2019-2020年高三物理一輪復習 第5章 第1講 功 功率練習選擇題(每題5分,共25分)1.(xx溫州八校聯(lián)考,12)如圖甲為一女士站立在臺階式自動扶梯上正在勻速上樓,如圖乙為一男士站立在履帶式自動人行道上正在勻速上樓。下列關于兩人受到的力做功判斷正確的是()A.甲圖中支持力對人做正功B.乙圖中支持力對人做正功C.甲圖中摩擦力對人做負功D.乙圖中摩擦力對人做負功2.(xx上海理工大學附中月考,9)如圖所示,質量分別為m1和m2的兩個物體,m1<m2,在大小相等,與水平方向夾角相同的兩個力F1和F2的作用下沿水平方向向右移動了相同的距離。若F1所做的功為W1,F2所做的功為W2,則W1與W2的大小關系為() A.W1>W2B.W1<W2C.W1=W2D.條件不足,無法確定3.(xx浙江稽陽聯(lián)考,15)如圖所示,自動卸貨車靜止在水平地面上,車廂在液壓機的作用下,與水平方向的夾角緩慢增大,這個過程中車廂內貨物始終相對車廂靜止,下列說法正確的是()A.貨物受到的靜摩擦力減小B.地面對貨車有水平向右的摩擦力C.貨物受到的支持力對貨物做正功D.貨物受到的摩擦力對貨物做負功4.(xx江蘇揚州月考,7)如圖,人站在自動扶梯上不動,隨扶梯向上勻速運動,下列說法中正確的是()A.重力對人做負功B.摩擦力對人做正功C.支持力對人做負功D.合力對人做功為零5.(xx江蘇鹽城期中,3)用長為l、不可伸長的細線把質量為m的小球懸掛于O點,將小球拉至懸線偏離豎直方向角后放手,運動t時間后停在最低點。則在時間t內()A.小球重力做功為mgl(1-cos )B.空氣阻力做功為-mgl cos C.小球所受合力做功為mgl sin D.線的拉力做功的功率為B組xx模擬提升題組時間:30分鐘分值:40一、選擇題(每題5分,共15分)1.(xx浙江重點中學期中,6)一架自動扶梯以恒定速率v1運送乘客上同一層樓,某乘客第一次站在扶梯上不動,第二次以相對于扶梯的速率v2沿扶梯勻速上走。兩次扶梯運客所做的功分別為W1和W2,牽引力的功率分別為P1和P2,則()A.W1<W2,P1<P2B.W1<W2,P1=P2C.W1=W2,P1<P2D.W1>W2,P1=P2 2.(xx浙江調研卷,20)有一輛質量為170 kg、輸出功率為1 440 W的太陽能試驗汽車,安裝有約6 m2的太陽能電池板和蓄能電池,該電池板在有效光照條件下單位面積輸出的電功率為30 W/m2。若駕駛員的質量為70 kg,汽車最大行駛速度為90 km/h。假設汽車行駛時受到的空氣阻力與其速度成正比,則汽車()A.以最大速度行駛時牽引力大小為57.6 NB.啟動時的加速度大小為0.24 m/s2C.保持最大速度行駛1 h至少需要有效光照8 h D.直接用太陽能電池板提供的功率可獲得3.13 m/s的最大行駛速度3.(xx浙江溫州一模,20)用起重機將地面上靜止的貨物豎直向上吊起,貨物由地面運動至最高點的過程中,其v-t圖像如圖所示。下列說法正確的是()A.在0t1時間內,貨物處于超重狀態(tài)B.在t1t2時間內,起重機拉力對貨物做負功C.在t1t2時間內,貨物的機械能一直在增大D.勻速階段拉力的功率可能比加速階段某一時刻拉力的瞬時功率小二、非選擇題(4題12分,5題13分,共25分)4.(xx江蘇無錫調研,16)如圖所示,光滑水平面上有一木板,質量M=1.0 kg,長度L=1.0 m。在木板的最左端有一個小鐵塊(可視為質點),質量m=1.0 kg。小鐵塊與木板之間的動摩擦因數=0.3。開始時它們都處于靜止狀態(tài),某時刻起對木板施加一個水平向左的拉力F,g取10 m/s2。求:(1)拉力F至少多大才能將木板抽出;(2)若F=8 N,將木板抽出,則抽出過程中摩擦力分別對木板和小鐵塊做的功。5.(xx北京海淀期中,17)動車組列車(如圖所示)是由幾節(jié)自帶動力的車廂(動車)加幾節(jié)不帶動力的車廂(拖車)組成的,它將動力裝置分散安裝在多節(jié)車廂上。在某次試運行中共有4節(jié)動車和4節(jié)拖車組成動車組,每節(jié)動車可以提供P0=750 kW的額定功率,每節(jié)車廂平均質量為m=20 t。該次試運行開始時動車組先以恒定加速度a=0.5 m/s2啟動做直線運動,達到額定功率后再做變加速直線運動,總共經過550 s的時間加速后,動車組便開始以最大速度vm=270 km/h勻速行駛。