2019年高考物理總復(fù)習(xí) 第五章 第1講 功和功率 新人教版1一個(gè)力對(duì)物體做了負(fù)功，則說(shuō)明()A這個(gè)力一定阻礙物體的運(yùn)動(dòng)B這個(gè)力不一定阻礙物體的運(yùn)動(dòng)C這個(gè)力與物體運(yùn)動(dòng)方向的夾角>90D這個(gè)力與物體運(yùn)動(dòng)方向的夾角<90解析由功的表達(dá)式WFlcos 知，只有當(dāng)>90時(shí)，cos <0，力對(duì)物體做負(fù)功，此力阻礙物體的運(yùn)動(dòng)，故A、C對(duì)答案AC2如圖1所示，汽車在拱形橋上由A勻速率運(yùn)動(dòng)到B，以下說(shuō)法正確的是()圖1A牽引力與克服摩擦力做的功相等B牽引力和重力做的總功大于克服摩擦力做的功C合外力對(duì)汽車不做功D重力做功的瞬時(shí)功率會(huì)變化解析 牽引力和重力做的總功與摩擦力做的功的代數(shù)和為零，A、B錯(cuò)誤；因汽車做勻速率運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能增量為零，故合外力對(duì)汽車不做功，C正確；重力做功的瞬時(shí)功率等于重力與重力方向的分速度的乘積，故瞬時(shí)功率會(huì)變化，D正確答案 CD3用起重機(jī)提升貨物，貨物上升過(guò)程中的vt圖象如圖2所示，在t3 s到t5 s內(nèi)，重力對(duì)貨物做的功為W1、繩索拉力對(duì)貨物做的功為W2、貨物所受合力做的功為W3，則()圖2AW1>0 BW2<0 CW2>0 DW3<0解析分析題圖可知，貨物一直向上運(yùn)動(dòng)，根據(jù)功的定義式可得：重力做負(fù)功，拉力做正功，即W1<0，W2>0，A、B錯(cuò)誤，C正確；根據(jù)動(dòng)能定理：合力做的功W30mv2，v2 m/s，即W3<0，D正確答案CD4一個(gè)質(zhì)量為m的小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，那么，在前t秒內(nèi)重力對(duì)它做功的平均功率及在t秒末重力做功的瞬時(shí)功率P分別為()A.mg2t2，Pmg2t2 B.mg2t2，Pmg2t2C.mg2t，Pmg2t D.mg2t，P2mg2t解析前t秒內(nèi)重力做功的平均功率mg2t；t秒末重力做功的瞬時(shí)功率PFvmggtmg2t，故C正確答案C5如圖3所示，通過(guò)一動(dòng)滑輪提升質(zhì)量m1 kg的物體，豎直向上拉繩子，使物體由靜止開(kāi)始以5 m/s2的加速度上升，不計(jì)動(dòng)滑輪及繩子的質(zhì)量和摩擦，則拉力F在1 s末的瞬時(shí)功率為(取g10 m/s2)()圖3A75 W B25 W C12.5 W D37.5 W解析由牛頓第二定律得2Fmgma，得F7.5 N1 s末物體的速度為v1at5 m/s，力F作用點(diǎn)的速度v22v110 m/s，則拉力F在1 s末的瞬時(shí)功率為PFv275 W故A正確答案A6用鐵錘把小鐵釘釘入木板，設(shè)木板對(duì)釘子的阻力與釘進(jìn)木板的深度成正比，已知鐵錘第一次將釘子釘進(jìn)d，如果鐵錘第二次敲釘子時(shí)對(duì)釘子做的功與第一次相同，那么，第二次釘子進(jìn)入木板的深度是()A(1) d B(1)dC.d D.d解析 在將釘子釘入木板的過(guò)程中，隨著深度的增加，阻力成正比地增加，這屬于變力做功問(wèn)題，由于力與位移成正比，可求出力對(duì)位移的平均值，將變力轉(zhuǎn)化為恒力來(lái)處理根據(jù)題意可得第一次做功：WF1dd.第二次做功：WF2dd.聯(lián)立解得d(1)d.答案 B7完全相同的兩輛汽車，都拖著完全相同的拖車以相同的速度在平直公路上勻速齊頭并進(jìn)，某一時(shí)刻兩拖車同時(shí)與汽車脫離之后，甲汽車保持原來(lái)的牽引力繼續(xù)前進(jìn)，乙汽車保持原來(lái)的功率繼續(xù)前進(jìn)，則一段時(shí)間后(假設(shè)均未達(dá)到最大功率)()A甲車超前，乙車落后B乙車超前，甲車落后C它們?nèi)札R頭并進(jìn)D甲車先超過(guò)乙車，后乙車又超過(guò)甲車解析拖車與汽車脫離之前，牽引力大小等于摩擦力，脫離之后，汽車受到的摩擦力f減小，因?yàn)榧灼嚨臓恳保持不變，所以其將做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a，而乙汽車保持原來(lái)的功率不變做加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)PFv可知，其牽引力會(huì)隨其速度的逐漸增大而減小，其加速度大小會(huì)從a逐漸減小，可見(jiàn)，甲車的速度較大，甲車超前，乙車落后答案A8如圖4所示，位于水平面上的物體在水平恒力F1作用下，做速度為v1的勻速運(yùn)動(dòng)；若作用力變?yōu)樾毕蛏系暮懔2，物體做速度為v2的勻速運(yùn)動(dòng)，且F1與F2功率相同則可能有()圖4AF2F1v1>v2 