《（通用版）2021版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 課后限時(shí)集訓(xùn)14 功和功率》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（通用版）2021版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 課后限時(shí)集訓(xùn)14 功和功率（8頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、課后限時(shí)集訓(xùn)14功和功率建議用時(shí)：45分鐘1如圖所示，兩箱相同的貨物，現(xiàn)要用電梯將它們從一樓運(yùn)到二樓，其中圖甲是利用扶梯臺(tái)式電梯運(yùn)送貨物，圖乙是用履帶式自動(dòng)電梯運(yùn)送，假設(shè)兩種情況下電梯都是勻速地運(yùn)送貨物，下列關(guān)于兩電梯在運(yùn)送貨物時(shí)說法正確的是 ()甲乙A兩種情況下電梯對(duì)貨物的支持力都對(duì)貨物做正功B圖乙中電梯對(duì)貨物的支持力對(duì)貨物做正功C圖甲中電梯對(duì)貨物的支持力對(duì)貨物不做功D圖乙中電梯對(duì)貨物的支持力對(duì)貨物不做功D在圖甲中，貨物隨電梯勻速上升時(shí)，貨物受到的支持力豎直向上，與貨物位移方向的夾角小于90，故此種情況下支持力對(duì)貨物做正功，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；圖乙中，貨物受到的支持力與履帶式自動(dòng)電梯接觸面垂直，此時(shí)

2、貨物受到的支持力與貨物位移垂直，故此種情況下支持力對(duì)貨物不做功，故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤，D正確。2.(2019白銀模擬)如圖所示，小物塊甲從豎直固定的光滑圓弧軌道頂端由靜止滑下，軌道半徑為R，圓弧底端切線水平。小物塊乙從高為R的光滑斜面頂端由靜止滑下。下列判斷正確的是()A兩物塊到達(dá)底端時(shí)速度相同B兩物塊運(yùn)動(dòng)到底端的過程中重力做功相同C兩物塊到達(dá)底端時(shí)動(dòng)能相同D兩物塊到達(dá)底端時(shí)，重力對(duì)乙做功的瞬時(shí)功率大于重力對(duì)甲做功的瞬時(shí)功率D兩物塊下落的高度相同，根據(jù)動(dòng)能定理，有mgRmv2，解得v，可知兩物塊到達(dá)底端時(shí)的速度大小相等，但方向不同，A錯(cuò)誤；兩物塊的質(zhì)量大小關(guān)系不確定，故無法判斷兩物塊運(yùn)動(dòng)到底端時(shí)重

3、力做的功及動(dòng)能是否相同，B、C錯(cuò)誤；在底端時(shí)，重力對(duì)甲做功的瞬時(shí)功率為零，重力對(duì)乙做功的瞬時(shí)功率大于零，D正確。3質(zhì)量為2 kg的小鐵球從某一高度由靜止釋放，經(jīng)3 s到達(dá)地面，不計(jì)空氣阻力，g取10 m/s2。則()A2 s末重力的瞬時(shí)功率為200 WB2 s末重力的瞬時(shí)功率為400 WC前2 s內(nèi)重力的平均功率為100 WD前2 s內(nèi)重力的平均功率為400 WB物體只受重力，做自由落體運(yùn)動(dòng)，2 s末速度為v1gt120 m/s，下落2 s末重力做功的瞬時(shí)功率Pmgv1400 W，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；前2 s內(nèi)的位移為h2gt20 m，所以前2 s內(nèi)重力的平均功率為2200 W，故選項(xiàng)C、D

4、錯(cuò)誤。4水平路面上的汽車以恒定功率P做加速運(yùn)動(dòng)，所受阻力恒定，經(jīng)過時(shí)間t，汽車的速度剛好達(dá)到最大，在t時(shí)間內(nèi)()A汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B汽車加速度越來越大C汽車克服阻力做的功等于PtD汽車克服阻力做的功小于PtD根據(jù)PFv知，隨著速度增大牽引力減小，根據(jù)牛頓第二定律得a，加速度減小，故A、B錯(cuò)誤；牽引力做功WPt，根據(jù)動(dòng)能定理知，克服阻力做的功小于牽引力做的功，即小于Pt，故C錯(cuò)誤，D正確。5(2019遵義模擬)提高物體(例如汽車)運(yùn)動(dòng)速率的有效途徑是增大發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和減小阻力因數(shù)(設(shè)阻力與物體運(yùn)動(dòng)速率的平方成正比，即Ffkv2，k是阻力因數(shù))。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為P0時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的最大速率為

5、vm，如果要使物體運(yùn)動(dòng)的速率增大到2vm，則下列辦法可行的是 ()A阻力因數(shù)不變，使發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率增大到2P0B發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率不變，使阻力因數(shù)減小到C阻力因數(shù)不變，使發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率增大到8P0D發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率不變，使阻力因數(shù)減小到C物體勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，牽引力與阻力相等，由PFvmFfvmkv，要使物體運(yùn)動(dòng)的速率增大到2vm，阻力因數(shù)不變時(shí)，需使發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率增大到8P0，故A錯(cuò)誤，C正確；發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率不變時(shí)，需使阻力因數(shù)減小到，故B、D錯(cuò)誤。6.(2018浙江選考)如圖所示，質(zhì)量為60 kg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

