適用于新高考新教材浙江專版2025屆高考物理一輪總復(fù)習(xí)第5單元機械能作業(yè)13功功率新人教版

作業(yè)13功功率

A組基礎(chǔ)達標微練一功的正負的推斷與計算1.一物體受到豎直向上的拉力,以恒定的加速度向下做加速運動,如圖所示,下列說法正確的是()A.合力向下做正功,重力做正功,拉力做負功B.合力向上做正功,重力做負功,拉力做正功C.合力向上做負功,重力做正功,拉力做負功D.合力向下做負功,重力做負功,拉力做負功2.(2024浙江磐安中學(xué)模擬)如圖甲所示,民航客機都有緊急出口,發(fā)生意外時打開緊急出口,狹長的氣囊會自動充氣,生成一條連接出口與地面的斜面,人員可以較快地沿斜面滑行到地面。等效圖如圖乙所示,斜面固定不動,不計空氣阻力。若人員沿斜面加速下滑,則人在下滑過程中()A.重力對人做正功B.支持力對人做負功C.合力對人不做功D.摩擦力對人做正功3.如圖所示,質(zhì)量分別為m1和m2的A、B兩木塊疊放在光滑的水平桌面上,A與B之間的動摩擦因數(shù)為μ,用一水平拉力F作用于A,使A和B保持相對靜止向右運動,位移為L,下列說法正確的是()A.該過程中拉力F對B做功為FLB.該過程中A對B做功為μm2gLC.該過程中B對A做功為零D.該過程中A對B做功為m微練二變力做功4.某塊石頭陷入淤泥的過程中,其所受的阻力F與深度h的關(guān)系為F=kh+F0(k,F0已知),石頭沿豎直方向做直線運動,當h=h0時,石頭陷入淤泥的過程中克服阻力做的功為()A.F0h0 B.kF0h0C.F0h0+12kh02 D.12(kh5.水平桌面上,長6m的輕繩一端固定于O點,另一端系一質(zhì)量m=2.0kg的小球,俯視圖如圖所示?，F(xiàn)對小球施加一個沿桌面大小不變的力F=10N,F拉著小球從M點運動到N點,F的方向始終與小球的運動方向成37°角。已知小球與桌面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,不計空氣阻力,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,則下列說法正確的是()A.拉力F對小球做的功為16πJB.拉力F對小球做的功為8πJC.小球克服摩擦力做的功為16πJD.小球克服摩擦力做的功為4πJ微練三功率的分析與計算6.(2024浙江舟山中學(xué)期末)打樁機工作的示意圖如圖所示。打樁機重錘的質(zhì)量為m,從距離木樁頂端高h處自由下落擊打木樁,重力加速度為g,不計空氣阻力。則重錘()A.自由下落過程中重力的平均功率為mggB.自由下落過程中重力的平均功率為mg2C.擊打到木樁前瞬間,重力的瞬時功率為mggD.擊打到木樁前瞬間,重力的瞬時功率為mg27.列車在平直軌道上以恒定功率勻速運動,t=0時刻起先以更大的恒定功率行駛,若列車所受阻力恒定,在列車達到最大速度前,下列描述列車的速度隨時間t、合力的功率P隨速度v變更的關(guān)系圖線,可能正確的是()微練四機車啟動問題8.某款新能源汽車能輸出的最大功率為P,試車員在某段平直路面上以恒定加速度a由靜止起先啟動汽車,汽車受到的阻力恒為Ff,試車員和汽車的總質(zhì)量為m,從啟動到以最大功率勻速行駛的過程中,下列說法正確的是()A.該車所受的牽引力始終不變B.該車的最大速度為PC.該車在到達勻速行駛前,始終做勻加速直線運動D.該車剛達到最大功率時的速度為P9.(多選)(2024浙江衢州五校期末)配送機器人作為新一代配送工具,可以做到自動規(guī)避道路障礙與往來車輛行人,做到自動化配送的全場景適應(yīng)。