2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 14功和功率試題1.如圖所示，在加速向右運(yùn)動(dòng)的車廂中，一人用力向前推車廂(人與車廂始終保持相對(duì)靜止)，則下列說(shuō)法中正確的是（ ）A.人對(duì)車廂的作用力做正功B.車廂對(duì)人做負(fù)功C.車廂對(duì)人做正功D.車廂對(duì)人不做功2.如圖所示，一個(gè)人推磨，其推磨桿的力的大小始終為F，與磨桿始終垂直，作用點(diǎn)到軸心的距離為r，磨盤(pán)繞軸緩慢轉(zhuǎn)動(dòng).則在轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中推力F做的功為（ ）A.0 B.2rFC.2Fr D.-2rF3.如圖所示，木板可繞固定水平軸O轉(zhuǎn)動(dòng).木板從水平位置OA緩慢轉(zhuǎn)到OB位置，木板上的物塊始終相對(duì)于木板靜止.在這一過(guò)程中，物塊的重力勢(shì)能增加了2 J.用FN表示物塊受到的支持力，用Ff表示物塊受到的摩擦力.在此過(guò)程中，以下判斷正確的是（ ）A.FN和Ff對(duì)物塊都不做功B.FN對(duì)物塊做功為2 J，F(xiàn)f對(duì)物塊不做功C.FN對(duì)物塊不做功，F(xiàn)f對(duì)物塊做功為2 JD.FN和Ff對(duì)物塊所做功的代數(shù)和為04.放在地面上的物體受到水平拉力的作用,在06s內(nèi)其速度與時(shí)間圖象和拉力的功率與時(shí)間圖象如圖所示,則物體的質(zhì)量為(g=10m/s2)()A.kgB.kgC.kgD.kg5.(xx山師大附中高三期末)一質(zhì)量為m的物體,同時(shí)受幾個(gè)力的作用而處于靜止?fàn)顟B(tài).某時(shí)刻其中一個(gè)力F突然變?yōu)?其他力不變,則經(jīng)過(guò)t時(shí)刻,合力的功率的大小是 ()A.B.C.D.6.(xx重慶卷)某車以相同的功率在兩種不同的水平路面上行駛，受到的阻力分別為車重的k1和k2倍，最大速率分別為v1和v2，則（ ）A.v2 B.v2 C.v2 D.v27.汽車以額定功率在平直公路上勻速行駛,t1時(shí)刻司機(jī)減小了油門(mén),使汽車的功率立即減小一半,并保持該功率繼續(xù)行駛,到t2時(shí)刻汽車又開(kāi)始做勻速直線運(yùn)動(dòng)(設(shè)整個(gè)過(guò)程中汽車所受的阻力不變),則在t1t2這段時(shí)間內(nèi)()A.汽車的加速度逐漸減小B.汽車的加速度逐漸增大C.汽車的速度逐漸減小D.汽車的速度逐漸增大8.如圖所示為汽車在水平路面上啟動(dòng)過(guò)程中的速度圖象,Oa為過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線,ab段表示以額定功率行駛時(shí)的加速階段,bc段是與ab段相切的水平直線,則下述說(shuō)法正確的是()A.0t1時(shí)間內(nèi)汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)且功率恒定B.t1t2時(shí)間內(nèi)汽車牽引力做功為C.t1t2時(shí)間內(nèi)的平均速度為(v1+v2)D.全過(guò)程中t1時(shí)刻的牽引力及其功率都是最大值,t2t3時(shí)間內(nèi)牽引力最小9.如圖所示,水平傳送帶正以2m/s的速度運(yùn)行,兩端水平距離l=8m,把一質(zhì)量m=2kg的物塊輕輕放到傳送帶的A端,物塊在傳送帶的帶動(dòng)下向右運(yùn)動(dòng),若物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.1,則把這個(gè)物塊從A端傳送到B端的過(guò)程中,不計(jì)物塊的大小,g取10m/s2,求摩擦力對(duì)物塊做功的平均功率.10.在水平直線馬路上，質(zhì)量為1.0103 kg的汽車，其發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為6.0104 W，汽車由靜止以加速度a1 m/s2做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中所受摩擦阻力大小恒為2 000 N，當(dāng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到額定功率后，保持功率不變，重力加速度g取10 m/s2.(1)求汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1；(2)求汽車所能達(dá)到的最大速率；(3)若汽車由靜止到發(fā)生位移x1 000 m前已達(dá)到最大速率，則汽車發(fā)生該1 000 m位移需要多少時(shí)間？參考答案1.解析：人受到重力、支持力、摩擦力和車廂對(duì)人的推力，后面三個(gè)力的施力物體為車廂，因?yàn)槿伺c車廂相對(duì)靜止，所以有向右的加速度，重力和支持力不做功，人受到車廂的摩擦力和推力兩個(gè)力的作用，合力方向與速度方向相同，因此合力做正功，C項(xiàng)正確.