2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí)課時(shí)作業(yè)十六功和功率【含答案】

功和功率[雙基鞏固練]1.如圖所示，電梯與水平地面成θ角，一人站在電梯上，電梯從靜止開始勻加速上升，達(dá)到一定速度后再勻速上升．若以FN表示水平電梯對(duì)人的支持力，G為人受到的重力，F(xiàn)f為電梯對(duì)人的靜摩擦力，則下列結(jié)論正確的是()A．加速過程中Ff≠0，F(xiàn)f、FN、G都做功B．加速過程中Ff≠0，F(xiàn)N不做功C．加速過程中Ff＝0，F(xiàn)N、G都做功D．勻速過程中Ff＝0，F(xiàn)N、G都不做功2．[中考真題試卷·江蘇卷，1]質(zhì)量為1.5×103kg的汽車在水平路面上勻速行駛，速度為20m/s，受到的阻力大小為1.8×103N．此時(shí)，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的實(shí)際功率是()A．90WB．30kWC．36kWD．300kW3.如圖所示的拖輪胎跑是一種體能訓(xùn)練活動(dòng)．某次訓(xùn)練中，輪胎的質(zhì)量為5kg，與輪胎連接的拖繩與地面夾角為37°，輪胎與地面動(dòng)摩擦因數(shù)是0.8.若運(yùn)動(dòng)員拖著輪胎以5m/s的速度勻速前進(jìn)，則10s內(nèi)運(yùn)動(dòng)員對(duì)輪胎做的功最接近的是(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2)()A．500．750JC．1250JD．2000J4.在籃球比賽中，某位同學(xué)獲得罰球機(jī)會(huì)，如圖所示，他站在罰球線處用力將籃球投出，籃球以約為1m/s的速度撞擊籃筐．已知籃球質(zhì)量約為0.6kg，籃筐離地高度約為3m，忽略籃球受到的空氣阻力，則該同學(xué)罰球時(shí)對(duì)籃球做的功大約為()A．1．10JC．50JD．100J5.如圖是小孩滑滑梯的情景，假設(shè)滑梯是固定光滑斜面，傾角為30°，小孩質(zhì)量為m，由靜止開始沿滑梯下滑，滑行距離為x時(shí)，重力的瞬時(shí)功率為()A．mgeq\r(gx)B.eq\f(1,2)mgeq\r(gx)C．mgeq\r(2gx)D.eq\f(1,2)mgeq\r(6gx)6．[中考真題試卷·浙江嘉興高三下期末]仰臥起坐是體育課上常見的項(xiàng)目，一次測(cè)試中某位女同學(xué)質(zhì)量為50kg，身高為1.6m，假設(shè)其上半身質(zhì)量為其總質(zhì)量的0.6倍，她在1分鐘內(nèi)做了40個(gè)仰臥起坐，每次仰臥起坐時(shí)下半身重心位置不變，重力加速度g取10m/s2，則她克服重力做功的平均功率約為()A．20WB．80WC．200WD．300W7.[2021·山東菏澤一模]在搶險(xiǎn)救災(zāi)工作中常見到直升機(jī)的身影．如圖為直升機(jī)搶救傷員的情景，直升機(jī)懸停在空中，用繩索將傷員由靜止向上吊起，繩索對(duì)傷員做功的功率恒定，則在傷員加速上升的過程中(不計(jì)空氣阻力)()A．繩索對(duì)傷員的拉力越來越大B．傷員克服重力做功的功率恒定C．傷員運(yùn)動(dòng)的速度變化越來越慢D．合力對(duì)傷員做功的功率越來越大8.[中考真題試卷·浙江慈溪高一下期中]某潛水器質(zhì)量為5×103kg，主要用于深海搜尋和打撈等．若在某次作業(yè)中，潛水器將4×103kg的高密度重物從3000m深的海底一起勻速提升到了海面，已知提升過程中潛水器的機(jī)械功率恒為180kW，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10m/s2，則提升所用的時(shí)間約為()A．0.5×103sB．1.0×103sC．1.5×103sD．2.0×103s9．一輛質(zhì)量為2t的汽車，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的功率為30kW，在平直公路上能達(dá)到的最大速度為15m/s，行駛中阻力不變．(1)求汽車所受阻力大小．(2)在同樣的阻力下，當(dāng)汽車的速度為10m/s時(shí)，其加速度為多大？