6、距離oa、ob分別為0.9 m和0.6 m。若她在1 min內(nèi)做了30個(gè)俯臥撐，每次肩部上升的距離均為0.4 m，則克服重力做的功和相應(yīng)的功率約為(取g10 m/s2)()A430 J,7 WB4 300 J,70 WC720 J,12 WD7 200 J,120 WB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h0.24 m。一次俯臥撐中，克服重力做功Wmgh60100.24 J144 J，所以一分鐘內(nèi)克服重力做的總功為W總NW4 320 J，功率P72 W，故選項(xiàng)B正確。7(多選)一輛CRH2型動(dòng)車組的總質(zhì)量M2.0105 kg，額定輸出功率為4 800 kW。假設(shè)該動(dòng)車

7、組在水平軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的最大速度為270 km/h，受到的阻力Ff與速度v滿足Ffkv，g取10 m/s2。下列說法正確的是()A該動(dòng)車組以最大速度行駛時(shí)的牽引力為6.4104 NB從題中給出的數(shù)據(jù)可算出k1.0103 Ns/mC當(dāng)勻速行駛的速度為最大速度一半時(shí)，動(dòng)車組受到的阻力為1.6104 ND當(dāng)勻速行駛的速度為最大速度一半時(shí)，動(dòng)車組的輸出功率為1 200 kWAD最大速度為vm270 km/h75 m/s，根據(jù)PFv，得該動(dòng)車組以最大速度行駛時(shí)的牽引力為F N6.4104 N，故A正確；當(dāng)牽引力與阻力相等時(shí)，速度達(dá)到最大，則有FFfkvm，解得k Ns/m853.3 Ns/m，故B錯(cuò)誤；當(dāng)

8、勻速行駛的速度為v時(shí)，則有Ffkv853.3 N3.2104 N，此時(shí)牽引力FFf3.2104 N，動(dòng)車組輸出功率PFv3.2104 W1 200 kW，故C錯(cuò)誤，D正確。8.(2019山東師大附中二模)汽車沿平直公路以恒定功率P從靜止開始啟動(dòng)，如圖所示為牽引力F與速度v的關(guān)系，加速過程在圖中的T點(diǎn)結(jié)束，所用的時(shí)間t8 s，通過的路程s50 m,8 s后汽車做勻速運(yùn)動(dòng)，若汽車所受阻力始終不變，則()A汽車做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的牽引力大小為2105 NB汽車所受的阻力大小為4104 NC汽車的恒定功率為1.6105 WD汽車的質(zhì)量為8103 kgC汽車的加速過程在T點(diǎn)結(jié)束，即此后汽車沿平直路面做勻速運(yùn)動(dòng)

9、，由平衡條件和圖象信息可得Ff0，汽車做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的牽引力大小為F2104 N，故A錯(cuò)誤；汽車所受的阻力大小f2104 N，故B錯(cuò)誤；由圖象信息得汽車的恒定功率PFv21048 W1.6105 W，故C正確；汽車加速運(yùn)動(dòng)過程，牽引力做功為WPt，根據(jù)動(dòng)能定理可得Ptfsmv2，解得m kg8.75103 kg，故D錯(cuò)誤。9(多選)(2019江蘇宿遷期末)一輛汽車以速度v0在平直的公路上勻速行駛。到達(dá)某處時(shí)，司機(jī)減小油門使汽車輸出功率減小為原來的一半，并保持該功率行駛。假設(shè)汽車受到的阻力恒定，從減小油門開始，下列能正確表示汽車加速度a、速度v、時(shí)間t之間的關(guān)系的是()ABCDAD由牛頓第二定律可

10、知fF牽ma，即ma，因P，解得a，由題意可知，當(dāng)，a，故A正確，B錯(cuò)誤；汽車勻速行駛時(shí)牽引力等于阻力，即fF牽；功率突然減小一半，P，汽車的速度由于慣性來不及變化，此時(shí)vv0，則根據(jù)PFv，牽引力立刻減小一半，小于阻力，合力變?yōu)榉捶较颍囎鰷p速運(yùn)動(dòng)；功率一定時(shí)，速度減小，牽引力增大，合力減小，加速度減小，故汽車做加速度不斷減小的減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)牽引力增大到等于阻力時(shí)，加速度減為零，此時(shí)速度剛好減為，汽車再次以的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤，D正確。10.(2019黃山一模)一輛F1賽車含運(yùn)動(dòng)員的總質(zhì)量約為600 kg，在一次F1比賽中，賽車在平直賽道上以恒定功率加速，受到的阻力不變，其加速度a

