120 m/s，下落2 s末重力做功的瞬時(shí)功率Pmgv121020 W400 W，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；2 s內(nèi)的位移為h2gt2220 m，所以前2 s內(nèi)重力的平均功率為 W200 W，故選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤答案：B3同一恒力按同樣的方式施于物體上，使它分別沿著

3、粗糙水平地面和光滑水平地面移動(dòng)相同一段距離時(shí)，恒力做的功和平均功率分別為W1、P1和W2、P2，則二者的關(guān)系是()AW1W2、P1P2BW1W2、P1P2CW1W2、P1P2 DW1W2、P1P2解析：由功的定義WFlcos 可知，W1W2，由于沿粗糙地面運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度較小，通過(guò)相同位移所用時(shí)間較長(zhǎng)，所以根據(jù)P可知，P1P2，故B正確答案：B4一汽車的額定功率為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無(wú)論汽車以哪種方式啟動(dòng)，加速度與牽引力成正比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汽車以速度vm勻速行駛，若要減速，則要減少實(shí)際功率D若汽車以額定功率啟動(dòng)，

4、則做勻加速直線運(yùn)動(dòng)解析：根據(jù)牛頓第二定律得a，可知加速度與牽引力不成正比關(guān)系，故A錯(cuò)誤；若汽車勻加速啟動(dòng)，功率達(dá)到額定功率時(shí)，速度沒(méi)有達(dá)到最大，然后做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度為零時(shí)，速度最大，故B錯(cuò)誤；汽車勻速行駛時(shí)，牽引力等于阻力，若要減速，則需減小牽引力，速度不變，減小實(shí)際功率，牽引力減小，故C正確；若汽車以額定功率啟動(dòng)，汽車先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，加速度減為零后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤答案：C5一汽車在平直公路上行駛，從某時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率P隨時(shí)間t的變化如圖所示假定汽車所受阻力的大小f恒定不變下列描述該汽車的速度v隨時(shí)間t的變化的圖線中，可能正確的是()解析：在0t1時(shí)

5、間內(nèi)，如果勻速，則v t圖象是與時(shí)間軸平行的直線；如果是加速，根據(jù)PFv知牽引力減小，F(xiàn)fma，加速度減小，是加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度為0，即F1f時(shí)，汽車開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)速度v1.所以0t1時(shí)間內(nèi)，v t圖象先是斜率逐漸減小的平滑的曲線，后是平行于橫軸的直線在t1t2時(shí)間內(nèi)，功率突然增加，故牽引力突然增加，是加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)PFv知牽引力減小，再根據(jù)Ffma知加速度減小，是加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度為0，即F2f時(shí)，汽車開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)速度v2.所以在t1t2時(shí)間內(nèi)，v t圖象也先是斜率逐漸減小的平滑的曲線，后是平行于橫軸的直線，故D正確答案：D二、多項(xiàng)選擇題6(20

6、19河北邯鄲月考)里約奧運(yùn)會(huì)男子100米決賽中，牙買加名將博爾特以9秒81的成績(jī)奪得冠軍博爾特在比賽中，主要有起跑加速、途中勻速和加速?zèng)_刺三個(gè)階段，他的腳與地面間不會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)以下說(shuō)法正確的是()A加速階段地面對(duì)人的摩擦力做正功B勻速階段地面對(duì)人的摩擦力不做功C由于人的腳與地面間不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，所以不論加速還是勻速，地面對(duì)人的摩擦力始終不做功D無(wú)論加速還是勻速階段，地面對(duì)人的摩擦力始終做負(fù)功解析：人的腳與地面間的摩擦力是靜摩擦力，該力的作用點(diǎn)并沒(méi)有發(fā)生位移，所以地面對(duì)人的摩擦力始終不做功，選項(xiàng)B、C正確答案：BC7如圖所示，在外力作用下某質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的v t圖象為正弦曲線從圖中可以判斷()A在0

