2011屆高三物理一輪復(fù)習(xí)同步練習(xí)19：功和功率

1、功和功率一、選擇題(本大題共10個(gè)小題，共70分，每小題至少有一個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)的得7分，選對(duì)但不全的得4分，有選錯(cuò)的得0分)1一人乘電梯從1樓到20樓，在此過(guò)程中經(jīng)歷了先加速，后勻速，再減速的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，則電梯支持力對(duì)人做功情況是 ()A加速時(shí)做正功，勻速時(shí)不做功，減速時(shí)做負(fù)功B加速時(shí)做正功，勻速和減速時(shí)做負(fù)功C加速和勻速時(shí)做正功，減速時(shí)做負(fù)功D始終做正功解析：支持力始終豎直向上，與位移同向，0°，故支持力始終做正功，D正確答案：D2(2009·寧夏高考)水平地面上有一木箱，木箱與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為(01)現(xiàn)對(duì)木箱施加一拉力F，使木箱做勻速直線運(yùn)動(dòng)設(shè)F的方向與水平面

2、夾角為，如圖1所示，在從0逐漸增大到90°的過(guò)程中，木箱的速度保持不變，則 ()AF先減小后增大 BF一直增大CF的功率減小 DF的功率不變解析：由木箱受力平衡可知：Fcos(GFsin)，即F， 故F先減小后變大根據(jù)PFvcos可知F的功率減小故A、C正確 答案：AC3在距地面高5 m的平臺(tái)上，以25 m/s的速率豎直向上拋出一質(zhì)量為1 kg的石塊，不計(jì)空氣阻力，取g10 m/s2，則拋出后第三秒內(nèi)重力對(duì)石塊所做的功是()A100 J B50 JC100 J D0 J解析：石塊在2 s末與3 s末在同一位置，故第3 s內(nèi)位移為0，所以第3 s內(nèi)重力做功為零答案：D4.(2010&#

3、183;黃岡模擬)如圖2所示，質(zhì)量相同的兩物體處于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最后到達(dá)同一水平面，則 ()A重力對(duì)兩物體做的功相同B重力的平均功率相同C到達(dá)底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率PAPBD到達(dá)底端時(shí)兩物體的動(dòng)能相同，速度相同解析：由于兩個(gè)物體質(zhì)量相同、下落高度相同，所以重力對(duì)兩物體做的功相同，A選項(xiàng)正確由于下落的時(shí)間不同，所以重力的平均功率不相同，B選項(xiàng)錯(cuò)誤根據(jù)機(jī)械能守恒可知，兩物體到達(dá)底端時(shí)動(dòng)能相同，即速度大小相同、方向不同，D選項(xiàng)錯(cuò)誤由瞬時(shí)功率的計(jì)算式可得PAmgvcos，PBmgv，因此，到達(dá)底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率PAPB，C選項(xiàng)正確答案：AC5.如圖3所示是某中學(xué)

4、科技小組制作的利用太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)小車(chē)的裝置當(dāng)太陽(yáng)光照射到小車(chē)上方的光電板時(shí)，光電板中產(chǎn)生的電流經(jīng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)小車(chē)前進(jìn)若小車(chē)在平直的公路上以初速度v0開(kāi)始加速行駛，經(jīng)過(guò)時(shí)間t，前進(jìn)了距離l，達(dá)到最大速度vmax，設(shè)此過(guò)程中電動(dòng)機(jī)功率恒為額定功率P，受的阻力恒為Ff，則此過(guò)程中電動(dòng)機(jī)所做的功為()AFfvmaxt BPtCFft D.mvFflmv解析：因小車(chē)以恒定的功率運(yùn)動(dòng)，故此過(guò)程小車(chē)電動(dòng)機(jī)做功為WPtFfvmaxt，A、B均正確由動(dòng)能定理可得WFf·lmvmv，得：WmvmvFfl.故D正確，C錯(cuò)誤答案：ABD6(2008·寧夏高考)一滑塊在水平地面上沿直線滑行，t0時(shí)其速度為

5、1 m/s，從此刻開(kāi)始在滑塊運(yùn)動(dòng)方向上再施加一水平作用力F，力F和滑塊的速率v隨時(shí)間的變化規(guī)律分別如圖4甲和乙所示設(shè)在第1秒內(nèi)、第2秒內(nèi)、第3秒內(nèi)力F對(duì)滑塊做的功分別為W1、W2、W3，則以下關(guān)系正確的是()圖4AW1W2W3 BW1W2W3CW1W3W2 DW1W2W3解析：力F做的功等于每段恒力F與該段滑塊運(yùn)動(dòng)的位移數(shù)值(vt圖象中圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積)的乘積，第1秒內(nèi)，位移為一個(gè)小三角形面積S；第2秒內(nèi)，位移也為一個(gè)小三角形面積S；第3秒內(nèi)，位移為兩個(gè)小三角形面積2S，故W11S，W23S，W34S，所以W1W2W3.答案：B7.(2009·寧夏高考)質(zhì)量為m的物體靜止在光滑

