（江蘇專(zhuān)用）2021版高考物理一輪復(fù)習(xí) 課后限時(shí)集訓(xùn)14 功和功率

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1、 課后限時(shí)集訓(xùn)14功和功率建議用時(shí)：45分鐘1如圖所示，兩箱相同的貨物，現(xiàn)要用電梯將它們從一樓運(yùn)到二樓，其中圖甲是利用扶梯臺(tái)式電梯運(yùn)送貨物，圖乙是用履帶式自動(dòng)電梯運(yùn)送，假設(shè)兩種情況下電梯都是勻速地運(yùn)送貨物，下列關(guān)于兩電梯在運(yùn)送貨物時(shí)說(shuō)法正確的是 ()甲 乙A兩種情況下電梯對(duì)貨物的支持力都對(duì)貨物做正功B圖乙中電梯對(duì)貨物的支持力對(duì)貨物做正功C圖甲中電梯對(duì)貨物的支持力對(duì)貨物不做功D圖乙中電梯對(duì)貨物的支持力對(duì)貨物不做功D在圖甲中，貨物隨電梯勻速上升時(shí)，貨物受到的支持力豎直向上，與貨物位移方向的夾角小于90，故此種情況下支持力對(duì)貨物做正功，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；圖乙中，貨物受到的支持力與履帶式自動(dòng)電梯接觸面垂直，

2、此時(shí)貨物受到的支持力與貨物位移垂直，故此種情況下支持力對(duì)貨物不做功，故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤，D正確。2.(2019白銀模擬)如圖所示，小物塊甲從豎直固定的光滑圓弧軌道頂端由靜止滑下，軌道半徑為R，圓弧底端切線水平。小物塊乙從高為R的光滑斜面頂端由靜止滑下。下列判斷正確的是()A兩物塊到達(dá)底端時(shí)速度相同B兩物塊運(yùn)動(dòng)到底端的過(guò)程中重力做功相同C兩物塊到達(dá)底端時(shí)動(dòng)能相同D兩物塊到達(dá)底端時(shí)，重力對(duì)乙做功的瞬時(shí)功率大于重力對(duì)甲做功的瞬時(shí)功率D兩物塊下落的高度相同，根據(jù)動(dòng)能定理，有mgRmv2，解得v，可知兩物塊到達(dá)底端時(shí)的速度大小相等，但方向不同，A錯(cuò)誤；兩物塊的質(zhì)量大小關(guān)系不確定，故無(wú)法判斷兩物塊運(yùn)動(dòng)到底端

3、時(shí)重力做的功及動(dòng)能是否相同，B、C錯(cuò)誤；在底端時(shí)，重力對(duì)甲做功的瞬時(shí)功率為零，重力對(duì)乙做功的瞬時(shí)功率大于零，D正確。3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 WC前2 s內(nèi)重力的平均功率為100 WD前2 s內(nèi)重力的平均功率為400 WB物體只受重力，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Pmgv1400 W，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；前2 s內(nèi)的位移為h2gt20 m，所以前2 s內(nèi)重力的平均功率為2200 W，故選項(xiàng)C

4、、D錯(cuò)誤。4水平路面上的汽車(chē)以恒定功率P做加速運(yùn)動(dòng)，所受阻力恒定，經(jīng)過(guò)時(shí)間t，汽車(chē)的速度剛好達(dá)到最大，在t時(shí)間內(nèi)()A汽車(chē)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B汽車(chē)加速度越來(lái)越大C汽車(chē)克服阻力做的功等于PtD汽車(chē)克服阻力做的功小于PtD根據(jù)PFv知，隨著速度增大牽引力減小，根據(jù)牛頓第二定律得a，加速度減小，故A、B錯(cuò)誤；牽引力做功WPt，根據(jù)動(dòng)能定理知，克服阻力做的功小于牽引力做的功，即小于Pt，故C錯(cuò)誤，D正確。5(2019遵義模擬)提高物體(例如汽車(chē))運(yùn)動(dòng)速率的有效途徑是增大發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和減小阻力因數(shù)(設(shè)阻力與物體運(yùn)動(dòng)速率的平方成正比，即Ffkv2，k是阻力因數(shù))。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為P0時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的最大速

