高考物理一輪復(fù)習(xí)課時(shí)作業(yè)十四功和功率含解析新人教版

一輪復(fù)習(xí)精品資料(高中)PAGE1-功和功率(建議用時(shí)40分鐘)1．以一定速度豎直上拋一個(gè)小球，小球上升的最大高度為h，空氣阻力的大小恒為Ff，則從拋出至落回到原出發(fā)點(diǎn)的過程中，空氣阻力對(duì)小球做的功為()A．0B．－FfhC．－4FfhD．－2Ffh〖解析〗選D。上升過程：空氣阻力對(duì)小球做功：W1＝－Ffh；下落過程：空氣阻力對(duì)小球做功：W2＝－Ffh，則從拋出到落回到拋出點(diǎn)的過程中，空氣阻力對(duì)小球做的功為：W＝W1＋W2＝－2Ffh，選項(xiàng)D正確。2．摩托艇是一種高速快艇，可用于交通、救生、軍事等方面，假設(shè)摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率。如果摩托艇發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率變?yōu)樵瓉淼?倍，則摩托艇的最大速率變?yōu)樵瓉淼?)A．eq\r(2)倍B．2倍C．eq\r(3)倍D．4倍〖解析〗選A。摩托艇受到的阻力為f＝kv，當(dāng)達(dá)到最大速度時(shí)，牽引力等于阻力，則P＝fv＝kv2，當(dāng)摩托艇發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率變?yōu)樵瓉淼?倍，則摩托艇的最大速率變?yōu)樵瓉淼膃q\r(2)倍，選項(xiàng)A正確。3.如圖所示,質(zhì)量為60kg的某運(yùn)動(dòng)員在做俯臥撐運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過程中可將她的身體視為一根直棒。已知重心在c點(diǎn),其垂線與腳、兩手連線中點(diǎn)間的距離Oa、Ob分別為0.9m和0.6m。若她在1min內(nèi)做了30個(gè)俯臥撐,每次肩部上升的距離均為0.4m,則克服重力做的功和相應(yīng)的功率約為(g取10m/s2)()A.430J,7W B.4300J,70WC.720J,12W D.7200J,120W〖解析〗選B。設(shè)重心上升的高度為h,根據(jù)相似三角形可知,每次俯臥撐中,有=,即h=0.24m。一次俯臥撐中,克服重力做功W=mgh=60×10×0.24J=144J,所以一分鐘內(nèi)克服重力做的總功為W總=NW=4320J,功率P==72W,故選項(xiàng)B正確。〖加固訓(xùn)練〗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)間圖象如圖所示，則鋼索拉力的功率隨時(shí)間變化的圖象可能是圖中的 (),〖解析〗選B。在0～t1時(shí)間內(nèi)：重物向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度大小為a1，根據(jù)牛頓第二定律得F－mg＝ma1，則有F＝mg＋ma1，拉力的功率P1＝Fv＝(mg＋ma1)a1t，m、a1均一定，則P1∝t。在t1～t2時(shí)間內(nèi)：重物向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，拉力F＝mg，則拉力的功率P2＝Fv＝mgv，P2不變，根據(jù)拉力的大小得到，P2小于t1時(shí)刻拉力的功率，在t2～t3時(shí)間內(nèi)：重物向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度大小為a2，根據(jù)牛頓第二定律得mg－F＝ma2，則有F＝mg－ma2，拉力的功率P3＝Fv＝(mg－ma2)(v0－a2t)，m、a2均一定，P3與t是線性關(guān)系，隨著t延長，P3減小。t2時(shí)刻拉力突然減小，功率突然減小，選項(xiàng)B正確。4．一滑塊靜止在粗糙水平地面上，t＝0時(shí)給滑塊施加一水平方向的作用力F，力F和滑塊的速度v隨時(shí)間的變化規(guī)律分別如圖甲和乙所示。設(shè)在第1秒內(nèi)、第2秒內(nèi)力F對(duì)滑塊做的功分別為W1、W2，則W1與W2之比為()A.1∶1B．1∶2C．1∶4D．2∶1〖解析〗選A?；瑝K在第1秒內(nèi)的位移x1＝eq\f(1,2)×2×1m＝1m，在第2秒內(nèi)的位移x2＝2×(2－1)m＝2m，根據(jù)W＝Fx得，在第1秒內(nèi)力F所做的功W1＝F1x1＝4×1J＝4J，第2秒內(nèi)力F所做的功W2＝F2x2＝2×2J＝4J，所以W1＝W2，W1與W2之比為1∶1，選項(xiàng)A正確〖加固訓(xùn)練〗一質(zhì)量為1kg的物體在水平拉力作用下，沿水平面運(yùn)動(dòng)。