7、t1時(shí)間內(nèi)，外力的功率先增大后減小B在0t1時(shí)間內(nèi)，外力的功率逐漸為零C在t2時(shí)刻，外力的功率為零D在t3時(shí)刻，外力的功率最大解析：由題圖知，t0時(shí)，v0，外力F0，外力的功率為零，t1時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)的加速度為零，外力為零，外力的功率為零，所以0t1時(shí)間內(nèi)，外力的功率先增大后減小，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；t2時(shí)刻，v0，此時(shí)外力的功率為零，選項(xiàng)C正確；t3時(shí)刻，外力為零，外力的功率為零，選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案：AC8(2019廣東七校聯(lián)考)如圖所示，水平傳送帶長(zhǎng)為L(zhǎng)，始終以速度v保持勻速運(yùn)動(dòng)，把質(zhì)量為m的貨物無(wú)初速度地放到A點(diǎn)，當(dāng)貨物運(yùn)動(dòng)到AC的中點(diǎn)B時(shí)速度恰為v，而后被傳送到C點(diǎn)貨物與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為

8、，重力加速度大小為g.則貨物從A點(diǎn)到C點(diǎn)的過(guò)程中()A摩擦力對(duì)貨物做的功為mgLB摩擦力對(duì)貨物做功的平均功率為mgvC傳送帶克服摩擦力做功為mgLD傳送帶克服摩擦力做功的平均功率為mgv解析：貨物在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，當(dāng)速度達(dá)到v時(shí)，不再受摩擦力，故摩擦力所做的功Wfmg，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在貨物加速過(guò)程中，摩擦力做的功Wfmg，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有t1t1，貨物從B到C所用時(shí)間t2，所以貨物從A點(diǎn)到C點(diǎn)所用時(shí)間為tt1t2，則摩擦力對(duì)貨物做功的平均功率mgv，故選項(xiàng)B正確；貨物在加速過(guò)程中平均速度為，而傳送帶的速度為v，貨物加速運(yùn)動(dòng)的位移為，則傳送帶前進(jìn)的位移一定為L(zhǎng)，故傳送帶克服摩擦力所做的功為WfmgL，

9、故選項(xiàng)C正確；貨物從A點(diǎn)到C點(diǎn)用時(shí)t，故傳送帶克服摩擦力做功的平均功率應(yīng)為mgv，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案：BC能力題組一、選擇題9一物體靜止在粗糙水平地面上現(xiàn)用一大小為F1的水平拉力拉動(dòng)物體，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后其速度變?yōu)関.若將水平拉力的大小改為F2，物體從靜止開始經(jīng)過(guò)同樣的時(shí)間后速度變?yōu)?v.對(duì)于上述兩個(gè)過(guò)程，用WF1、WF2分別表示拉力F1、F2所做的功，Wf1、Wf2分別表示前后兩次克服摩擦力所做的功，則()AWF24WF1，Wf22Wf1BWF24WF1，Wf22Wf1CWF24WF1，Wf22Wf1DWF24WF1，Wf2.根據(jù)功的計(jì)算公式WFl，可知Wf1Wf2，WF1WF2，故C正確，A、

10、B、D錯(cuò)誤答案：C10如圖所示，質(zhì)量為60 kg的某運(yùn)動(dòng)員在做俯臥撐運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中可將她的身體視為一根直棒已知重心在c點(diǎn)，其垂線與腳、兩手連線中點(diǎn)間的距離Oa、Ob分別為0.9 m和0.6 m若她在1 min內(nèi)做了30個(gè)俯臥撐，每次肩部上升的距離均為0.4 m，則1 min內(nèi)克服重力做的功和相應(yīng)的功率約為(g取10 m/s2)()A430 J,7 W B4 320 J,72 WC720 J,12 W D7 200 J,120 W解析：設(shè)重心上升的高度為h，根據(jù)相似三角形可知，每次俯臥撐中，有，即h0.24 m一次俯臥撐中，克服重力做功Wmgh60100.24 J144 J，所以1 min內(nèi)克

11、服重力做的總功為W總NW4 320 J，功率P72 W，故選項(xiàng)B正確答案：B11一輛汽車在平直的公路上以某一初速度運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中保持恒定的牽引功率，其加速度a和速度的倒數(shù)的圖象如圖所示若已知汽車的質(zhì)量，則根據(jù)圖象所給信息，不能求出的物理量是()A汽車的功率B汽車行駛的最大速度C汽車受到的阻力D汽車運(yùn)動(dòng)到最大速度所需的時(shí)間解析：由FFfma、PFv可得a，由a圖象可知，k40 m2s3，可求出汽車的功率P，由a0時(shí)0.05 m1s，可得汽車行駛的最大速度vm20 m/s，再由vm，可求出汽車受到的阻力Ff，但無(wú)法求出汽車運(yùn)動(dòng)到最大速度所需的時(shí)間答案：D12(多選)(2019湖北聯(lián)考)在離水平地

