2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 14《功和功率》試題.doc

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2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 14《功和功率》試題 1.如圖所示，在加速向右運(yùn)動(dòng)的車(chē)廂中，一人用力向前推車(chē)廂(人與車(chē)廂始終保持相對(duì)靜止)，則下列說(shuō)法中正確的是（ ） A.人對(duì)車(chē)廂的作用力做正功 B.車(chē)廂對(duì)人做負(fù)功 C.車(chē)廂對(duì)人做正功 D.車(chē)廂對(duì)人不做功 2.如圖所示，一個(gè)人推磨，其推磨桿的力的大小始終為F，與磨桿始終垂直，作用點(diǎn)到軸心的距離為r，磨盤(pán)繞軸緩慢轉(zhuǎn)動(dòng).則在轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中推力F做的功為（ ） A.0 B.2πrF C.2Fr D.-2πrF 3.如圖所示，木板可繞固定水平軸O轉(zhuǎn)動(dòng).木板從水平位置OA緩慢轉(zhuǎn)到OB位置，木板上的物塊始終相對(duì)于木板靜止.在這一過(guò)程中，物塊的重力勢(shì)能增加了2 J.用FN表示物塊受到的支持力，用Ff表示物塊受到的摩擦力.在此過(guò)程中，以下判斷正確的是（ ） A.FN和Ff對(duì)物塊都不做功 B.FN對(duì)物塊做功為2 J，F(xiàn)f對(duì)物塊不做功 C.FN對(duì)物塊不做功，F(xiàn)f對(duì)物塊做功為2 J D.FN和Ff對(duì)物塊所做功的代數(shù)和為0 4.放在地面上的物體受到水平拉力的作用,在0~6s內(nèi)其速度與時(shí)間圖象和拉力的功率與時(shí)間圖象如圖所示,則物體的質(zhì)量為(g=10m/s2)(　　) A.kg B.kg C.kg D.kg 5.(xx山師大附中高三期末)一質(zhì)量為m的物體,同時(shí)受幾個(gè)力的作用而處于靜止?fàn)顟B(tài).某時(shí)刻其中一個(gè)力F突然變?yōu)?其他力不變,則經(jīng)過(guò)t時(shí)刻,合力的功率的大小是 (　　) A. B. C. D. 6.(xx重慶卷)某車(chē)以相同的功率在兩種不同的水平路面上行駛，受到的阻力分別為車(chē)重的k1和k2倍，最大速率分別為v1和v2，則（ ） A.v2＝ B.v2＝ C.v2＝ D.v2＝ 7.汽車(chē)以額定功率在平直公路上勻速行駛,t1時(shí)刻司機(jī)減小了油門(mén),使汽車(chē)的功率立即減小一半,并保持該功率繼續(xù)行駛,到t2時(shí)刻汽車(chē)又開(kāi)始做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)(設(shè)整個(gè)過(guò)程中汽車(chē)所受的阻力不變),則在t1~t2這段時(shí)間內(nèi)(　　) A.汽車(chē)的加速度逐漸減小 B.汽車(chē)的加速度逐漸增大 C.汽車(chē)的速度逐漸減小 D.汽車(chē)的速度逐漸增大 8.如圖所示為汽車(chē)在水平路面上啟動(dòng)過(guò)程中的速度圖象,Oa為過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線(xiàn),ab段表示以額定功率行駛時(shí)的加速階段,bc段是與ab段相切的水平直線(xiàn),則下述說(shuō)法正確的是(　　) A.0~t1時(shí)間內(nèi)汽車(chē)做勻加速運(yùn)動(dòng)且功率恒定 B.t1~t2時(shí)間內(nèi)汽車(chē)牽引力做功為 C.t1~t2時(shí)間內(nèi)的平均速度為(v1+v2) D.全過(guò)程中t1時(shí)刻的牽引力及其功率都是最大值,t2~t3時(shí)間內(nèi)牽引力最小 9.如圖所示,水平傳送帶正以2m/s的速度運(yùn)行,兩端水平距離l=8m,把一質(zhì)量m=2kg的物塊輕輕放到傳送帶的A端,物塊在傳送帶的帶動(dòng)下向右運(yùn)動(dòng),若物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1,則把這個(gè)物塊從A端傳送到B端的過(guò)程中,不計(jì)物塊的大小,g取10m/s2,求摩擦力對(duì)物塊做功的平均功率. 10.在水平直線(xiàn)馬路上，質(zhì)量為1.0103 kg的汽車(chē)，其發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為6.0104 W，汽車(chē)由靜止以加速度a＝1 m/s2做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中所受摩擦阻力大小恒為2 000 N，當(dāng)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到額定功率后，保持功率不變，重力加速度g取10 m/s2. (1)求汽車(chē)做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1； (2)求汽車(chē)所能達(dá)到的最大速率； (3)若汽車(chē)由靜止到發(fā)生位移x＝1 000 m前已達(dá)到最大速率，則汽車(chē)發(fā)生該1 000 m位移需要多少時(shí)間？ 參考答案 1.