2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)提升練14 功和功率題組一做功的分析、判斷1如圖5116所示，一輕繩的一端系在固定粗糙斜面上的O點(diǎn)，另一端系一小球給小球一足夠大的初速度，使小球在斜面上做圓周運(yùn)動(dòng)在此過程中() 圖5116A斜面對(duì)小球的支持力做功B重力對(duì)小球不做功C繩的張力對(duì)小球不做功D在任何一段時(shí)間內(nèi)，小球克服摩擦力所做的功總是等于小球動(dòng)能的減少量【解析】斜面的支持力、繩的張力總是與小球的運(yùn)動(dòng)方向垂直，故不做功，A錯(cuò)，C對(duì)；摩擦力總與速度方向相反，做負(fù)功；小球在重力方向上有位移，因而重力對(duì)小球做功，B錯(cuò)；小球動(dòng)能的變化量等于合外力做的功，即重力與摩擦力做功的和，D錯(cuò)【答案】C2(多選)如圖5117所示，木塊B上表面是水平的，木塊A置于B上并與B保持相對(duì)靜止，一起沿固定的光滑斜面由靜止開始下滑，在下滑過程中()AA所受的合外力對(duì)A不做功 圖5117BB對(duì)A的彈力做正功CB對(duì)A的摩擦力做正功DA對(duì)B不做功【解析】A、B一起沿固定的光滑斜面由靜止開始下滑，設(shè)斜面傾角為，則加速度為gsin .由于A速度增大，由動(dòng)能定理，A所受的合外力對(duì)A做正功，B對(duì)A的摩擦力做正功，B對(duì)A的彈力做負(fù)功，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤，C正確A對(duì)B不做功，選項(xiàng)D正確【答案】CD3如圖5118所示，質(zhì)量為m的物體置于傾角為的斜面上，物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，在外力作用下，斜面以加速度a沿水平方向向左做勻加速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中物體m與斜面體相對(duì)靜止則關(guān)于斜面對(duì)m的 圖5118支持力和摩擦力的下列說法中錯(cuò)誤的是()A支持力一定做正功B摩擦力一定做正功C摩擦力可能不做功 D摩擦力可能做負(fù)功【解析】因加速度a的大小情況不確定，故物體m可能不受摩擦力，也可能受沿斜面向上或向下的摩擦力，故摩擦力對(duì)物體做功情況不確定，B錯(cuò)誤，C、D正確；因支持力與位移方向夾角小于90，故支持力一定做正功，A正確【答案】B題組二功、功率的計(jì)算4.(xx開封一中檢測(cè))如圖5119所示，木板質(zhì)量為M，長(zhǎng)度為L(zhǎng)，小木塊質(zhì)量為m，水平地面光滑，一根不計(jì)質(zhì)量的輕繩跨過定滑輪分別 圖5119與M和m連接，小木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，開始時(shí)木塊靜止在木板左端，現(xiàn)用水平向右的力將m拉至右端，拉力至少做功為()AmgL B2mgLCmgL/2 D(Mm)gL【解析】m緩慢運(yùn)動(dòng)至右端，拉力F做功最小，其中FmgFT，F(xiàn)Tmg，小木塊位移為，所以WFFmgL.【答案】A5如圖5120所示，質(zhì)量為m的小球以初速度v0水平拋出，恰好垂直打在傾角為的斜面上，(不計(jì)空氣阻力)，則球落在斜面上時(shí)重力的瞬時(shí)功率為() 圖5120Amgv0tan B.C. Dmgv0cos 【解析】如圖所示，由于v垂直于斜面，可求出小球落在斜面上時(shí)速度的豎直分量v2v0/tan ，此時(shí)重力做功的瞬時(shí)功率為Pmgv2.B正確【答案】B6(多選)放在粗糙水平面上的物體受到水平拉力的作用，在06 s內(nèi)其速度與時(shí)間的圖象和該拉力的功率與時(shí)間的圖象分別如圖5121甲、乙所示下列說法正確的是() 甲乙圖5121A06 s內(nèi)物體的位移大小為30 mB06 s內(nèi)拉力做的功為70 JC合外力在06 s內(nèi)做的功與02 s內(nèi)做的功相等D滑動(dòng)摩擦力的大小為5 