12、面h高處將一質(zhì)量為m的小球水平拋出，在空中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中所受空氣阻力大小恒為f，落地時(shí)小球距拋出點(diǎn)的水平距離為x，速率為v.那么，在小球運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中()A重力做功為mghB克服空氣阻力做的功為fC落地時(shí)，重力的瞬時(shí)功率為mgvD重力勢(shì)能和機(jī)械能都逐漸減少解析：重力做功為WGmgh，A正確；空氣阻力做功與經(jīng)過(guò)的路程有關(guān)，而小球經(jīng)過(guò)的路程大于，故克服空氣阻力做的功大于f，B錯(cuò)誤；落地時(shí)，重力的瞬時(shí)功率為重力與沿重力方向的分速度的乘積，故落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率小于mgv，C錯(cuò)誤；重力做正功，重力勢(shì)能減少，空氣阻力做負(fù)功，機(jī)械能減少，D正確答案：AD5(多選)(2018高考全國(guó)卷)地下礦井中的礦石裝在礦車

13、中，用電機(jī)通過(guò)豎井運(yùn)送至地面某豎井中礦車提升的速度大小v隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖所示，其中圖線分別描述兩次不同的提升過(guò)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(duì)于第次和第次提升過(guò)程()A礦車上升所用的時(shí)間之比為45B電機(jī)的最大牽引力之比為21C電機(jī)輸出的最大功率之比為21D電機(jī)所做的功之比為45解析：由圖線知，礦車上升總高度h2t0v0t0由圖線知，加速階段和減速階段上升高度和h1()v0t0勻速階段：hh1v0t，解得tt0故第次提升過(guò)程所用時(shí)間為t0t0，兩次上升所用時(shí)間之比為2t0t045，A對(duì)；對(duì)礦車受力分析，當(dāng)?shù)V車向上做加速直線運(yùn)動(dòng)

14、時(shí)，電機(jī)的牽引力最大，由于加速階段加速度相同，故加速時(shí)牽引力相同，B錯(cuò)；在加速上升階段，由牛頓第二定律知，F(xiàn)mgma，F(xiàn)m(ga)第次在t0時(shí)刻，功率P1Fv0，第次在時(shí)刻，功率P2F，第次在勻速階段P2FmgP2，可知，電機(jī)輸出的最大功率之比P1P221，C對(duì)；由動(dòng)能定理知，兩個(gè)過(guò)程動(dòng)能變化量相同，克服重力做功相同，故兩次電機(jī)做功也相同，D錯(cuò)答案：AC二、非選擇題14一列火車總質(zhì)量m500 t，發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率P6105 W，在軌道上行駛時(shí)，軌道對(duì)列車的阻力Ff是車重的0.01倍(g取10 m/s2)(1)求列車在水平軌道上行駛的最大速度；(2)在水平軌道上，發(fā)動(dòng)機(jī)以額定功率P工作，求當(dāng)行駛

15、速度為v11 m/s和v210 m/s時(shí)，列車的瞬時(shí)加速度a1、a2的大?。?3)列車在水平軌道上以36 km/h的速度勻速行駛時(shí)，求發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率P；(4)若列車從靜止開始，保持0.5 m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)，求這一過(guò)程維持的最長(zhǎng)時(shí)間解析：(1)列車以額定功率行駛，當(dāng)牽引力等于阻力，即FFfkmg時(shí)，列車的加速度為零，速度達(dá)到最大值vm，則vm12 m/s.(2)當(dāng)vvm時(shí)，列車做加速運(yùn)動(dòng)，若v11 m/s，則F16105 N，根據(jù)牛頓第二定律得a11.1 m/s2若v210 m/s，則F26104 N根據(jù)牛頓第二定律得a20.02 m/s2.(3)當(dāng)v36 km/h10 m/s時(shí)，列車勻速運(yùn)動(dòng)，則發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率PFfv5105 W.(4)由牛頓第二定律得FFfma3105 N在此過(guò)程中，速度增大，發(fā)動(dòng)機(jī)功率增大，當(dāng)功率為額定功率時(shí)速度為v，即v2 m/s，由vat得t4 s.答案：(1)12 m/s(2)1.1 m/s20.02 m/s2(3)5105 W(4)4 s8