解析：人受到重力、支持力、摩擦力和車(chē)廂對(duì)人的推力，后面三個(gè)力的施力物體為車(chē)廂，因?yàn)槿伺c車(chē)廂相對(duì)靜止，所以有向右的加速度，重力和支持力不做功，人受到車(chē)廂的摩擦力和推力兩個(gè)力的作用，合力方向與速度方向相同，因此合力做正功，C項(xiàng)正確. 答案：C 2.解析：磨盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)一周，力的作用點(diǎn)的位移為0，但不能直接套用W＝Flcos α求解，因?yàn)樵谵D(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中推力F為變力.我們可以用微元的方法來(lái)分析這一過(guò)程. 由于F的方向在每時(shí)刻都保持與作用點(diǎn)的速度方向一致，因此可把圓周劃分成很多小段來(lái)研究，如圖所示，當(dāng)各小段的弧長(zhǎng)Δsi足夠小(Δsi→0)時(shí)，F(xiàn)的方向與該小段的位移方向一致，所以有：WF＝FΔs1＋FΔs2＋FΔs3＋…＋FΔsi＝F2πr＝2πrF(這等效于把曲線(xiàn)拉直). 答案：B 3.解析：由做功的條件可知：只要有力，并且物塊沿力的方向有位移，那么該力就對(duì)物塊做功.由受力分析知，支持力FN做正功，但摩擦力Ff方向始終和速度方向垂直，所以摩擦力不做功.由動(dòng)能定理W-mgh＝0，故支持力FN做功為mgh，B正確. 答案：B 4.解析:物體在前2s內(nèi)做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),由P=Fv得,2s末功率為30W,速度為6m/s,因此前2s內(nèi)拉力F1=5N;后4s內(nèi)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),拉力的功率等于阻力的功率,拉力大小和阻力大小都是N;再由前2s內(nèi)a=3m/s2,且F1-Ff=ma得,質(zhì)量m=kg,B項(xiàng)正確. 答案:B 5.解析:某時(shí)刻其中一個(gè)力F突然變?yōu)?則物體的合力為,加速度a=,則t時(shí)刻的速度v=at,合力的功率為P=F合v==,B項(xiàng)正確. 答案:B 6.解析：機(jī)車(chē)在不同的路面以相同的功率按最大速度行駛，可推斷機(jī)車(chē)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，受力平衡，由公式P＝Fv，F(xiàn)＝kmg，可推出P＝k1mgv1＝k2mgv2，解得v2＝ ，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤. 答案：B 7.解析:汽車(chē)勻速行駛時(shí),牽引力F等于阻力Ff,根據(jù)P=Fv可知,t1時(shí)刻使汽車(chē)的功率立即減小一半,牽引力立即減小一半,則加速度a=與速度方向相反,做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng),到t2時(shí)速度減到,加速度為0,又開(kāi)始做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),則A、C兩項(xiàng)正確. 答案:AC 8.解析:0~t1時(shí)間內(nèi)汽車(chē)做勻加速運(yùn)動(dòng),牽引力恒定,但速度增加,故功率增加,A項(xiàng)錯(cuò);汽車(chē)水平方向受到牽引力和阻力作用,根據(jù)動(dòng)能定理,t1~t2時(shí)間內(nèi)合力做功為,故B項(xiàng)錯(cuò);公式(v1+v2)適用于勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),故C項(xiàng)錯(cuò);功率增到t1時(shí)刻,不再增加,t1~t2時(shí)間內(nèi)功率恒定,但牽引力減小,t2~t3時(shí)間內(nèi)牽引力最小,與阻力相等,所以D項(xiàng)對(duì). 答案:D 9.解析:物塊剛放到傳送帶上時(shí),由于與傳送帶有相對(duì)運(yùn)動(dòng),物塊受向右的滑動(dòng)摩擦力,物塊做加速運(yùn)動(dòng),摩擦力對(duì)物塊做功,物塊受向右的摩擦力為: Ff=μmg=0.1210N=2 N, 加速度大小為a=μg=1m/s2 物塊與傳送帶相對(duì)靜止時(shí)的位移為: x==2m. 摩擦力做功為:W=Ffx=22J=4 J 相對(duì)靜止后物塊與傳送帶之間無(wú)摩擦力,此后物塊勻速運(yùn)動(dòng)到B端,物塊由A端到B端所用的時(shí)間為: t==5s 則物塊在被傳送過(guò)程中所受摩擦力的平均功率為: P==0.8W. 答案:0.8W 10.解析：(1)根據(jù)牛頓第二定律得F-Ff＝ma 設(shè)汽車(chē)勻加速階段的末速度為v，則有P＝Fv，v＝at1 代入數(shù)據(jù)，聯(lián)立解得汽車(chē)做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1＝20 s. (2)當(dāng)汽車(chē)達(dá)到最大速度vm時(shí)，有P＝Ffvm， 解得汽車(chē)的最大速度為vm＝30 m/s. (3)汽車(chē)勻加速運(yùn)動(dòng)的位移x1＝＝200 m， 在后一階段牽引力對(duì)汽車(chē)做正功，阻力做負(fù)功，根據(jù)動(dòng)能定理得 Pt2-Ffx2＝ 又有x2＝x-x1 代入數(shù)據(jù)，聯(lián)立解得t2＝30.8 s 所以汽車(chē)在該過(guò)程中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間t＝t1＋t2＝50.8 s. 答案：(1)20 s (2)30 m/s (3)50.8 s