如圖所示，甲為拉力與時(shí)間的關(guān)系圖，乙為物體對(duì)應(yīng)的速度與時(shí)間的關(guān)系圖(縱軸數(shù)據(jù)被人抹去)。以下說法不正確的是 ()A.物體與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3B.前8s內(nèi)摩擦力所做的功為-72JC.前8s內(nèi)拉力所做的功為96JD.在6s末的速度為4m/s〖解析〗選C。在4～8s內(nèi)物體勻速運(yùn)動(dòng)，可知F2=f，根據(jù)f=μmg，代入數(shù)據(jù)得μ=0.3，選項(xiàng)A正確；在0～4s內(nèi)，根據(jù)牛頓第二定律有F1-f=ma，代入數(shù)據(jù)得加速度a=1m/s2，因此4s末的速度v=at1=4m/s，接下來勻速運(yùn)動(dòng)，因此在6s末的速度為4m/s，選項(xiàng)D正確；在0～4s內(nèi)，物體的位移s1=eq\f(1,2)a=8m，在4～8s內(nèi)，物體的位移s2=vt2=16m，整個(gè)這段時(shí)間內(nèi)，摩擦力做的功Wf=-f(s1+s2)=-72J，整個(gè)這段時(shí)間內(nèi)，拉力做的功W=F1s1+F2s2=80J，選項(xiàng)B正確，C錯(cuò)誤。5．(多選)(2020·濰坊模擬)一輛質(zhì)量為m、額定功率為P的汽車在水平路面上從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t達(dá)到額定功率，此時(shí)的速度為v，汽車行駛過程中阻力保持不變。下列說法正確的是()A．汽車受到的阻力大小為eq\f(P,v)B．汽車受到的阻力大小為eq\f(P,v)－eq\f(mv,t)C．在0～eq\f(t,2)時(shí)間內(nèi)汽車牽引力的平均功率為eq\f(P,4)D．在0～eq\f(t,2)時(shí)間內(nèi)汽車牽引力的平均功率為eq\f(P,2)〖解析〗選B、C。汽車達(dá)到額定功率時(shí)的牽引力為F＝eq\f(P,v)，勻加速過程的加速度為a＝eq\f(v,t)，由牛頓第二定律有F－f＝ma，即eq\f(P,v)－f＝meq\f(v,t)，則汽車受到的阻力大小為f＝eq\f(P,v)－eq\f(mv,t)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；t時(shí)刻有P＝Fv，由于汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則eq\f(t,2)時(shí)刻的速度為veq\s\do9(\f(t,2))＝eq\f(v,2)，此過程中汽車牽引力的平均功率eq\x\to(P)＝F×eq\f(v\s\do9(\f(t,2)),2)＝eq\f(Fv,4)＝eq\f(P,4)，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。6．(多選)如圖所示，一子彈以水平速度射入放置在光滑水平面上原來靜止的木塊，并留在木塊當(dāng)中，在此過程中子彈鉆入木塊的深度為d，木塊的位移為l，木塊與子彈間的摩擦力大小為F，則()A．F對(duì)木塊做功為FlB．F對(duì)木塊做功為F(l＋d)C．F對(duì)子彈做功為－FdD．F對(duì)子彈做功為－F(l＋d)〖解析〗選A、D。木塊與子彈間的摩擦力大小為F，木塊相對(duì)于水平面的位移為l，則F對(duì)木塊做功為Fl，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；子彈相對(duì)于水平面的位移為(l＋d)，故F對(duì)子彈做功為－F(l＋d)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。7.我國自行研制、具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新一代大型噴氣式客機(jī)C919首飛成功后,拉開了全面試驗(yàn)試飛的新征程。假設(shè)飛機(jī)在水平跑道上的滑跑是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)位移x=1.6×10380m/s。已知飛機(jī)質(zhì)量m=7.0×104kg,滑跑時(shí)受到的阻力為自身重力的0.1倍,重力加速度g取10m/s(1)加速度a的大小。(2)牽引力的平均功率P。