某配送機器人機身凈質(zhì)量為350kg,最大承載質(zhì)量為200kg,正常行駛時,該配送機器人受到的阻力約為總重力的110,滿載時最大速度可達5m/s,重力加速度g取10m/s2。關(guān)于該機器人在配送貨物過程中的說法正確的是(A.該配送機器人的額定功率為2750WB.該配送機器人若以額定功率啟動,則先做勻加速運動,后做變加速運動,直至速度達到最大速度后勻速運動C.該配送機器人空載時,能達到的最大速度約為9m/sD.滿載狀況下以額定功率啟動,當速度為2m/s時,該配送機器人的加速度大小為1.5m/s2B組綜合提升10.完全相同的四個木塊放于水平地面上,木塊在大小相等的恒力F的作用下由靜止沿水平地面發(fā)生了相同的位移,如圖所示。下列說法正確的是()A.甲圖中力F做的功大于乙圖中力F做的功B.丙圖中力F做的功小于丁圖中力F做的功C.甲圖中力F做功的功率大于乙圖中力F做功的功率D.丙圖中力F做功的功率小于丁圖中力F做功的功率11.駕考半坡定點停車示意圖如圖所示。汽車先在平直路面勻速行駛,t1時進入斜坡減速上升一段距離,t2時起先勻速上升至半坡定點桿剎車。若汽車剎車前始終保持發(fā)動機功率不變,且斜坡傾角和所受摩擦阻力大小不變,則剎車前汽車運動的速度大小v及牽引力F大小隨時間t的變更圖像正確的是()12.某輛新能源汽車在水平路面上由靜止啟動,其速度—時間(v-t)圖像如圖所示。汽車的速度大小v≤10m/s時,圖像為過原點的直線,v=10m/s時汽車恰好達到額定功率P=60kW,之后保持額定功率行駛,已知汽車的質(zhì)量m=2×103kg,汽車受到的阻力為所受重力的110,重力加速度g取10m/s2,下列說法正確的是(A.汽車在v≤10m/s時做勻加速直線運動,加速度大小a=3m/s2B.汽車做勻加速直線運動的時間為5sC.汽車的最大速度為20m/sD.汽車從啟動到獲得最大速度所閱歷的時間為15s13.(2024浙江金麗衢十二校一模)已知汽車在平直路面上由靜止啟動,阻力恒定,最終達到最大速度vm后以額定功率勻速行駛,勻速行駛前的v-1F圖像如圖所示,ab、cd平行于v軸,bc反向延長線過原點O,汽車質(zhì)量為m,已知m、F1、F2、vm,下列說法不正確的是(A.汽車額定功率為F2vmB.汽車從b到c的過程做變加速運動C.汽車勻加速運動持續(xù)的時間為mD.汽車從a到b的過程克服阻力做的功為m

參考答案第五單元機械能作業(yè)13功功率1.A解析物體以恒定的加速度向下做加速運動,可知合力方向向下,合力對物體做正功,重力對物體做正功,拉力對物體做負功。故選A。2.A解析由于重力方向豎直向下,位移方向沿斜面對下,所以重力對人做正功,故A正確;支持力方向與斜面垂直,位移方向沿斜面對下,所以支持力不做功,故B錯誤;合力方向沿斜面對下,合力做正功,故C錯誤;摩擦力方向沿斜面對上,摩擦力做負功,故D錯誤。3.D解析力F作用在A上,對B沒有作用力,所以F對B不做功,A錯誤;A和B一起運動,加速度a=Fm1+m2,A、B之間的摩擦力為靜摩擦力,大小Ff=m2a=Fm2m1+m2,A對B做的功WAB=FfL=Fm4.C解析由于阻力與深度為線性關(guān)系,所以石頭克服阻力做的功W=Fh=F0+kh0+F02h5.A解析將圓弧分成許多小段l1,l2,…,ln,拉力F在每小段上做的功為W1,W2,…,Wn,因拉力F大小不變,方向始終與小球的運動方向成37°角,所以W1=Fl1cos37°,W2=Fl2cos37°,…,Wn=Flncos37°,故WF=W1+W2+…+Wn=Fcos37°(l1+l2+…+ln)=Fcos37°·πR3=10×0.8×π3×6J=16πJ,故A正確,B錯誤;同理可得小球克服摩擦力做的功Wf=μmg·πR3=8πJ6.D解析重錘做自由落體運動,由速度位移公式得v2=2gh,擊打到木樁時的速度v=2gh,下落過程重力的平均功率P'=mgv2=mg2gh2=mggh2,A、B錯誤;擊打到木樁前的瞬間,重力的瞬時功率P=mgv=mg2gh,C7.C解析依據(jù)P輸出=Fv,可知t=0時刻起先以更大的恒定功率行駛時,列車所受牽引力瞬間增加,列車將加速運動,同時牽引力隨之漸漸減小。