N【解析】由vt圖象面積表示相應(yīng)時(shí)間內(nèi)的位移，得A項(xiàng)正確；02 s內(nèi)，物體做勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)拉力為F1，由P1F1v，得F1 N5 N，W1F1x15 J30 J,2 s6 s內(nèi)，W2P2t2104 J40 J，所以06 s內(nèi)WW1W270 J，B項(xiàng)正確；由vt圖象得02 s內(nèi)物體做勻加速運(yùn)動(dòng)，2 s6 s內(nèi)物體做勻速運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理可得C項(xiàng)正確；2 s6 s內(nèi)，F(xiàn)fF拉 N N，D項(xiàng)錯(cuò)誤【答案】ABC題組三兩種啟動(dòng)方式7汽車由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，速度達(dá)到v0的過程中的平均速度為v1；若汽車由靜止開始以額定功率行駛，速度達(dá)到v0的過程中的平均速度為v2，且兩次歷時(shí)相同，則()Av1>v2 Bv1<v2Cv1v2 D條件不足，無法判斷【解析】?jī)煞N運(yùn)動(dòng)的vt圖象如圖所示a表示勻加速的過程，b表示以額定功率行駛的過程，由vt圖線與橫軸圍成的面積表示位移的大小可知xb>xa，根據(jù)平均速度的定義可知v1<v2.故B正確【答案】B8(多選)汽車在平直的公路上以恒定的功率啟動(dòng)，設(shè)阻力恒定，則圖5122中關(guān)于汽車運(yùn)動(dòng)過程中加速度、速度隨時(shí)間變化的關(guān)系，以下判斷正確的是()圖5122A汽車的加速度時(shí)間圖象可用圖乙描述B汽車的速度時(shí)間圖象可用圖甲描述C汽車的加速度時(shí)間圖象可用圖丁描述D汽車的速度時(shí)間圖象可用圖丙描述【解析】由牛頓第二定律得FFfma，F(xiàn)，即Ffma，隨著v的增大，物體做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，在vt圖象上斜率應(yīng)越來越小，故甲為汽車的速度時(shí)間圖象，B對(duì)，D錯(cuò)；因速度增加得越來越慢，由a知，加速度減小得越來越慢，最后趨于零，故圖乙為汽車加速度時(shí)間圖象，A對(duì)，C錯(cuò)【答案】ABB組深化訓(xùn)練提升應(yīng)考能力9(多選)如圖5123甲所示，質(zhì)量m2 kg的物塊放在光滑水平面上，在P點(diǎn)的左方始終受到水平恒力F1的作用，在P點(diǎn)的右方除F1外還受到與F1在同一條直線上的水平恒力F2的作用物塊從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，在05 s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的vt圖象如圖5123乙所示，由圖可知下列判斷正確的是()甲乙圖5123At2.5 s時(shí)，物塊經(jīng)過P點(diǎn)Bt2.5 s時(shí)，物塊距P點(diǎn)最遠(yuǎn)Ct3 s時(shí)，恒力F2的功率P為10 WD在13 s的過程中，F(xiàn)1與F2做功之和為8 J【解析】根據(jù)題圖乙可知t1 s時(shí)，物塊由加速變?yōu)闇p速，結(jié)合題干條件可判斷t1 s時(shí)，物塊經(jīng)過P點(diǎn)，A錯(cuò)；根據(jù)vt圖象的物理意義可知t2.5 s時(shí)，物塊向右運(yùn)動(dòng)位移最大，即距P點(diǎn)最遠(yuǎn)，B對(duì)；根據(jù)牛頓第二定律得F1ma1，F(xiàn)2F1ma2，結(jié)合圖象聯(lián)立解得F210 N，t3.0 s時(shí)，va2t1 m/s，所以，恒力F2的功率PF2v10 W，C對(duì)；根據(jù)動(dòng)能定理得在13 s的過程中，F(xiàn)1與F2做功之和Wmvmv8 J，D對(duì)【答案】BCD圖512410(多選)一個(gè)質(zhì)量為50 kg的人乘坐電梯，由靜止開始上升，整個(gè)過程中電梯對(duì)人做功的功率隨時(shí)間變化的Pt圖象如圖5124所示，g10 