〖解析〗(1)飛機(jī)滑跑過程中做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),有v2=2ax, ①代入數(shù)據(jù)解得a=2m/s2 ②(2)設(shè)飛機(jī)滑跑受到的阻力為F阻,根據(jù)題意有F阻=0.1mg ③設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力為F,根據(jù)牛頓第二定律有F-F阻=ma; ④設(shè)飛機(jī)滑跑過程中的平均速度為,有= ⑤在滑跑階段,牽引力的平均功率P=F, ⑥聯(lián)立②③④⑤⑥得P=8.4×106W?！即鸢浮?(1)2m/s2(2)8.4×106W8．(多選)(2021·鄭州模擬)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μ(0＜μ＜1)?，F(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的方向與水平面夾角為θ，如圖，在θ從0逐漸增大到90°的過程中，木箱的速度保持不變，則()A．F一直增大B．F先減小后增大C．F的功率減小D．F的功率不變〖解析〗選B、C。對(duì)木箱受力分析如圖：因?yàn)槟鞠鋭蛩龠\(yùn)動(dòng)，水平豎直方向均受力平衡：Fcosθ＝μ(mg－Fsinθ)F＝eq\f(μmg,cosθ＋μsinθ)令：sinβ＝eq\f(1,\r(1＋μ2))，cosβ＝eq\f(μ,\r(1＋μ2))，即：tanβ＝eq\f(1,μ)則：F＝eq\f(μmg,sinβcosθ＋cosβsinθ\r(1＋μ2))＝eq\f(μmg,sin（β＋θ）\r(1＋μ2))θ從0逐漸增大到90°的過程中，在θ＋β＜90°前：sin(β＋θ)逐漸變大，所以F逐漸減?。辉讦龋拢?0°后：sin(β＋θ)逐漸變小，所以F逐漸增大；所以結(jié)論是：F先減小后增大，故A錯(cuò)誤，B正確；功率：P＝Fvcosθ＝eq\f(μmg,cosθ＋μsinθ)×v×cosθ＝eq\f(μmgv,1＋μtanθ)，θ從0逐漸增大到90°的過程中，tanθ一直在變大，所以功率P一直在減小，故D錯(cuò)誤，C正確。9．(多選)(2021·丹東模擬)在新冠肺炎疫情防控期間，為了減少人與人之間的接觸，“人工智能”起到了重要的作用。某次某醫(yī)院為某一樓層的隔離病房運(yùn)送物資，工作人員將物資綁在遙控飛機(jī)上放在該病房陽臺(tái)正下方的地面上，操控遙控飛機(jī)帶動(dòng)貨物，飛機(jī)由靜止開始豎直向上先加速直線運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后，貨物又勻速42s，最后減速1s，恰好到達(dá)該隔離病房的陽臺(tái)時(shí)速度為0，遙控飛機(jī)在加速和減速階段均可看成勻變速，飛機(jī)上升過程中，遙控器顯示飛機(jī)在加速、勻速、減速過程中對(duì)貨物的作用力F1、F2、F3的大小分別為30.9N、30.3N、27.3N，貨物受到的阻力恒為重力的0.01倍。g取10m/s2，A．貨物的質(zhì)量m＝3.03B．貨物的質(zhì)量m＝3.00C．貨物上升過程中飛機(jī)對(duì)貨物做功的最大功率P＝30.9WD．隔離病房陽臺(tái)距離地面高度h＝45〖解析〗選B、C、D。當(dāng)貨物勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，其合力為零，根據(jù)平衡條件有F2＝kmg＋mg，代入數(shù)據(jù)整理可以得到m＝3.00kg，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；當(dāng)貨物加速上升末尾速度最大，此時(shí)功率最大，該時(shí)刻速度為勻速運(yùn)動(dòng)的速度，也是勻減速的初速度，對(duì)勻減速階段，根據(jù)牛頓第二定律有kmg＋mg－F3＝ma3，則減速運(yùn)動(dòng)的初速度v0為0＝v0－a3t3，則飛機(jī)對(duì)貨物做功的最大功率為P＝F1v0，代入數(shù)據(jù)整理可以得到P＝30.9W，選項(xiàng)C正確；在加速階段，根據(jù)牛頓第二定律有F1－kmg－mg＝ma1，則加速階段的位移x1為x1＝eq\f(veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0)),2a1)。在勻速階段，其位移為x2＝v0t2，根據(jù)平均速度公式，可以得到勻減速階段的位移為x3＝eq\f(v0＋0,2)·t3，則陽臺(tái)的高度為h＝x1＋x2＋x3，代入數(shù)據(jù)整理可以得到h＝45m，選項(xiàng)D正確。10．(2020·懷化模擬)質(zhì)量m＝200kg的小型電動(dòng)汽車在平直的公路上由靜止啟動(dòng)，圖象甲表示汽車運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系，圖象乙表示汽車牽引力的功率與時(shí)間的關(guān)系。