2013屆高三物理一輪復(fù)習(xí) 5.1功和能　功率精品練習(xí) 新人教版

1 第一講第一講 功和能功和能 功率功率 一 單項(xiàng)選擇題 1 如圖所示 三個(gè)固定的斜面底邊長(zhǎng)度都相等 斜面傾角分別為 30 45 60 斜面 的表面情況都一樣 完全相同的物體 可視為質(zhì)點(diǎn) A B C分別從三斜面的頂部滑到底部 在此過(guò)程中 A 物體A克服摩擦力做的功最多 B 物體B克服摩擦力做的功最多 C 物體C克服摩擦力做的功最多 D 三物體克服摩擦力做的功一樣多 解析 設(shè)斜面底邊長(zhǎng)度為b 則Wf mgcos mgb 即克服摩擦力做功 b cos 為定值Wf mgb 只有選項(xiàng) D 正確 答案 D 2 生活中有人常說(shuō)在車(chē)廂內(nèi)推車(chē)是沒(méi)用的 如圖 在水平地面上運(yùn)動(dòng)的汽車(chē)車(chē)廂內(nèi)一人用 力推車(chē) 當(dāng)車(chē)在倒車(chē)時(shí)剎車(chē)的過(guò)程中 A 人對(duì)車(chē)做正功 B 人對(duì)車(chē)做負(fù)功 C 人對(duì)車(chē)不做功 2 D 車(chē)對(duì)人的作用力方向水平向右 解析 倒車(chē)表示速度向右 剎車(chē)表示減速運(yùn)動(dòng) 即a v方向相反 加速度a向左 人 與車(chē)具有相同的加速度 對(duì)人受力分析 受到重力和車(chē)對(duì)人的作用力 則車(chē)對(duì)人的作用力方 向?yàn)樾毕蜃笊戏?D 錯(cuò) 那么人對(duì)車(chē)的作用力方向斜向右下方 人對(duì)車(chē)的作用力與車(chē)運(yùn)動(dòng)位 移方向成銳角 即人對(duì)車(chē)做正功 或?qū)θ擞蓜?dòng)能定理 人的動(dòng)能減小 車(chē)對(duì)人做負(fù)功 人對(duì) 車(chē)做正功來(lái)判斷 A 對(duì) B C 錯(cuò) 答案 A 3 如圖所示 一水平傳送帶以速度v1向右勻速傳動(dòng) 某時(shí)刻有一物塊以水平速度v2從右 端滑上傳送帶 物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 則 A 如果物塊能從左端離開(kāi)傳送帶 它在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間一定比傳送帶不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)運(yùn) 動(dòng)的時(shí)間長(zhǎng) B 如果物塊還從右端離開(kāi)傳送帶 那么整個(gè)過(guò)程中 傳送帶對(duì)物塊所做的總功一定不 會(huì)為正值 C 如果物塊還從右端離開(kāi)傳送帶 那么物塊的速度為零時(shí) 傳送帶上產(chǎn)生的滑痕長(zhǎng)度 達(dá)到最長(zhǎng) D 物塊在離開(kāi)傳送帶之前 一定不會(huì)做勻速直線運(yùn)動(dòng) 解析 如果物塊能從左端離開(kāi)傳送帶 那么物塊整個(gè)過(guò)程以初速度v2 加速度 g向左 勻減速運(yùn)動(dòng) 與傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的速度大小無(wú)關(guān) A 錯(cuò)誤 如果物塊從傳送帶右側(cè)離開(kāi) 若傳送帶的速度v1 v2 物塊向左減速為零后 再向右勻加速到最右端時(shí) 速度恰好為v2 此過(guò)程傳送帶對(duì)物塊不做功 若v1P2 P3 C P3 P2 P1 D P1 P2 P3 解析 設(shè)物體的質(zhì)量為m 三種情況下物體的加速度a相同 據(jù)牛頓第二定律得 F1 mgsin ma F2cos mgsin ma F3cos mgsin ma 所以 F1 F2cos F3cos 且三力在速度方向上的分量都相同 又因加速度相同 斜面長(zhǎng)度相 同 所以三種情況下到達(dá)斜面頂端時(shí)的速度相等 所以據(jù)功率公式可知 P1 P2 P3 故 A 正 確 答案 A 5 起重機(jī)的鋼索將重物由地面吊到空中某個(gè)高度 其速度 時(shí)間圖像如圖所示 則鋼索拉 力的功率隨時(shí)間變化的圖像可能是圖中的 解析 從圖中可以看出 在 0 t1時(shí)間內(nèi) 重物做勻加速運(yùn)動(dòng) 鋼索對(duì)重物的拉力為恒 力 且F1 G 由P Fv知 拉力的功率隨速度的增大而增大 t1 t2時(shí)間內(nèi) 重物做勻速運(yùn) 動(dòng) F2 G 所以在t1時(shí)刻拉力的功率發(fā)生了突變 且在t1 t2時(shí)間內(nèi)功率恒定并小于 0 t1 4 