5、率為vm，如果要使物體運(yùn)動(dòng)的速率增大到2vm，則下列辦法可行的是 ()A阻力因數(shù)不變，使發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率增大到2P0B發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率不變，使阻力因數(shù)減小到C阻力因數(shù)不變，使發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率增大到8P0D發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率不變，使阻力因數(shù)減小到C物體勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，牽引力與阻力相等，由PFvmFfvmkv，要使物體運(yùn)動(dòng)的速率增大到2vm，阻力因數(shù)不變時(shí)，需使發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率增大到8P0，故A錯(cuò)誤，C正確；發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率不變時(shí)，需使阻力因數(shù)減小到，故B、D錯(cuò)誤。6.(2018浙江選考)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)

6、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，則克服重力做的功和相應(yīng)的功率約為(取g10 m/s2)()A430 J,7 W B4 300 J,70 WC720 J,12 W D7 200 J,120 WB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，所以一分鐘內(nèi)克服重力做的總功為W總NW4 320 J，功率P72 W，故選項(xiàng)B正確。7(多選)一輛CRH2型動(dòng)車(chē)組的總質(zhì)量M2.0105 kg，額定輸出功率為4 800 kW。假

7、設(shè)該動(dòng)車(chē)組在水平軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的最大速度為270 km/h，受到的阻力Ff與速度v滿(mǎn)足Ffkv，g取10 m/s2。下列說(shuō)法正確的是()A該動(dòng)車(chē)組以最大速度行駛時(shí)的牽引力為6.4104 NB從題中給出的數(shù)據(jù)可算出k1.0103 Ns/mC當(dāng)勻速行駛的速度為最大速度一半時(shí)，動(dòng)車(chē)組受到的阻力為1.6104 ND當(dāng)勻速行駛的速度為最大速度一半時(shí)，動(dòng)車(chē)組的輸出功率為1 200 kWAD最大速度為vm270 km/h75 m/s，根據(jù)PFv，得該動(dòng)車(chē)組以最大速度行駛時(shí)的牽引力為F N6.4104 N，故A正確；當(dāng)牽引力與阻力相等時(shí)，速度達(dá)到最大，則有FFfkvm，解得k Ns/m853.3 Ns/m，故B

8、錯(cuò)誤；當(dāng)勻速行駛的速度為v時(shí)，則有Ffkv853.3 N3.2104 N，此時(shí)牽引力FFf3.2104 N，動(dòng)車(chē)組輸出功率PFv3.2104 W1 200 kW，故C錯(cuò)誤，D正確。8.(2019江蘇東海高中高考模擬)如圖所示，從某高度以初速度v0水平拋出一個(gè)質(zhì)量為m的小球，在小球未落地的過(guò)程中，其速度v、速度變化量v、重力的功率P和重力的功W與時(shí)間t的關(guān)系圖象，正確的是()AB CDC小球t時(shí)刻的速度為v，由數(shù)學(xué)知識(shí)知，t0時(shí)，v0，所以vt圖象不過(guò)原點(diǎn)，故A錯(cuò)誤。由vatgt分析可知，vt圖象是過(guò)原點(diǎn)的直線，故B錯(cuò)誤。重力的功率Pmgvymggtmg2t，P與t成正比，Pt圖象是過(guò)原點(diǎn)的直線

9、，故C正確。重力的功Wmghmggt2，Wt是過(guò)原點(diǎn)的開(kāi)口向上的拋物線，故D錯(cuò)誤。9(多選)(2019江蘇宿遷期末)一輛汽車(chē)以速度v0在平直的公路上勻速行駛。到達(dá)某處時(shí)，司機(jī)減小油門(mén)使汽車(chē)輸出功率減小為原來(lái)的一半，并保持該功率行駛。假設(shè)汽車(chē)受到的阻力恒定，從減小油門(mén)開(kāi)始，下列能正確表示汽車(chē)加速度a、速度v、時(shí)間t之間的關(guān)系的是()ABCDAD由牛頓第二定律可知fF牽ma，即ma，因P，解得a，由題意可知，當(dāng)，a，故A正確，B錯(cuò)誤；汽車(chē)勻速行駛時(shí)牽引力等于阻力，即fF牽；功率突然減小一半，P，汽車(chē)的速度由于慣性來(lái)不及變化，此時(shí)vv0，則根據(jù)PFv，牽引力立刻減小一半，小于阻力，合力變?yōu)榉捶较颍?/p>