m/s2，加速和減速過程均為勻變速運(yùn)動(dòng)，則以下說法正確的是()A圖中P1的值為900 WB圖中P2的值為1 100 WC電梯勻速階段運(yùn)動(dòng)的速度為2 m/sD電梯加速運(yùn)動(dòng)過程中對(duì)人所做的功大于減速階段對(duì)人所做的功【解析】由于加速和減速過程均為勻變速運(yùn)動(dòng)，所以每個(gè)過程中電梯對(duì)人的作用力均為恒力由題圖可知在第25 s過程中，電梯勻速上升，電梯對(duì)人的支持力大小等于重力500 N由PFv可知，電梯以2 m/s的速度勻速上升，C項(xiàng)正確；電梯加速上升的末速度和減速上升的初速度均為2 m/s.其加速度分別為1 m/s2和0.5 m/s2.由牛頓第二定律得加速過程F2mgma550 N，減速過程F1mgma2475 N，故P2F2v1 100 W，P1F1v950 W故A項(xiàng)錯(cuò)，B項(xiàng)正確在Pt圖象中，圖線與坐標(biāo)軸所圍的面積表示電梯對(duì)人的支持力所做的功，由圖象易知，加速過程中電梯對(duì)人所做的功小于減速過程中電梯對(duì)人所做的功，D項(xiàng)錯(cuò)誤【答案】BC圖512511如圖5125所示，水平傳送帶正以v2 m/s的速度運(yùn)行，兩端水平距離l8 m，把一質(zhì)量m2 kg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，不計(jì)物塊的大小，g取10 m/s2，則把這個(gè)物塊從A端傳送到B端的過程中，摩擦力對(duì)物塊做功的平均功率是多少？1 s時(shí)，摩擦力對(duì)物塊做功的功率是多少？皮帶克服摩擦力做功的功率是多少？【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，求出物塊在摩擦力作用下的位移和運(yùn)動(dòng)時(shí)間物塊受向右的摩擦力為：Ffmg0.1210 N2 N加速度為g0.110 m/s21 m/s2當(dāng)物塊與傳送帶相對(duì)靜止時(shí)，物塊的位移為：x m2 m.摩擦力做功為：WFf x22 J4 J相對(duì)靜止后物塊與傳送帶之間無摩擦力，此后物塊勻速運(yùn)動(dòng)到B端，物塊由A端運(yùn)動(dòng)到B端所用的時(shí)間為：t s s5 s則物塊在被傳送過程中所受摩擦力的平均功率為：P W0.8 W.1 s時(shí)，物塊的速度為v1at1 m/s則摩擦力對(duì)物塊做功的功率為P1Ffv121 W2 W.皮帶的速度為v2 m/s故皮帶克服摩擦力做功的功率為P2Ff v22 W4 W.【答案】0.8 W2 W4 W12一輛汽車質(zhì)量為1103 kg，最大功率為2104 W，在水平路面上由靜止開始做直線運(yùn)動(dòng)，最大速度為v2，運(yùn)動(dòng)中汽車所受阻力恒定發(fā)動(dòng)機(jī)的最大牽引力為3103 N，其行駛過程中牽引 圖5126力F與車速的倒數(shù)的關(guān)系如圖5126所示試求：(1)根據(jù)圖線ABC判斷汽車做什么運(yùn)動(dòng)；(2)v2的大??；(3)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中的最大加速度【解析】(1)題圖中圖線AB段牽引力F不變，阻力Ff不變，汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，圖線BC的斜率表示汽車的功率P，P不變，則汽車做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，直至達(dá)到最大速度v2，此后汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)(2)當(dāng)汽車的速度為v2時(shí)，牽引力為F11103 N，v2 m/s20 m/s.(3)汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度最大阻力Ff N1 000 Na m/s22 m/s2.【答案】(1)見解析(2)20 m/s(3)2 m/s2