設(shè)汽車在運(yùn)動(dòng)過程中阻力不變，在18sA.汽車受到的阻力為200NB．汽車的最大牽引力為800NC．汽車在做變加速運(yùn)動(dòng)過程中的位移大小為90mD．8～18s過程中汽車牽引力做的功為8×104J〖解題指導(dǎo)〗解答本題應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：(1)汽車保持恒定的加速度啟動(dòng)，先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)功率增大到最大功率后做變加速直線運(yùn)動(dòng)；(2)當(dāng)牽引力減小到等于阻力時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)。〖解析〗選D。汽車勻速時(shí)有Pm＝Fv＝fvm，可得f＝eq\f(Pm,vm)＝eq\f(8×103,10)N＝800N，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；對(duì)啟動(dòng)的過程分析可知，最初的勻加速階段時(shí)的牽引力最大，而由v-t圖象可知a＝eq\f(Δv,Δt)＝1m/s2，故最大牽引力為F1＝f＋ma＝800N＋200kg×1m/s2＝1000N，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；汽車在做變加速運(yùn)動(dòng)過程的時(shí)間t2＝18s－8s＝10s，速度從8m/s增大為10m/s，此過程牽引力的功率保持不變，由動(dòng)能定理Pmt2－fx2＝eq\f(1,2)mveq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(m))－eq\f(1,2)mveq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))，解得：x2＝95.5m，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；8～18s牽引力的功率保持不變，則牽引力的功為WF＝Pmt2＝8×103×10J＝8×104J，選項(xiàng)D正確。〖加固訓(xùn)練〗放在粗糙水平面上的物體受到水平拉力的作用，在0～6s內(nèi)其速度與時(shí)間圖象和該拉力的功率與時(shí)間圖象分別如圖甲和乙所示，下列說法中正確的是 ()A．物體受到的摩擦力大小為2NB．0～2s內(nèi)物體受到牽引力的大小為15NC．物體質(zhì)量為eq\f(10,9)kgD．物體在0～6s內(nèi)總位移為3m〖解析〗選C。在2～6s內(nèi)，物體的速度v＝6m/s，功率P＝10W，物體做勻速運(yùn)動(dòng)，摩擦力f＝F＝eq\f(P,v)＝eq\f(10,6)N＝eq\f(5,3)N，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在0～2s內(nèi)，物體做勻加速運(yùn)動(dòng)，牽引力不變，其加速度a＝eq\f(Δv,Δt)＝3m/s2，由題圖知，當(dāng)P＝30W時(shí)，速度v＝6m/s，牽引力F＝eq\f(P,v)＝eq\f(30,6)N＝5N，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；在t＝2s末，根據(jù)牛頓第二定律，有F－f＝ma，物體質(zhì)量m＝eq\f(F－f,a)＝eq\f(5－\f(5,3),3)kg＝eq\f(10,9)kg，選項(xiàng)C正確；物體在0～6s內(nèi)總位移為x＝eq\f(4＋6,2)×6m＝30m，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。11.(創(chuàng)新題)如圖，一貨車的額定功率為96kW，車上裝有未固定的水平放置的毛竹，車與貨物總重為8t。毛竹間最大動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1，車行駛過程中受到阻力為8×103N的恒力，現(xiàn)要將毛竹運(yùn)往遠(yuǎn)處的加工廠。(1)此車的最大行駛速度為多少；(2)若啟動(dòng)過程中，車速達(dá)到4m/s時(shí)，司機(jī)就將功率增大到額定功率，(3)一經(jīng)驗(yàn)豐富的司機(jī)在保證毛竹不滑落的情況下，用最短時(shí)間就加速到最大速度，并恰好勻速經(jīng)過130m遠(yuǎn)處的小村莊，求這段時(shí)間為多少？