答案：C2.解析：磨盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)一周，力的作用點(diǎn)的位移為0，但不能直接套用WFlcos 求解，因?yàn)樵谵D(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中推力F為變力.我們可以用微元的方法來(lái)分析這一過(guò)程.由于F的方向在每時(shí)刻都保持與作用點(diǎn)的速度方向一致，因此可把圓周劃分成很多小段來(lái)研究，如圖所示，當(dāng)各小段的弧長(zhǎng)si足夠小(si0)時(shí)，F(xiàn)的方向與該小段的位移方向一致，所以有：WFFs1Fs2Fs3FsiF2r2rF(這等效于把曲線拉直).答案：B3.解析：由做功的條件可知：只要有力，并且物塊沿力的方向有位移，那么該力就對(duì)物塊做功.由受力分析知，支持力FN做正功，但摩擦力Ff方向始終和速度方向垂直，所以摩擦力不做功.由動(dòng)能定理W-mgh0，故支持力FN做功為mgh，B正確.答案：B4.解析:物體在前2s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),由P=Fv得,2s末功率為30W,速度為6m/s,因此前2s內(nèi)拉力F1=5N;后4s內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng),拉力的功率等于阻力的功率,拉力大小和阻力大小都是N;再由前2s內(nèi)a=3m/s2,且F1-Ff=ma得,質(zhì)量m=kg,B項(xiàng)正確.答案:B5.解析:某時(shí)刻其中一個(gè)力F突然變?yōu)?則物體的合力為,加速度a=,則t時(shí)刻的速度v=at,合力的功率為P=F合v=,B項(xiàng)正確.答案:B6.解析：機(jī)車在不同的路面以相同的功率按最大速度行駛，可推斷機(jī)車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，受力平衡，由公式PFv，F(xiàn)kmg，可推出Pk1mgv1k2mgv2，解得v2 ，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤.答案：B7.解析:汽車勻速行駛時(shí),牽引力F等于阻力Ff,根據(jù)P=Fv可知,t1時(shí)刻使汽車的功率立即減小一半,牽引力立即減小一半,則加速度a=與速度方向相反,做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng),到t2時(shí)速度減到,加速度為0,又開(kāi)始做勻速直線運(yùn)動(dòng),則A、C兩項(xiàng)正確.答案:AC8.解析:0t1時(shí)間內(nèi)汽車做勻加速運(yùn)動(dòng),牽引力恒定,但速度增加,故功率增加,A項(xiàng)錯(cuò);汽車水平方向受到牽引力和阻力作用,根據(jù)動(dòng)能定理,t1t2時(shí)間內(nèi)合力做功為,故B項(xiàng)錯(cuò);公式(v1+v2)適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng),故C項(xiàng)錯(cuò);功率增到t1時(shí)刻,不再增加,t1t2時(shí)間內(nèi)功率恒定,但牽引力減小,t2t3時(shí)間內(nèi)牽引力最小,與阻力相等,所以D項(xiàng)對(duì).答案:D9.解析:物塊剛放到傳送帶上時(shí),由于與傳送帶有相對(duì)運(yùn)動(dòng),物塊受向右的滑動(dòng)摩擦力,物塊做加速運(yùn)動(dòng),摩擦力對(duì)物塊做功,物塊受向右的摩擦力為:Ff=mg=0.1210N=2 N,加速度大小為a=g=1m/s2物塊與傳送帶相對(duì)靜止時(shí)的位移為:x=2m.摩擦力做功為:W=Ffx=22J=4 J相對(duì)靜止后物塊與傳送帶之間無(wú)摩擦力,此后物塊勻速運(yùn)動(dòng)到B端,物塊由A端到B端所用的時(shí)間為:t=5s則物塊在被傳送過(guò)程中所受摩擦力的平均功率為:P=0.8W.答案:0.8W10.解析：(1)根據(jù)牛頓第二定律得F-Ffma設(shè)汽車勻加速階段的末速度為v，則有PFv，vat1代入數(shù)據(jù)，聯(lián)立解得汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t120 s.(2)當(dāng)汽車達(dá)到最大速度vm時(shí)，有PFfvm，解得汽車的最大速度為vm30 m/s.(3)汽車勻加速運(yùn)動(dòng)的位移x1200 m，在后一階段牽引力對(duì)汽車做正功，阻力做負(fù)功，根據(jù)動(dòng)能定理得Pt2-Ffx2又有x2x-x1代入數(shù)據(jù)，聯(lián)立解得t230.8 s所以汽車在該過(guò)程中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間tt1t250.8 s.答案：(1)20 s (2)30 m/s (3)50.8 s