(3)若汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60kW，在水平路面上行駛的阻力為3000N，求發(fā)動(dòng)機(jī)在額定功率下汽車勻速行駛的速度大?。甗綜合提升練]10.如圖所示是傾斜角為45°的斜坡，在斜坡底端P點(diǎn)正上方某一位置Q處以速度v0水平向左拋出一個(gè)小球，小球落在斜坡上時(shí)速度方向與斜坡向上的方向成105°，不計(jì)空氣阻力，則小球做平拋運(yùn)動(dòng)的過程()A．速度變化量的大小為eq\r(3)v0B．運(yùn)動(dòng)時(shí)間為eq\f(\r(3)v0,2g)C．落在斜坡前瞬間重力的瞬時(shí)功率為2mgv0D．小球水平位移與豎直位移之比為1:111．汽車在平直公路上以速度v0勻速行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)功率為P.快進(jìn)入鬧市區(qū)時(shí)，司機(jī)減小了油門，使汽車的功率立即減小一半并保持該功率繼續(xù)行駛．下面四個(gè)圖象中，哪個(gè)圖象正確表示了從司機(jī)減小油門開始，汽車的速度與時(shí)間的關(guān)系()12.一輛跑車在行駛過程中的最大輸出功率與速度大小的關(guān)系如圖所示，已知該車質(zhì)量為2×103kg，在某平直路面上行駛，阻力恒為3×103N．若汽車從靜止開始以恒定加速度2m/s2做勻加速運(yùn)動(dòng)，則此勻加速過程能持續(xù)的時(shí)間大約為()A．8sB．14sC．26sD．38s13．[中考真題試卷·吉林長春二模](多選)電動(dòng)平衡車因?yàn)槠潇趴岬牟僮鳎荒贻p人所喜歡，變成了日常通行的交通工具．平衡車依靠人體重心的改變，來實(shí)現(xiàn)車輛的啟動(dòng)、加速、減速、停止等動(dòng)作．下表所示為某款電動(dòng)平衡車的部分參數(shù)，若平衡車以最大速度行駛時(shí)，電機(jī)恰好達(dá)到額定功率，則下列說法中正確的是()電池輸出電壓36V電池總?cè)萘?0000mA·h電機(jī)額定功率900W最大速度15km/h充電時(shí)間2～3小時(shí)百公里標(biāo)準(zhǔn)耗電量6kW·hA.電池輸出的電能最多為1800JB．充滿電的平衡車以額定功率行駛的最長時(shí)間為2hC．該平衡車以最大速度行駛時(shí)牽引力為60ND．該平衡車在標(biāo)準(zhǔn)情況下能騎行的最大里程為30km課時(shí)作業(yè)(十六)1.解析：加速過程中人受力和速度方向如圖所示，由力與速度方向之間夾角的關(guān)系可判定：FN、Ff對(duì)人做正功，G對(duì)人做負(fù)功，故A對(duì)，B、C均錯(cuò)．勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，F(xiàn)f＝0，F(xiàn)N做正功，G做負(fù)功，故D錯(cuò)．答案：A2．解析：根據(jù)汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)可得此時(shí)汽車的牽引力等于阻力，即F＝f＝1.8×103N，此時(shí)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際輸出功率即瞬時(shí)功率，根據(jù)P＝Fv，代入數(shù)據(jù)解得此時(shí)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際輸出功率為36kW，A、B、D項(xiàng)均錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確．答案：C3.解析：Fcosθ＝f，F(xiàn)N＋Fsinθ＝mg，f＝μFN，得F＝eq\f(μmg,cosθ＋μsinθ)＝eq\f(0.8×50,0.8＋0.8×0.6)N＝31.25N,10s內(nèi)運(yùn)動(dòng)員對(duì)輪胎做功WF＝Fcosθ·vt＝31.25×0.8×5×10J＝1250J，選項(xiàng)C正確．答案：C4．