〖解析〗(1)貨車加速度為0時(shí)，速度最大，此時(shí)牽引力等于阻力，則vm＝eq\f(P,f)＝eq\f(96×103,8×103)m/s＝12m/s(2)車速達(dá)到4m/s時(shí)，F(xiàn)＝eq\f(P,v)＝eq\f(96×103,4)N＝2.4×104N根據(jù)牛頓第二定律F－f＝ma解得a＝eq\f(F－f,m)＝eq\f(24×103－8×103,8×103)m/s2＝2m/s2毛竹之間若產(chǎn)生滑動(dòng)，則加速度為a0＝eq\f(μmg,m)＝μg＝1m/s2<2m/s2所以毛竹會(huì)滑落。(3)毛竹不滑落的最大加速度為a0＝1m/s2根據(jù)牛頓第二定律有F′－f＝ma0解得F′＝1.6×104N當(dāng)v1＝eq\f(P,F′)＝6m/s時(shí)達(dá)到額定功率，則在保證毛竹不滑落的情況下，貨車需要用最短時(shí)間加速到最大加速度，需要先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)(加速度a0＝1m/s2)，之后再以額定的功率行駛，做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)到最大速度。貨車勻加速的時(shí)間為t1＝eq\f(v1,a0)＝6s勻加速運(yùn)動(dòng)的位移為x1＝eq\f(1,2)a0teq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))＝18m此后保持額定功率不變行駛的位移為x2＝130m－18m＝設(shè)保持額定功率不變行駛對(duì)應(yīng)的時(shí)間為t2，根據(jù)動(dòng)能定理有Pt2－fx2＝eq\f(1,2)mveq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(m))－eq\f(1,2)mveq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))解得t2≈13.8s故總時(shí)間為t＝t1＋t2＝19.8s〖答案〗(1)12m/s(2)會(huì)(3)19.8功和功率(建議用時(shí)40分鐘)1．以一定速度豎直上拋一個(gè)小球，小球上升的最大高度為h，空氣阻力的大小恒為Ff，則從拋出至落回到原出發(fā)點(diǎn)的過程中，空氣阻力對(duì)小球做的功為()A．0B．－FfhC．－4FfhD．－2Ffh〖解析〗選D。上升過程：空氣阻力對(duì)小球做功：W1＝－Ffh；下落過程：空氣阻力對(duì)小球做功：W2＝－Ffh，則從拋出到落回到拋出點(diǎn)的過程中，空氣阻力對(duì)小球做的功為：W＝W1＋W2＝－2Ffh，選項(xiàng)D正確。2．摩托艇是一種高速快艇，可用于交通、救生、軍事等方面，假設(shè)摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率。如果摩托艇發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率變?yōu)樵瓉淼?倍，則摩托艇的最大速率變?yōu)樵瓉淼?)A．eq\r(2)倍B．2倍C．eq\r(3)倍D．4倍〖解析〗選A。摩托艇受到的阻力為f＝kv，當(dāng)達(dá)到最大速度時(shí)，牽引力等于阻力，則P＝fv＝kv2，當(dāng)摩托艇發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率變?yōu)樵瓉淼?倍，則摩托艇的最大速率變?yōu)樵瓉淼膃q\r(2)倍，選項(xiàng)A正確。3.如圖所示,質(zhì)量為60kg的某運(yùn)動(dòng)員在做俯臥撐運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過程中可將她的身體視為一根直棒。已知重心在c點(diǎn),其垂線與腳、兩手連線中點(diǎn)間的距離Oa、Ob分別為0.9m和0.6m。若她在1min內(nèi)做了30個(gè)俯臥撐,每次肩部上升的距離均為0.4m,則克服重力做的功和相應(yīng)的功率約為(g取10m/s2)()A.430J,7W B.4300J,70WC.720J,12W D.7200J,120W〖解析〗選B。設(shè)重心上升的高度為h,根據(jù)相似三角形可知,每次俯臥撐中,有=,即h=0.24m。一次俯臥撐中,克服重力做功W=mgh=60×10×0.24J=144J,所以一分鐘內(nèi)克服重力做的總功為W總=NW=4320J,功率P==72W,故選項(xiàng)B正確。〖加固訓(xùn)練〗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)間圖象如圖所示，則鋼索拉力的功率隨時(shí)間變化的圖象可能是圖中的 (),〖解析〗選B。