2020版高考物理總復(fù)習(xí) 沖A方案 課時(shí)訓(xùn)練（十一）第11講 功和功率（含解析）新人教版

- 1 -課時(shí)訓(xùn)練課時(shí)訓(xùn)練( (十一十一) )【功和功率】【基礎(chǔ)過(guò)關(guān)】1.關(guān)于功,下列說(shuō)法正確的是()A.因?yàn)楣τ姓?fù),所以功是矢量B.因?yàn)榱κ鞘噶?所以功也是矢量C.若某一個(gè)力對(duì)物體不做功,說(shuō)明該物體一定沒(méi)有位移D.一個(gè)恒力對(duì)物體做的功等于這個(gè)力的大小、物體位移的大小及力和位移間夾角的余弦的乘積2.如圖 Z11-1 所示,一小孩和一大人都以水平的力勻速推動(dòng)相同的木箱,在相同的路面上通過(guò)同樣的位移(推箱的速度大小如圖中所注),比較此過(guò)程中兩人分別對(duì)木箱做功的多少,則()圖 Z11-1A.大人做的功多B.小孩做的功多C.大人和小孩做的功一樣多D.條件不足,無(wú)法判斷3.下列關(guān)于功的說(shuō)法中正確的是 ()A.運(yùn)動(dòng)的物體一定有力對(duì)其做功B.物體受到力的作用,并且有位移,力就一定對(duì)其做功C.合力做的功等于每個(gè)分力所做功的絕對(duì)值相加D.功的正負(fù)并不表示功的大小4.以初速度v0豎直向上拋出一個(gè)質(zhì)量為m的小球,上升的最大高度是h.如果空氣阻力f的大小恒定,重力加速度為g,則從拋出到落回出發(fā)點(diǎn)的整個(gè)過(guò)程中,空氣阻力對(duì)小球做的功為()A.-2fhB.-fhC.-2mghD.0圖 Z11-25.如圖 Z11-2 所示,坐在雪橇上的人與雪橇的總質(zhì)量為m,在與水平面成角的恒定拉力F作用下,沿水平地面向右移動(dòng)了一段距離l.已知雪橇與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,重力加速度為g,在此過(guò)程中()A.支持力做功為mglB.重力做功為mglC.拉力做功為FlcosD.滑動(dòng)摩擦力做功為-mgl6. 2019杭州十四中模擬 物體在大小相等的力F作用下,分別在粗糙的水平地面上發(fā)生了一段位移x,其力與速度方向間的夾角如圖 Z11-3 所示,則下列判斷正確的是 ()- 2 -圖 Z11-3A.甲圖中力F做負(fù)功 B.乙圖中合外力做功最多C.丙圖中摩擦力做功最多D.三個(gè)圖中力F做功相同7. 2019臺(tái)州書(shū)生中學(xué)月考 汽車(chē)上坡時(shí),司機(jī)一般都將變速擋換到低速擋位上,這樣做主要是為了 ()A.節(jié)省燃料B.使汽車(chē)獲得較大的牽引力C.使汽車(chē)獲得較大的功率D.避免因車(chē)速過(guò)大而發(fā)生危險(xiǎn)8.如圖 Z11-4 所示,質(zhì)量為 20 kg 的小孩沿高為 5 m 的滑梯由靜止滑下,g取 10 m/s2,在此過(guò)程中()圖 Z11-4A.重力做功為 100 J,重力勢(shì)能減小了 100 JB.重力做功為-100 J,重力勢(shì)能增加了 100 JC.重力做功為 1000 J,重力勢(shì)能減小了 1000 JD.重力做功為-1000 J,重力勢(shì)能增加了 1000 J圖 Z11-59.中國(guó)已成為世界上高鐵系統(tǒng)技術(shù)最全、集成能力最強(qiáng)、運(yùn)營(yíng)里程最長(zhǎng)、運(yùn)行速度最高、在建規(guī)模最大的國(guó)家.報(bào)道稱,新一代高速列車(chē)牽引功率達(dá) 9000 kW,持續(xù)運(yùn)行速度為 350 km/h.新一代高速列車(chē)沿全長(zhǎng)約 1300 km 的京滬線從北京到上海,在動(dòng)力上耗電約為()A.3.3104kWhB.3.1106kWhC.1.8104kWhD.3.3105kWh圖 Z11-610. 2019溫州聯(lián)考 某潛水器自身質(zhì)量為 5103kg,主要用于深海搜尋和打撈等.若在某- 3 -次作業(yè)中,潛水器將質(zhì)量為 4103kg 的重物從 3000 m 深的海底勻速提升到了海面,已知提升過(guò)程中潛水器的機(jī)械功率恒為 180 kW,水對(duì)潛水器的浮力和阻力相互平衡,影響可以忽略不計(jì),g取 10 m/s2,則提升的時(shí)間約為()A.0.5103sB.1.0103sC.1.5103sD.2.0103s11.質(zhì)量為 2 kg 的物體靜止在水平地面上,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)摩擦力大小視為相等.t=0 時(shí),物體受到方向不變的水平拉力F的作用,F的大小在不同時(shí)間段內(nèi)有不同的值,具體情況如表格所示.求:(g取 10 m/s2)圖 Z11-7時(shí)間t/s 02244668拉力F/N4848(1)4 s 末拉力的瞬時(shí)功率;(2)68 s 內(nèi)拉力所做的功;(3)8 s 內(nèi)拉力的平均功率.【領(lǐng)先沖 A】12.一輛小車(chē)在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),從某時(shí)刻起,小車(chē)所受牽引力和阻力隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖 Z11-8 所示,則作用在小車(chē)上的牽引力F的功率隨時(shí)間變化的規(guī)律是圖 Z11-9 中的()圖 Z11-8圖 Z11-913.