設每節(jié)動車在行駛中的功率相同,行駛過程中每節(jié)車廂所受阻力相同且恒定。求:(1)動車組在勻加速階段的牽引力大小;(2)動車組在整個加速過程中每節(jié)動車的平均功率;(3)動車組在整個加速過程中所通過的路程。A組xx模擬基礎題組選擇題1.A女士站立在臺階式自動扶梯上正在勻速上樓,支持力與重力平衡,不受摩擦力作用,甲圖中支持力對人做正功,選項A正確C錯誤。男士站立在履帶式自動人行道上正在勻速上樓,支持力與位移方向垂直,支持力不做功,摩擦力對人做正功,選項B、D錯誤。2.C恒力做的功與物體是否受其他力無關,與物體運動狀態(tài)也無關,因F1與F2沿位移方向的分量相同,兩物體位移相同,故F1與F2做功相等,選項C正確,其余選項錯誤。3.C車廂與水平方向的夾角緩慢增大,貨物受到的靜摩擦力增大,A錯誤;貨物與貨車作為一整體,地面對貨車沒有摩擦力,B錯;在車廂轉動過程中,貨物受到的支持力始終與運動方向一致,所以做正功,C對;貨物受到的摩擦力始終與運動方向垂直,故對貨物不做功,D錯。4.AD人勻速運動,所受合外力為零,故扶梯對人沒有摩擦力,人受力如圖所示?？梢娭С至θ俗稣?重力對人做負功,合力對人做功為零,故A、D正確,B、C均錯。5.A重力做功與運動路徑無關,決定于始末位置的高度差,WG=mgl(1-cos ),故A正確。球擺動過程中,線的拉力方向始終與速度方向垂直,故不做功,所以D錯。由動能定理得W合=Wf+WG=Ek=0,即Wf=-WG,故B、C均錯。B組xx模擬提升題組一、選擇題1.D由于扶梯是勻速的,乘客第一次站在扶梯上不動和第二次相對扶梯勻速運動都是處于平衡狀態(tài),即扶梯對乘客的作用力都等于其重力,所以扶梯牽引力不變,而且扶梯速度也不變,那么扶梯牽引力的功率P=Fv1不變,即P1=P2,但是乘客在第二次相對扶梯勻速運動,運動時間變短,根據W=Pt,可知W1>W2,選項D正確。2.AC汽車以最大速度行駛時有P=F牽vm則F牽= N=57.6 N,A對;汽車啟動時的速度很小,所以牽引力很大,故加速度可以達到很大,而且加速度大小與功率有關,所以無法計算其具體數值,B錯;據能量守恒得t= h=8 h,C對;直接用太陽能電池板提供的功率行駛時的最大速度一定小于90 km/h,而汽車行駛時受到的空氣阻力與其速度成正比,所以此時的阻力不是57.6 N,而3.13 m/s正是把阻力當成57.6 N進行計算得出的結果,D錯。3.ACD由v-t圖像知,在0t1時間內貨物具有豎直向上的加速度,所以貨物處于超重狀態(tài),A對;在t1t2時間內貨物向上做勻速運動,起重機拉力對貨物做正功,B錯;在t1t2時間內起重機拉力(除重力以外的其他力)對貨物做正功,所以貨物的機械能一直在增大,C對;加速階段起重機拉力大于勻速階段起重機拉力,據公式P=Fv可知勻速階段拉力的功率可能比加速階段某一時刻拉力的瞬時功率小,D對。二、非選擇題4.答案(1)6 N(2)-7.5 J4.5 J解析(1)木板能被抽出,對小鐵塊有mg=ma1對木板有F-mg=Ma2a2a1解得:F(M+m)g=6 N所以拉力F至少為6 N;(2)由(1)問知木板被抽出過程中小鐵塊的加速度a1=g=3 m/s2木板的加速度a2=5 m/s2設抽出過程時間為t,則a2t2-a1t2=L代入數據解得:t=1 s所以抽出過程中小鐵塊的位移x1=a1t2=1.5 m木板的位移x2=a2t2=2.5 m摩擦力對小鐵塊做的功W1=mgx1=4.5 J摩擦力對木板做的功W2=-mgx2=-7.5 J5.答案(1)1.2105 N(2)716 kW(3)28 km解析(1)設動車組在運動中所受阻力為Ff,動車組在勻速運動時牽引力為F1,則F1=Ff動車組總功率P=F1vm=Ffvm,P=4P0解得Ff=4104 N設動車組在勻加速階段所提供的牽引力為F2由牛頓第二定律有F2-Ff=8ma解得F2=1.2105 N(2)設動車組在勻加速階段所能達到的最大速度為v,勻加速運動的時間為t1由P=F2v,解得v=25 m/s由運動學公式v=at1,解得t1=50 s動車組變加速運動的時間t2=t-t1=500 s動車組在加速過程中每節(jié)動車的平均功率=代入數據解得=716 kW(3)設動車組在加速過程中所通過的路程為s,由動能定理得4P0t1+4P0t2-Ffs=8m-0解得s=28 km