在0～t1時(shí)間內(nèi)：重物向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度大小為a1，根據(jù)牛頓第二定律得F－mg＝ma1，則有F＝mg＋ma1，拉力的功率P1＝Fv＝(mg＋ma1)a1t，m、a1均一定，則P1∝t。在t1～t2時(shí)間內(nèi)：重物向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，拉力F＝mg，則拉力的功率P2＝Fv＝mgv，P2不變，根據(jù)拉力的大小得到，P2小于t1時(shí)刻拉力的功率，在t2～t3時(shí)間內(nèi)：重物向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度大小為a2，根據(jù)牛頓第二定律得mg－F＝ma2，則有F＝mg－ma2，拉力的功率P3＝Fv＝(mg－ma2)(v0－a2t)，m、a2均一定，P3與t是線性關(guān)系，隨著t延長，P3減小。t2時(shí)刻拉力突然減小，功率突然減小，選項(xiàng)B正確。4．一滑塊靜止在粗糙水平地面上，t＝0時(shí)給滑塊施加一水平方向的作用力F，力F和滑塊的速度v隨時(shí)間的變化規(guī)律分別如圖甲和乙所示。設(shè)在第1秒內(nèi)、第2秒內(nèi)力F對(duì)滑塊做的功分別為W1、W2，則W1與W2之比為()A.1∶1B．1∶2C．1∶4D．2∶1〖解析〗選A?；瑝K在第1秒內(nèi)的位移x1＝eq\f(1,2)×2×1m＝1m，在第2秒內(nèi)的位移x2＝2×(2－1)m＝2m，根據(jù)W＝Fx得，在第1秒內(nèi)力F所做的功W1＝F1x1＝4×1J＝4J，第2秒內(nèi)力F所做的功W2＝F2x2＝2×2J＝4J，所以W1＝W2，W1與W2之比為1∶1，選項(xiàng)A正確〖加固訓(xùn)練〗一質(zhì)量為1kg的物體在水平拉力作用下，沿水平面運(yùn)動(dòng)。如圖所示，甲為拉力與時(shí)間的關(guān)系圖，乙為物體對(duì)應(yīng)的速度與時(shí)間的關(guān)系圖(縱軸數(shù)據(jù)被人抹去)。以下說法不正確的是 ()A.物體與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3B.前8s內(nèi)摩擦力所做的功為-72JC.前8s內(nèi)拉力所做的功為96JD.在6s末的速度為4m/s〖解析〗選C。在4～8s內(nèi)物體勻速運(yùn)動(dòng)，可知F2=f，根據(jù)f=μmg，代入數(shù)據(jù)得μ=0.3，選項(xiàng)A正確；在0～4s內(nèi)，根據(jù)牛頓第二定律有F1-f=ma，代入數(shù)據(jù)得加速度a=1m/s2，因此4s末的速度v=at1=4m/s，接下來勻速運(yùn)動(dòng)，因此在6s末的速度為4m/s，選項(xiàng)D正確；在0～4s內(nèi)，物體的位移s1=eq\f(1,2)a=8m，在4～8s內(nèi)，物體的位移s2=vt2=16m，整個(gè)這段時(shí)間內(nèi)，摩擦力做的功Wf=-f(s1+s2)=-72J，整個(gè)這段時(shí)間內(nèi)，拉力做的功W=F1s1+F2s2=80J，選項(xiàng)B正確，C錯(cuò)誤。5．(多選)(2020·濰坊模擬)一輛質(zhì)量為m、額定功率為P的汽車在水平路面上從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t達(dá)到額定功率，此時(shí)的速度為v，汽車行駛過程中阻力保持不變。下列說法正確的是()A．汽車受到的阻力大小為eq\f(P,v)B．汽車受到的阻力大小為eq\f(P,v)－eq\f(mv,t)C．在0～eq\f(t,2)時(shí)間內(nèi)汽車牽引力的平均功率為eq\f(P,4)D．在0～eq\f(t,2)時(shí)間內(nèi)汽車牽引力的平均功率為eq\f(P,2)〖解析〗選B、C。汽車達(dá)到額定功率時(shí)的牽引力為F＝eq\f(P,v)，勻加速過程的加速度為a＝eq\f(v,t)，由牛頓第二定律有F－f＝ma，即eq\f(P,v)－f＝meq\f(v,t)，則汽車受到的阻力大小為f＝eq\f(P,v)－eq\f(mv,t)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；t時(shí)刻有P＝Fv，由于汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則eq\f(t,2)時(shí)刻的速度為veq\s\do9(\f(t,2))＝eq\f(v,2)，此過程中汽車牽引力的平均功率eq\x\to(P)＝F×eq\f(v\s\do9(\f(t,2)),2)＝eq\f(Fv,4)＝eq\f(P,4)，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。