解析：該同學(xué)將籃球投出時(shí)的高度約為h1＝1.8m，根據(jù)動(dòng)能定理有W－mg(h－h(huán)1)＝eq\f(1,2)mv2，解得W＝7.5J，B項(xiàng)最接近，故選項(xiàng)B正確．答案：B5．解析：小孩的加速度a＝eq\f(mgsin30°,m)＝eq\f(1,2)g，由v2＝2ax得小孩滑行距離x時(shí)的速率v＝eq\r(gx)，故此時(shí)重力的瞬時(shí)功率P＝mgvsin30°＝eq\f(1,2)mgeq\r(gx)，選項(xiàng)B正確．答案：B6．解析：該同學(xué)每次上半身重心上升的距離約為h＝eq\f(1,4)×1.6m＝0.4m，則她每次仰臥起坐時(shí)克服重力做的功W＝0.6mgh＝120J．1min內(nèi)她克服重力所做的總功W總＝40W＝4800J，她克服重力做功的平均功率為P＝eq\f(W總,t)＝80W．故B正確．答案：B7．解析：繩索對(duì)傷員的拉力做功的功率不變，而傷員加速上升，速度增大，由P＝Fv可知，繩索對(duì)傷員的拉力F越來越小，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由P1＝mgv可知，傷員克服重力做功的功率不斷增大，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由F－mg＝ma可知，傷員運(yùn)動(dòng)的加速度越來越小，速度變化得越來越慢，C項(xiàng)正確；合力對(duì)傷員做功的功率(F－mg)v＝P－mgv，由于P不變，速度越來越大，則合力對(duì)傷員做功的功率越來越小，D項(xiàng)錯(cuò)誤．答案：C8．解析：以潛水器和高密度重物整體為研究對(duì)象，由勻速上升可知整體處于平衡狀態(tài)，且浮力與阻力平衡，可知潛水器的牽引力F與整體重力平衡，即F＝(m＋M)g＝(5×103＋4×103)×10N＝9×104N，潛水器和重物勻速上升時(shí)，由P＝Fv可得上升速度v＝eq\f(P,F)＝2m/s，潛水器和重物上升的高度為h＝3000m，所以上升的時(shí)間為t＝eq\f(h,v)＝1.5×103s，C正確．答案：C9．解析：(1)當(dāng)汽車達(dá)到最大速度vmax＝15m/s時(shí)，牽引力F大小與阻力Ff大小相等由P＝Fvmax＝Ffvmax可得Ff＝F＝eq\f(P,vmax)＝eq\f(30×103,15)N＝2×103N.(2)當(dāng)汽車的速度為10m/s時(shí)，牽引力F′＝eq\f(P,v)＝eq\f(30×103,10)N＝3×103N由牛頓第二定律得：F′－Ff＝ma即a＝eq\f(F′－Ff,m)＝eq\f(1×103,2×103)m/s2＝0.5m/s2.(3)汽車在水平路面上勻速行駛時(shí)，受到的牽引力F″＝F′f＝3000N所以額定功率下的速度v′＝eq\f(P額,F″)＝eq\f(60000,3000)m/s＝20m/s.答案：(1)2×103N(2)0.5m/s2(3)20m/s10．解析：落到斜面上時(shí)，對(duì)速度分解，則v0＝vcos60°，vy＝vsin60°，聯(lián)立解得vy＝eq\r(3)v0，由于水平方向勻速運(yùn)動(dòng)，豎直方向自由落體運(yùn)動(dòng)，故速度變化量為Δv＝vy＝eq\r(3)v0，故A正確；運(yùn)動(dòng)時(shí)間t＝eq\f(vy,g)＝eq\f(\r(3)v0,g)，故B錯(cuò)誤；重力的瞬時(shí)功率P＝mgvy＝eq\r(3)mgv0，故C錯(cuò)誤；水平位移為x＝v0t，豎直方向的位移為y＝eq\f(1,2)gt2，解得x:y＝2:eq\r(3)，故D錯(cuò)誤．答案：A11．解析：功率減小一半后，汽車速度由于慣性來不及變化，根據(jù)功率和速度關(guān)系公式，P＝Fv，牽引力減小一半，小于阻力，汽車做減速運(yùn)動(dòng)，由公式P＝Fv可知，功率一定時(shí)，速度減小后，牽引力增大，合力減小，加速度減小，故汽車做加速度越來越小的減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)牽引力增大到等于阻力時(shí)，汽車做勻速運(yùn)動(dòng)，C正確．答案：C12.解析：由圖可知，跑車的最大輸出功率大約為200kW，根據(jù)牛頓第二定律得，牽引力F＝F阻＋ma＝30