11、和速度的倒數(shù)的關(guān)系如圖所示，則賽車在加速的過程中()A速度隨時(shí)間均勻增大B加速度隨時(shí)間均勻增大C發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率為240 kWD所受阻力大小為24 000 NC本題考查根據(jù)a圖象分析功率變化問題。由題圖可知，加速度變化，故賽車做變加速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；a函數(shù)方程為a4(m/s2)，賽車加速運(yùn)動(dòng)，速度增大，加速度減小，故B錯(cuò)誤；對(duì)賽車受力分析，受重力、支持力、牽引力和摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律，有Ffma，其中F；聯(lián)立得a；結(jié)合圖線可知，當(dāng)賽車的速度最大時(shí)，加速度為零，故a0時(shí)，0.01 s/m，vm100 m/s，所以最大速度為100 m/s；由圖象可知4 m/s2，則f4600 N2 400

12、N；P額fvm2 400100 W240 kW，故C正確，D錯(cuò)誤。11質(zhì)量為1.0103 kg的汽車，沿傾角為30的斜坡由靜止開始運(yùn)動(dòng)，汽車在運(yùn)動(dòng)過程中所受摩擦阻力大小恒為2 000 N，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定輸出功率為5.6104 W，開始時(shí)以a1 m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)(g取10 m/s2)。求：(1)汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1；(2)汽車所能達(dá)到的最大速率；(3)若斜坡長143.5 m，且認(rèn)為汽車到達(dá)坡頂之前，已達(dá)到最大速率，則汽車從坡底到坡頂需多長時(shí)間？解析(1)由牛頓第二定律得Fmgsin 30Ffma設(shè)勻加速過程的末速度為v，則有PFvvat1解得t17 s。(2)當(dāng)達(dá)到最大速度v

13、m時(shí)，a0，則有P(mgsin 30Ff)vm解得vm8 m/s。(3)汽車勻加速運(yùn)動(dòng)的位移x1at，在后一階段對(duì)汽車由動(dòng)能定理得Pt2(mgsin 30Ff)x2mvmv2又有xx1x2解得t215 s故汽車運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為tt1t222 s。答案(1)7 s(2)8 m/s(3)22 s12(2019衡水模擬)如圖甲所示，在水平路段AB上有一質(zhì)量為2103 kg的汽車(可視為質(zhì)點(diǎn))，正以10 m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，汽車前方的水平路段BC較粗糙，汽車通過整個(gè)ABC路段的vt圖象如圖乙所示(在t15 s 處水平虛線與曲線相切)，運(yùn)動(dòng)過程中汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率保持20 kW不變，假設(shè)汽車在兩個(gè)

14、路段上受到的阻力(含地面摩擦力和空氣阻力等)各自有恒定的大小。求：甲乙(1)汽車在AB路段上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力f1的大小；(2)汽車剛好開過B點(diǎn)時(shí)加速度a的大??；(3)BC路段的長度。解析(1)汽車在AB路段做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平衡條件，有：F1f1PF1v1解得：f1 N2 000 N。(2)t15 s時(shí)汽車處于平衡狀態(tài)，有：F2f2PF2v2解得：f2 N4 000 N剛好開過B點(diǎn)時(shí)汽車的牽引力仍為F1，根據(jù)牛頓第二定律，有：f2F1ma解得：a1 m/s2。(3)對(duì)于汽車在BC路段運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理得：Ptf2smvmv解得：s68.75 m。答案(1)2 000 N(2)1 m/s2(3)6

15、8.75 m13.在檢測(cè)某種汽車性能的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量為3103 kg的汽車由靜止開始沿平直公路行駛，達(dá)到的最大速度為40 m/s，利用傳感器測(cè)得此過程中不同時(shí)刻該汽車的牽引力F與對(duì)應(yīng)的速度v，并描繪出如圖所示的F圖象(圖線ABC為汽車由靜止到達(dá)到最大速度的全過程，AB、BO均為直線)。假設(shè)該汽車行駛過程中所受的阻力恒定，根據(jù)圖線ABC，求：(1)該汽車的額定功率；(2)該汽車由靜止開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過35 s達(dá)到最大速度40 m/s，求其在BC段的位移大小。解析(1)圖線AB表示牽引力F不變，即F8 000 N，阻力Ff不變，汽車由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；圖線BC的斜率表示汽車的功率P不變，達(dá)到額定

16、功率后，汽車所受牽引力逐漸減小，汽車做加速度減小的變加速直線運(yùn)動(dòng)，直至達(dá)到最大速度40 m/s，此后汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)。由題圖可知：當(dāng)達(dá)到最大速度vmax40 m/s時(shí)，牽引力為Fmin2 000 N由平衡條件FfFmin可得Ff2 000 N由公式PFminvmax 得額定功率P8104 W。(2)勻加速運(yùn)動(dòng)的末速度vB，代入數(shù)據(jù)解得vB10 m/s汽車由A到B做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度為a2 m/s2設(shè)汽車由A到B所用時(shí)間為t1，由B到C所用時(shí)間為t2、位移為x，則t15 s，t235 s5 s30 sB點(diǎn)之后，對(duì)汽車由動(dòng)能定理可得Pt2Ffxmvmv，代入數(shù)據(jù)可得x75 m。答案(1)8104 W(2)75 m8