由牛頓其次定律,可知a=F-Ffm,列車的加速度將漸漸減小,即v-t圖線的斜率將漸漸減小,故A、B錯誤;依據(jù)P=Fv-Ffv=P輸出-Ffv,可知合力的功率P隨速度v變更的關(guān)系為一次函數(shù)關(guān)系,故8.B解析汽車以恒定的加速度啟動,則有F-Ff=ma,此過程中汽車的牽引力不變,汽車的實際功率為P實=Fv,又v=at,由此可知,汽車的實際功率隨速度的增大而增大,當實際功率等于額定功率后,汽車牽引力的功率不再發(fā)生變更,此時有P=Fv',則v'=PFf+ma,此后汽車的牽引力隨速度的增大而減小,加速度也隨之減小,直到牽引力的大小等于阻力,汽車起先做勻速直線運動,此時的速度為v″=P9.AD解析設(shè)配送機器人機身凈質(zhì)量為m,最大承載質(zhì)量為m0,正常行駛并承載最大質(zhì)量時,由題意知阻力Ff=110(m+m0)g=110×(350+200)×10N=550N,達到最大時速時,牽引力F等于阻力Ff,則額定功率P=Ffvm=550×5W=2750W,故A正確;該配送機器人以額定功率啟動時,有P=F1v,依據(jù)牛頓其次定律有F1-Ff=(m+m0)a,分析兩式,可知配送機器人做加速度減小的變加速運動,直至速度達到最大,故B錯誤;該配送機器人空載達到最大速度時,牽引力等于阻力,設(shè)所受阻力為Ff1,最大速度為vm1,則有Ff1=110mg,P=Ff1vm1,聯(lián)立兩式,代入數(shù)據(jù)得vm1=7.9m/s,故C錯誤;滿載狀況下以額定功率啟動,當速度為v'=2m/s時,牽引力為F',加速度為a',則有P=F'v',F'-Ff=(m+m0)a',聯(lián)立兩式,代入數(shù)據(jù)得a'=1.5m/s210.C解析甲、乙圖中力F對物體做的功均為W=Fx,依據(jù)牛頓其次定律可得a甲=Fm,a乙=Fm-μg<a甲,依據(jù)位移時間關(guān)系x=12at2,可得t甲<t乙,所以P甲>P乙,故A錯誤,C正確;丙、丁圖中力F對物體做的功均為W=Fxcos30°,依據(jù)牛頓其次定律可得a丙=Fcos30°m,a丁=Fcos30°m-μg<a丙,依據(jù)位移時間關(guān)系x=12at2,可得t11.B解析由題意可知,0~t1時間內(nèi)汽車在平直路面做勻速直線運動,汽車的速度不變,牽引力不變;t1~t2時間內(nèi)汽車做減速運動,該階段有P=Fv,mgsinθ+Ff-F=ma,由于汽車的發(fā)動機功率不變,可知隨著汽車速度漸漸減小,牽引力漸漸增大,則汽車的加速度漸漸減小,即汽車做加速度減小的減速運動,由于加速度越來越小,所以汽車速度減小得越來越慢,牽引力增大得越來越慢,即F-t圖像的切線斜率越來越小。故選B。12.B解析v=10m/s時汽車恰好達到額定功率P=60kW,依據(jù)P=Fv,解得此時牽引力F=Pv=6×103N,汽車在v≤10m/s時做勻加速運動,由牛頓其次定律得F-Ff=ma,解得a=F-Ffm=F-110mgm=2m/s2,依據(jù)加速度的定義,可得a=ΔvΔt=vt,解得汽車做勻加速直線運動的時間為t=va=5s,故A錯誤,B正確;當汽車速度最大時,牽引力與阻力大小相等,則汽車的最