2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 分層規(guī)范快練15 功和功率新人教版.doc

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分層規(guī)范快練(十五)　功和功率 [雙基過(guò)關(guān)練] 1．水平方向的兩個(gè)相互垂直的力F1和F2作用在箱子同一位置，使箱子在水平粗糙的地面上移動(dòng)一段距離，若力F1對(duì)箱子做了300 J功，力F2對(duì)箱子做了 400 J功，則力F1與F2的合力對(duì)箱子做的功(　　) A．等于500 J　B．等于700 J C．大于500 J D．大于700 J 解析：合力的功等于各力做功的代數(shù)和，故兩力的合力做功W＝300 J＋400 J＝700 J，選項(xiàng)B正確．答案：B 2．[人教版必修2 P59第1題改編]如圖所示，質(zhì)量分別為m1和m2的兩個(gè)物體，m1W2 B．W1F，汽車(chē)做減速運(yùn)動(dòng)，使得汽車(chē)速度v變小，則F變大，由F阻－F＝ma可知，汽車(chē)減速運(yùn)動(dòng)的加速度變小，當(dāng)再次出現(xiàn)F＝F阻時(shí)，汽車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤；由F阻＝＝5103 N，可知v′＝＝8 m/s，選項(xiàng)D正確．答案：D 8. (多選)如圖所示為修建高層建筑常用的塔式起重機(jī)，在起重機(jī)將質(zhì)量m＝5103 kg的重物豎直吊起的過(guò)程中，重物由靜止開(kāi)始向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度a＝0.2 m/s2，當(dāng)起重機(jī)輸出功率達(dá)到其允許的最大值時(shí)，保持該功率直到重物做vm＝1.02 m/s的勻速運(yùn)動(dòng)．取g＝10 m/s2，不計(jì)額外功．則(　　) A．起重機(jī)允許輸出的最大功率為5.1104 W B．起重機(jī)允許輸出的最大功率為5 104 W C．重物做勻加速運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間為5 s D．重物做勻加速運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間為5.1 s 解析：本題為機(jī)車(chē)啟動(dòng)模型，本題中的重力等效為機(jī)車(chē)啟動(dòng)中的阻力．當(dāng)起重機(jī)的牽引力等于重物的重力時(shí)，重物做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)起重機(jī)輸出的功率最大，最大功率為Pm＝mgvm＝5.1104 W，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由F－ mg＝ma、Pm＝Fv、v＝at1，聯(lián)立解得t1＝5 s，選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．答案：AC [技能提升練] 9. 一輛汽車(chē)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)()圖象如圖所示．若已知汽車(chē)的質(zhì)量，則根據(jù)圖象所給的信息，不能求出的物理量是(　　) A．汽車(chē)的功率 B．汽車(chē)行駛的最大速度 C．汽車(chē)所受到阻力 D．汽車(chē)運(yùn)動(dòng)到最大速度所需的時(shí)間解析：對(duì)汽車(chē)受力分析，受重力、支持力、牽引力和摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律，有F－Ff＝ma，其中F＝，聯(lián)立得a＝－，結(jié)合圖線，有：＝0，a＝－＝－2,0＝0.05－，解得P＝40 m，F(xiàn)f＝2 m．由于質(zhì)量已知，故A、B錯(cuò)誤；當(dāng)物體的速度最大時(shí)，加速度為零，故結(jié)合圖象可以知道，最大速度為20 m/s，故C錯(cuò)誤；汽車(chē)的初速度未知，故加速時(shí)間未知，故D正確．答案：D 10．質(zhì)量為1 kg的物體靜止于光滑水平面上，t＝0時(shí)刻起，物體受到向右的水平拉力F作用，第1 s內(nèi)F＝2 N，第2 s內(nèi)F＝1 N．下列判斷正確的是(　　) A．2 s末物體的速度為4 m/s B．2 s內(nèi)物體的位移為3 m C．第1 s末拉力的瞬時(shí)功率最大 D．第2 s末拉力的瞬時(shí)功率最大解析：由牛頓第二定律知第1 s內(nèi)物體的加速度大小為2 m/s2，第2 s內(nèi)的加速度大小為1 m/s2，則第1 s末物體的速度大小為v1＝a1t1＝2 m/s，第2 s末物體的速度大小為v2＝v1＋a2t2＝3 m/s，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；2 s內(nèi)物體的位移為x＝a1t＋(v1t2＋a2t)＝3.5 m，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；第1 s末拉力的瞬時(shí)功率為P1＝F1v1＝4 W，第2 s末拉力的瞬時(shí)功率為P2＝F2v2＝3 W，選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．答案：C 11．[2019遼寧聯(lián)考]一輛跑車(chē)在行駛過(guò)程中的最大輸出功率與速度大小的關(guān)系如圖所示，已知該車(chē)質(zhì)量為2103 kg，在某平直路面上行駛，阻力恒為3103 N．若汽車(chē)從靜止開(kāi)始以恒定加速度2 m/s2做勻加速運(yùn)動(dòng)，則此勻加速過(guò)程能持續(xù)的時(shí)間大約為(　　) A．8 s B．14 s C．26 s D．38 s 解析：由圖可知，跑車(chē)的最大輸出功率大約為200 kW，根據(jù)牛頓第二定律得，牽引力F＝F阻＋ma＝3 000 N＋2 0002 N＝7 000 N，則跑車(chē)做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的實(shí)際功率與速度的關(guān)系為P實(shí)＝7 000v(W)，作P實(shí)－v圖象如圖所示，由兩圖線交點(diǎn)可看出跑車(chē)勻加速運(yùn)動(dòng)的最大速度約為vm＝ 28 m/s，則勻加速過(guò)程持續(xù)的時(shí)間約為t＝＝ s＝14 s，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤．答案：B 12．如圖(a)所示，“”型木塊放在光滑水平地面上，木塊上表面AB水平粗糙足夠長(zhǎng)，BC表面光滑且與水平面夾角為θ＝37.木塊右側(cè)與豎直墻壁之間連接著一個(gè)力傳感器，當(dāng)力傳感器受壓時(shí)，其示數(shù)為正值；當(dāng)力傳感器被拉時(shí)，其示數(shù)為負(fù)值．一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊從C點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，傳感器記錄到的力和時(shí)間的關(guān)系如圖(b)所示，滑塊經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)無(wú)能量損失．已知sin37＝0.6，cos37＝0.8，g取10 m/s2.求： (1)斜面BC的長(zhǎng)度； (2)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中滑塊克服摩擦力做的功．解析：(1)滑塊沿BC滑下時(shí)有a＝gsinθ＝6 m/s2 由圖(b)可知，經(jīng)時(shí)間1 s，力傳感器受力反向，故滑塊沿BC滑下的時(shí)間t1＝1 s 所以斜面BC的長(zhǎng)度為：x1＝at＝3 m (2)滑塊滑到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為： v＝at1＝6 m/s 由題意及圖(b)可知，滑塊在AB表面滑行時(shí)間t2＝3 s后停止，滑塊在其表面滑行的距離為： x2＝t2＝9 m 由圖可得滑塊在AB上所受摩擦力大小Ff＝5 N 所以滑塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力做的功為W＝Ffx2＝45 J. 答案：(1)3 m　(2)45 J

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