時(shí)刻的最大功率 t2 t3時(shí)間內(nèi)重物做勻減速運(yùn)動(dòng) 拉力恒定 F3P下 C 對(duì) mgh t上 mgh t下 D 錯(cuò) 答案 BC 9 質(zhì)量為m的物體靜止在光滑水平面上 從t 0 時(shí)刻開(kāi)始受到水平力的作用 力的大小 F與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示 力的方向保持不變 則 A 3t0時(shí)刻的瞬時(shí)功率為 5F2 0t0 m B 3t0時(shí)刻的瞬時(shí)功率為 15F2 0t0 m 6 C 在t 0 到 3t0這段時(shí)間內(nèi) 水平力的平均功率為 23F2 0t0 4m D 在t 0 到 3t0這段時(shí)間內(nèi) 水平力的平均功率為 25F2 0t0 6m 解析 0 2t0時(shí)間內(nèi) 物體的加速度a1 2t0時(shí)刻的速度v1 a1 2t0 位移 F0 m 2F0t0 m s1 2t0 3t0時(shí)間內(nèi) 加速度a2 3t0時(shí)刻的速度 2F0t2 0 m 3F0 m v2 v1 a2t0 2t0 3t0時(shí)間內(nèi)的位移s2 所以 3t0時(shí)刻的瞬時(shí)功率 5F0t0 m 7F0t2 0 2m P 3F0v2 B 對(duì) A 錯(cuò) 3t0內(nèi)的平均功率 D 對(duì) C 15F2 0t0 m P W t F0s1 3F0s2 3t0 25F2 0t0 6m 錯(cuò) 答案 BD 10 一起重機(jī)的鋼繩由靜止開(kāi)始勻加速提起質(zhì)量為m的重物 當(dāng)重物的速度為v1時(shí) 起 重機(jī)的有用功率達(dá)到最大值P 此后 起重機(jī)保持該功率不變 繼續(xù)提升重物 直到以最大 速度v2勻速上升為止 則整個(gè)過(guò)程中 下列說(shuō)法正確的是 A 鋼繩的最大拉力為 P v2 B 鋼繩的最大拉力為 P v1 C 重物的最大速度v2 P mg D 重物勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度為 g P mv1 解析 由F mg ma和P Fv可知 重物勻加速上升過(guò)程中鋼繩拉力大于重力且不變 達(dá)到最大功率P后 隨v增加 鋼繩拉力F變小 當(dāng)F mg時(shí)重物達(dá)最大速度v2 故 v2 最大拉力F mg ma A 錯(cuò)誤 B C 正確 由 mg ma 得a g D 正 P mg P v1 P v1 P mv1 確 答案 BCD 三 非選擇題 11 質(zhì)量為M的拖拉機(jī)拉著耙來(lái)耙地 由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng) 在時(shí)間t內(nèi)前進(jìn) 的距離為s 耙地時(shí) 拖拉機(jī)受到的牽引力恒為F 受到地面的阻力為自重的k倍 耙所受阻 力恒定 連接桿質(zhì)量不計(jì)且與水平面的夾角 保持不變 求 7 1 拖拉機(jī)的加速度大小 2 拖拉機(jī)對(duì)連接桿的拉力大小 3 時(shí)間t內(nèi)拖拉機(jī)對(duì)耙做的功 解析 1 由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式s at2 1 2 得a 2s t2 2 設(shè)連接桿對(duì)拖拉機(jī)的拉力為f 由牛頓第二定律得 F kMg fcos Ma 根據(jù)牛頓第三定律 聯(lián)立 式 解得拖拉機(jī)對(duì)連接桿的拉力大小為 f f 1 cos F M kg 2s t2 3 拖拉機(jī)對(duì)耙做的功W f scos 聯(lián)立 式 解得 W s F M kg 2s t2 答案 1 2s t2 2 1 cos F M kg 2s t2 3 s F M kg 2s t2 12 重為 1 105 N 的高速列車(chē)從車(chē)站出發(fā) 始終以恒定的功率行駛 列車(chē)沿著傾角為 10 的斜坡向上行駛 能達(dá)到的最大速度為 306 km h 當(dāng)它沿相同坡度的斜坡下坡行駛 時(shí) 最大速度為 360 km h 若斜坡足夠長(zhǎng) 已知列車(chē)所受阻力始終與其速度成正比 比例系 數(shù)為k 即f kv 取 sin10 0 174 試求 1 比例系數(shù)k和列車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率 2 在水平軌道上行駛時(shí) 列車(chē)的最大速度 解析 1 列車(chē)上坡時(shí) 速度達(dá)到最大 F1 kv1 mgsin 8 列車(chē)功率P F1v1 列車(chē)下坡時(shí) 速度達(dá)到最大 F2 mgsi