6．(多選)如圖所示，一子彈以水平速度射入放置在光滑水平面上原來靜止的木塊，并留在木塊當(dāng)中，在此過程中子彈鉆入木塊的深度為d，木塊的位移為l，木塊與子彈間的摩擦力大小為F，則()A．F對(duì)木塊做功為FlB．F對(duì)木塊做功為F(l＋d)C．F對(duì)子彈做功為－FdD．F對(duì)子彈做功為－F(l＋d)〖解析〗選A、D。木塊與子彈間的摩擦力大小為F，木塊相對(duì)于水平面的位移為l，則F對(duì)木塊做功為Fl，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；子彈相對(duì)于水平面的位移為(l＋d)，故F對(duì)子彈做功為－F(l＋d)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。7.我國自行研制、具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新一代大型噴氣式客機(jī)C919首飛成功后,拉開了全面試驗(yàn)試飛的新征程。假設(shè)飛機(jī)在水平跑道上的滑跑是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)位移x=1.6×10380m/s。已知飛機(jī)質(zhì)量m=7.0×104kg,滑跑時(shí)受到的阻力為自身重力的0.1倍,重力加速度g取10m/s(1)加速度a的大小。(2)牽引力的平均功率P。〖解析〗(1)飛機(jī)滑跑過程中做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),有v2=2ax, ①代入數(shù)據(jù)解得a=2m/s2 ②(2)設(shè)飛機(jī)滑跑受到的阻力為F阻,根據(jù)題意有F阻=0.1mg ③設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力為F,根據(jù)牛頓第二定律有F-F阻=ma; ④設(shè)飛機(jī)滑跑過程中的平均速度為,有= ⑤在滑跑階段,牽引力的平均功率P=F, ⑥聯(lián)立②③④⑤⑥得P=8.4×106W?！即鸢浮?(1)2m/s2(2)8.4×106W8．(多選)(2021·鄭州模擬)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μ(0＜μ＜1)。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的方向與水平面夾角為θ，如圖，在θ從0逐漸增大到90°的過程中，木箱的速度保持不變，則()A．F一直增大B．F先減小后增大C．F的功率減小D．F的功率不變〖解析〗選B、C。對(duì)木箱受力分析如圖：因?yàn)槟鞠鋭蛩龠\(yùn)動(dòng)，水平豎直方向均受力平衡：Fcosθ＝μ(mg－Fsinθ)F＝eq\f(μmg,cosθ＋μsinθ)令：sinβ＝eq\f(1,\r(1＋μ2))，cosβ＝eq\f(μ,\r(1＋μ2))，即：tanβ＝eq\f(1,μ)則：F＝eq\f(μmg,sinβcosθ＋cosβsinθ\r(1＋μ2))＝eq\f(μmg,sin（β＋θ）\r(1＋μ2))θ從0逐漸增大到90°的過程中，在θ＋β＜90°前：sin(β＋θ)逐漸變大，所以F逐漸減??；在θ＋β＞90°后：sin(β＋θ)逐漸變小，所以F逐漸增大；所以結(jié)論是：F先減小后增大，故A錯(cuò)誤，B正確；功率：P＝Fvcosθ＝eq\f(μmg,cosθ＋μsinθ)×v×cosθ＝eq\f(μmgv,1＋μtanθ)，θ從0逐漸增大到90°的過程中，tanθ一直在變大，所以功率P一直在減小，故D錯(cuò)誤，C正確。9．(多選)(2021·丹東模擬)在新冠肺炎疫情防控期間，為了減少人與人之間的接觸，“人工智能”起到了重要的作用。某次某醫(yī)院為某一樓層的隔離病房運(yùn)送物資，工作人員將物資綁在遙控飛機(jī)上放在該病房陽臺(tái)正下方的地面上，操控遙控飛機(jī)帶動(dòng)貨物，飛機(jī)由靜止開始豎直向上先加速直線運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后，貨物又勻速42s，最后減速1s，恰好到達(dá)該隔離病房的陽臺(tái)時(shí)速度為0，遙控飛機(jī)在加速和減速階段均可看成勻變速，飛機(jī)上升過程中，遙控器顯示飛機(jī)在加速、勻速、減速過程中對(duì)貨物的作用力F1、F2、F3的大小分別為30.9N、30.3N、27.3N，貨物受到的阻力恒為重力的0.01倍。