6、水平面上，從t0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5所示，力的方向保持不變，則()A3t0時(shí)刻的瞬時(shí)功率為B3t0時(shí)刻的瞬時(shí)功率為C在t0到3t0這段時(shí)間內(nèi)，水平力的平均功率為D在t0到3t0這段時(shí)間內(nèi)，水平力的平均功率為解析：2t0時(shí)速度v1·2t002t0內(nèi)位移x1·(2t0)22·F做功W1F0x123t0時(shí)速度v2·t0v15·t03t0時(shí)刻瞬時(shí)功率：P3F0·v215，故B正確2t03t0內(nèi)位移x2v1t0·t，F(xiàn)做的功W23F0x2.03t0內(nèi)F的平均功率.故D正確答案：BD8.圖6汽車(chē)在水平路

7、面上從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，t1末關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，t2末靜止，其vt圖象如圖6所示，圖中，若汽車(chē)牽引力做功為W，平均功率為P；汽車(chē)加速和減速過(guò)程中克服摩擦力做功分別為W1和W2，平均功率分別為P1和P2，則()AWW1W2 BW1>W2CPP1 DP1P2解析：整個(gè)過(guò)程動(dòng)能變化量為零，所以合力的功為零，A項(xiàng)正確摩擦力大小相等，第一段位移大，所以B項(xiàng)正確第一段是加速的，牽引力大于摩擦力，所以P>P1，C項(xiàng)錯(cuò)加速階段和減速階段平均速度相等，所以摩擦力的平均功率相等，D項(xiàng)正確答案：ABD9一起重機(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

8、用功率達(dá)到最大值P，以后起重機(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，物體上升的高度為h，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B鋼繩的最大拉力為C重物的最大速度v2D重物勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度為g解析：由Fmgma和PFv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)Fmg時(shí)重物達(dá)最大速度v2，故v2，最大拉力Fmgma，A錯(cuò)誤，B、C正確由mgma得：ag，D正確答案：BCD10(2010·徐州模擬)一物塊放在水平面上，在水平拉力F作用下做直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的vt圖象如圖7所示，則有關(guān)該力F的功率Pt

9、圖象可能是圖8中的 () 圖7圖8解析：由于題目未講水平面是否光滑，故應(yīng)分情況討論，若水平面光滑，0t1段F為恒力，速度線性增加，故功率也線性增大，t1t2段F為零，功率為零，t2t3段F反向，仍為恒力，速度線性減小，故功率也線性減小，故C正確若水平面不光滑，由于t1、t2時(shí)刻后一小段時(shí)間內(nèi)，F(xiàn)突然減小，故功率突然減小，故B項(xiàng)正確答案：BC二、非選擇題(本大題共2個(gè)小題，共30分，解答時(shí)應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)11(15分)靜止在水平地面上的木箱，質(zhì)量m50 kg.木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.4，若用大小為400 N、方向與水平方向成37°角的

10、斜向上的拉力拉木箱從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，使木箱能夠到達(dá)50 m遠(yuǎn)處，拉力最少做多少功？(cos37°0.8，取g10 m/s2)解析：欲使拉力做功最少，須使拉力作用的位移最小，故重物應(yīng)先在拉力作用下加速，再撤去拉力使木箱減速，到達(dá)50 m處時(shí)速度恰好減為0.設(shè)加速時(shí)加速度的大小為a1，減速時(shí)加速度的大小為a2.由牛頓第二定律得，加速時(shí)有：水平方向Fcos37°FNma1豎直方向Fsin37°FNmg0減速時(shí)有：mgma2且有v22a1x12a2x2x1x2x聯(lián)立以上各式解得：x124 m由功的定義，有WFx1cos37°400×24×0.8

11、 J7.68×103 J.答案：7.68×103 J12(15分)圖9汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為60 kW，汽車(chē)的質(zhì)量為4 t，當(dāng)它行駛在坡度為0.02(sin0.02)的長(zhǎng)直公路上時(shí)，如圖9所示，所受摩擦阻力為車(chē)重的0.1倍(g10 m/s2)，求：(1)汽車(chē)所能達(dá)到的最大速度vm；(2)若汽車(chē)從靜止開(kāi)始以0.6 m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則此過(guò)程能維持多長(zhǎng)時(shí)間？(3)當(dāng)汽車(chē)勻加速行駛的速度達(dá)到最大值時(shí)，汽車(chē)做功多少？解析：(1)汽車(chē)在坡路上行駛，所受阻力由兩部分構(gòu)成，即Ffkmgmgsin4000 N800 N4800 N.又因?yàn)楫?dāng)FFf時(shí)，PFf·vm，所以vm m/s12.5 m/s.(2)汽車(chē)從靜止開(kāi)始，以a0.6 m/s2勻加速行駛，由F合ma，有FFfma，所以Fmakmgmgsin4×103×0.6 N4800 N7.2×103 N.保持這一牽引力，汽車(chē)可達(dá)到勻加速行駛的最大速度vm，有vm