10、車(chē)做減速運(yùn)動(dòng)；功率一定時(shí)，速度減小，牽引力增大，合力減小，加速度減小，故汽車(chē)做加速度不斷減小的減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)牽引力增大到等于阻力時(shí)，加速度減為零，此時(shí)速度剛好減為，汽車(chē)再次以的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤，D正確。10.(2019江蘇淮陰月考)如圖所示，在傾角為的斜面上，以速度v0水平拋出一個(gè)質(zhì)量為m的小球(斜面足夠長(zhǎng)，重力加速度為g)，則在小球從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到小球離開(kāi)斜面有最大距離的過(guò)程中，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A重力做功WB速度的變化量為v0tan C運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為D重力的平均功率PC當(dāng)小球的速度方向與斜面平行時(shí)，距離斜面最遠(yuǎn)，此時(shí)的豎直分速度vyv0tan ，運(yùn)動(dòng)時(shí)間t，速度的變化量vgtv0t

11、an ，故B正確，C錯(cuò)誤。此時(shí)下降的高度h，重力做功Wmgh，故A正確。重力的平均功率P，故D正確。11質(zhì)量為1.0103 kg的汽車(chē)，沿傾角為30的斜坡由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，汽車(chē)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受摩擦阻力大小恒為2 000 N，汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的額定輸出功率為5.6104 W，開(kāi)始時(shí)以a1 m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)(g取10 m/s2)。求：(1)汽車(chē)做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1；(2)汽車(chē)所能達(dá)到的最大速率；(3)若斜坡長(zhǎng)143.5 m，且認(rèn)為汽車(chē)到達(dá)坡頂之前，已達(dá)到最大速率，則汽車(chē)從坡底到坡頂需多長(zhǎng)時(shí)間？解析(1)由牛頓第二定律得Fmgsin 30Ffma設(shè)勻加速過(guò)程的末速度為v，則有PFvvat1解得

12、t17 s。(2)當(dāng)達(dá)到最大速度vm時(shí)，a0，則有P(mgsin 30Ff)vm解得vm8 m/s。(3)汽車(chē)勻加速運(yùn)動(dòng)的位移x1at，在后一階段對(duì)汽車(chē)由動(dòng)能定理得Pt2(mgsin 30Ff)x2mvmv2又有xx1x2解得t215 s故汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為tt1t222 s。答案(1)7 s(2)8 m/s(3)22 s12(2019衡水模擬)如圖甲所示，在水平路段AB上有一質(zhì)量為2103 kg的汽車(chē)(可視為質(zhì)點(diǎn))，正以10 m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，汽車(chē)前方的水平路段BC較粗糙，汽車(chē)通過(guò)整個(gè)ABC路段的vt圖象如圖乙所示(在t15 s 處水平虛線與曲線相切)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率

13、保持20 kW不變，假設(shè)汽車(chē)在兩個(gè)路段上受到的阻力(含地面摩擦力和空氣阻力等)各自有恒定的大小。求：甲乙(1)汽車(chē)在AB路段上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力f1的大??；(2)汽車(chē)剛好開(kāi)過(guò)B點(diǎn)時(shí)加速度a的大?。?3)BC路段的長(zhǎng)度。解析(1)汽車(chē)在AB路段做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平衡條件，有：F1f1PF1v1解得：f1 N2 000 N。(2)t15 s時(shí)汽車(chē)處于平衡狀態(tài)，有：F2f2PF2v2解得：f2 N4 000 N剛好開(kāi)過(guò)B點(diǎn)時(shí)汽車(chē)的牽引力仍為F1，根據(jù)牛頓第二定律，有：f2F1ma解得：a1 m/s2。(3)對(duì)于汽車(chē)在BC路段運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理得：Ptf2smvmv解得：s68.75 m。答案(1)2 0

14、00 N(2)1 m/s2(3)68.75 m13(2019江蘇無(wú)錫期末)如圖甲所示，質(zhì)量為m2 kg的物塊以初速度v020 m/s從圖中所示位置開(kāi)始沿粗糙水平面向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)物塊受到一水平向左的恒力F作用，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物塊速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，g取10 m/s2。試求：甲乙(1)物塊在04 s內(nèi)的加速度a1的大小和48 s內(nèi)的加速度a2的大??；(2)恒力F的大小及物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(3)8 s內(nèi)恒力F所做的功。解析(1)由圖可知，04 s內(nèi)，物體向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，48 s內(nèi)，物體向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。04 s內(nèi)，a1 m/s25 m/s2。48 s內(nèi)，a2 m/s22 m/s2。(2)根據(jù)牛頓第二定律，在04 s內(nèi)恒力F與摩擦力同向：Fmgma148 s內(nèi)恒力F與摩擦力反向：Fmgma2代入數(shù)據(jù)解得：F7 N，0.15。(3)根據(jù)圖形的面積可得8 s內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的位移s420 m48 m24 m恒力F做的功為W Fs724 J168 J。答案(1)5 m/s22 m/s2(2)7 N0.15(3)168 J8