如圖 Z11-10 所示,汽車(chē)停在緩坡上,要求駕駛員在保證汽車(chē)不后退的前提下向上啟動(dòng),這就是汽車(chē)駕駛中的“坡道起步”.駕駛員的正確操作是:變速桿掛入低速擋,徐徐踩下加速踏板,然后慢慢松開(kāi)離合器,同時(shí)松開(kāi)手剎,汽車(chē)慢慢啟動(dòng).下列說(shuō)法正確的是()- 4 -圖 Z11-10A.變速桿掛入低速擋,是為了增大汽車(chē)的輸出功率B.變速桿掛入低速擋,是為了能夠提供較大的牽引力C.徐徐踩下加速踏板,是為了讓牽引力對(duì)汽車(chē)做更多的功D.徐徐踩下加速踏板,是為了讓汽車(chē)的輸出功率保持為額定功率14.嚴(yán)重的霧霾天氣,對(duì)國(guó)計(jì)民生已造成了嚴(yán)重的影響.汽車(chē)尾氣是形成霧霾的重要污染源.“鐵腕治污”已成為國(guó)家的工作重點(diǎn).地鐵列車(chē)可實(shí)現(xiàn)零排放,大力發(fā)展地鐵,可以大大減少燃油公交車(chē)的使用,減少汽車(chē)尾氣排放.若一地鐵列車(chē)從甲站由靜止啟動(dòng)后做直線運(yùn)動(dòng),先勻加速運(yùn)動(dòng) 20 s 達(dá)到最高速度 72 km/h,再勻速運(yùn)動(dòng) 80 s,接著勻減速運(yùn)動(dòng) 15 s 到達(dá)乙站停住.設(shè)列車(chē)在勻加速運(yùn)動(dòng)階段牽引力為1106N,勻速運(yùn)動(dòng)階段牽引力的功率為 6103kW,忽略勻減速運(yùn)動(dòng)階段牽引力所做的功.(1)求甲站到乙站的距離;(2)如果燃油公交車(chē)運(yùn)行中做的功與該列車(chē)從甲站到乙站牽引力做的功相同,求公交車(chē)排放氣態(tài)污染物的質(zhì)量.(燃油公交車(chē)每做 1 J 功排放氣態(tài)污染物 310-6g)圖 Z11-11課時(shí)訓(xùn)練(十一)- 5 -1.D2.C解析 因?yàn)槟鞠鋭蛩龠\(yùn)動(dòng),小孩和大人所用的推力相同,又因?yàn)槟鞠涞奈灰葡嗤?所以做功一樣多,選項(xiàng) C 正確.3.D4.A解析 空氣阻力的大小恒定,始終與運(yùn)動(dòng)方向相反,上升過(guò)程空氣阻力做的功W1=-fh,下落過(guò)程空氣阻力做的功W2=-fh,整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,空氣阻力對(duì)小球做的功為W=W1+W2=-2fh,選項(xiàng) A 正確.5.C解析 根據(jù)功的定義式,支持力和重力做功均為 0,拉力做功為Flcos,滑動(dòng)摩擦力f=(mg-Fsin),其做功為-(mg-Fsin)l,故選項(xiàng) A、B、D 錯(cuò)誤,選項(xiàng) C 正確.6.B解析 根據(jù)做功的公式WF=Fxcos可知,三種情況下力F做功大小相等,其中甲、丙圖中F做正功,而乙圖中F做負(fù)功,選項(xiàng) A、D 錯(cuò)誤.在三幅圖中,甲圖中摩擦力最大,即摩擦力做功最多,選項(xiàng) C 錯(cuò)誤.W甲=WF-Wf1,W乙=-WF-Wf2,W丙=WF-Wf3,所以乙圖中合外力做功最多,選項(xiàng) B正確.7.B8.C 解 析 質(zhì) 量 為 20 kg 的 小 孩 沿 高 為 5 m 的 滑 梯 由 靜 止 滑 下 , 重 力 做 功 為WG=mgh=20105 J=1000 J;根據(jù)功能關(guān)系,重力做正功,重力勢(shì)能減小,重力做了 1000 J 的正功,則重力勢(shì)能減小了 1000 J,故 C 正確,A、B、D 錯(cuò)誤.9.A解析 列車(chē)從北京到上海的時(shí)間為t=sv=1300km350km/h3.71 h,在動(dòng)力上耗電約為W=Pt=9000kW3.71 h3.3104kWh,故選項(xiàng) A 正確.10.C解析 潛水器和重物一起勻速運(yùn)動(dòng),其速度為v=Pmg=180103(5+4)10310m/s=2 m/s,運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t=30002s=1.5103s,選項(xiàng) C 正確.11.(1)32 W(2)96 J(3)20 W解析 (1)在 02 s 內(nèi),拉力等于 4 N,最大靜摩擦力等于 4 N,故物體靜止.在 24 s 內(nèi),拉力F=8 N,由牛頓第二定律得F-mg=ma解得a=2 m/s2位移為x1=12a(t)2=4 m4 s 末物體的速度大小v=at=4 m/s4 s 末拉力的瞬時(shí)功率P=Fv=84 W=32 W.(2)在 46 s 內(nèi),拉力等于 4 N,滑動(dòng)摩擦力等于 4 N,故物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),位移x2=vt=42 m=8 m在 68 s 內(nèi),拉力F=8 N,物體的加速度大小為a=2 m/s2,位移x3=vt+12a(t)2=12 m拉力所做的功W=Fx3=812 J=96 J.(3)8 s 內(nèi)拉力做的功W=0+84 J+48 J+96 J=160 J平均功率- 6 -