g取10m/s2，A．貨物的質(zhì)量m＝3.03B．貨物的質(zhì)量m＝3.00C．貨物上升過程中飛機(jī)對(duì)貨物做功的最大功率P＝30.9WD．隔離病房陽臺(tái)距離地面高度h＝45〖解析〗選B、C、D。當(dāng)貨物勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，其合力為零，根據(jù)平衡條件有F2＝kmg＋mg，代入數(shù)據(jù)整理可以得到m＝3.00kg，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；當(dāng)貨物加速上升末尾速度最大，此時(shí)功率最大，該時(shí)刻速度為勻速運(yùn)動(dòng)的速度，也是勻減速的初速度，對(duì)勻減速階段，根據(jù)牛頓第二定律有kmg＋mg－F3＝ma3，則減速運(yùn)動(dòng)的初速度v0為0＝v0－a3t3，則飛機(jī)對(duì)貨物做功的最大功率為P＝F1v0，代入數(shù)據(jù)整理可以得到P＝30.9W，選項(xiàng)C正確；在加速階段，根據(jù)牛頓第二定律有F1－kmg－mg＝ma1，則加速階段的位移x1為x1＝eq\f(veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0)),2a1)。在勻速階段，其位移為x2＝v0t2，根據(jù)平均速度公式，可以得到勻減速階段的位移為x3＝eq\f(v0＋0,2)·t3，則陽臺(tái)的高度為h＝x1＋x2＋x3，代入數(shù)據(jù)整理可以得到h＝45m，選項(xiàng)D正確。10．(2020·懷化模擬)質(zhì)量m＝200kg的小型電動(dòng)汽車在平直的公路上由靜止啟動(dòng)，圖象甲表示汽車運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系，圖象乙表示汽車牽引力的功率與時(shí)間的關(guān)系。設(shè)汽車在運(yùn)動(dòng)過程中阻力不變，在18sA.汽車受到的阻力為200NB．汽車的最大牽引力為800NC．汽車在做變加速運(yùn)動(dòng)過程中的位移大小為90mD．8～18s過程中汽車牽引力做的功為8×104J〖解題指導(dǎo)〗解答本題應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：(1)汽車保持恒定的加速度啟動(dòng)，先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)功率增大到最大功率后做變加速直線運(yùn)動(dòng)；(2)當(dāng)牽引力減小到等于阻力時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)。〖解析〗選D。汽車勻速時(shí)有Pm＝Fv＝fvm，可得f＝eq\f(Pm,vm)＝eq\f(8×103,10)N＝800N，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；對(duì)啟動(dòng)的過程分析可知，最初的勻加速階段時(shí)的牽引力最大，而由v-t圖象可知a＝eq\f(Δv,Δt)＝1m/s2，故最大牽引力為F1＝f＋ma＝800N＋200kg×1m/s2＝1000N，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；汽車在做變加速運(yùn)動(dòng)過程的時(shí)間t2＝18s－8s＝10s，速度從8m/s增大為10m/s，此過程牽引力的功率保持不變，由動(dòng)能定理Pmt2－fx2＝eq\f(1,2)mveq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(m))－eq\f(1,2)mveq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))，解得：x2＝95.5m，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；8～18s牽引力的功率保持不變，則牽引力的功為WF＝Pmt2＝8×103×10J＝8×104J，選項(xiàng)D正確。〖加固訓(xùn)練〗放在粗糙水平面上的物體受到水平拉力的作用，在0～6s內(nèi)其速度與時(shí)間圖象和該拉力的功率與時(shí)間圖象分別如圖甲和乙所示，下列說法中正確的是 ()A．物體受到的摩擦力大小為2NB．0～2s內(nèi)物體受到牽引力的大小為15NC．物體質(zhì)量為eq\f(10,9)