BF2F1v1<v2CF2>F1v1>v2 DF2<F1v1<v2解析設(shè)F2與水平方向成角，由題意可知：F1v1F2v2cos ，因cos <1，故F1v1<F2v2，當(dāng)F2F1時(shí)，一定有v1<v2，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤、B正確當(dāng)F2>F1時(shí)，有v1>v2、v1<v2、v1v2三種可能，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤當(dāng)F2<F1時(shí)，一定有v1<v2，故D選項(xiàng)正確答案BD9如圖5是質(zhì)量為1 kg的質(zhì)點(diǎn)在水平面上運(yùn)動(dòng)的vt圖象，以水平向右的方向?yàn)檎较蛞韵屡袛嗾_的是()圖5A在03.0 s時(shí)間內(nèi)，合力對(duì)質(zhì)點(diǎn)做功為10 JB在4.06.0 s時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的平均速度為3 m/sC在1.05.0 s時(shí)間內(nèi)，合力的平均功率為4 WD在t6.0 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的加速度為零解析在03.0 s時(shí)間內(nèi)，由動(dòng)能定理W合Ek6 J，所以A錯(cuò)誤在4.06.0 s時(shí)間內(nèi)，由圖象可知s6 m，3 m/s，所以B正確在1.05.0 s時(shí)間內(nèi)，W合Ek8 J，2 W，C錯(cuò)誤由題圖可知，t6.0 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)的加速度a4 m/s2，D錯(cuò)誤答案B10低碳、環(huán)保是未來(lái)汽車的發(fā)展方向某汽車研發(fā)機(jī)構(gòu)在汽車的車輪上安裝了小型發(fā)電機(jī)，將減速時(shí)的部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化并儲(chǔ)存在蓄電池中，以達(dá)到節(jié)能的目的某次測(cè)試中，汽車以額定功率行駛一段距離后關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，測(cè)出了汽車動(dòng)能Ek與位移x的關(guān)系圖象如圖6所示，其中是關(guān)閉儲(chǔ)能裝置時(shí)的關(guān)系圖線，是開(kāi)啟儲(chǔ)能裝置時(shí)的關(guān)系圖線已知汽車的質(zhì)量為1 000 kg，設(shè)汽車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受地面阻力恒定，空氣阻力不計(jì)，根據(jù)圖象所給的信息可求出()圖6A汽車行駛過(guò)程中所受地面的阻力為1 000 NB汽車的額定功率為80 kWC汽車加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為22.5 sD汽車開(kāi)啟儲(chǔ)能裝置后向蓄電池提供的電能為5105 J解析由圖線求所受阻力，EkFfx，F(xiàn)f8105/400 N2 000 N，A錯(cuò)誤；由Ekmv/2可得，vm40 m/s，所以PFfvm80 kW，B正確；加速階段，PtFfxEk,80103t21035003105，解得t16.25 s，C錯(cuò)誤；根據(jù)能量守恒，由圖線可得，EEkFfx8105 J2103150 J5105 J，D正確答案BD11如圖7所示，升降機(jī)內(nèi)有一斜面，其傾角為，一質(zhì)量為m的物體放在斜面上，如升降機(jī)以加速度a勻加速上升，且物體與斜面相對(duì)靜止，則在上升高度h的過(guò)程中，物體受到的各力分別對(duì)物體做了多少功？合外力對(duì)物體做了多少功？圖7解析 物體受力，如圖所示則FNsin Ffcos FNcos Ffsin mgma由得FNm(ga)cos Ffm(ga)sin 所以重力做功WGmgh支持力做功WFNFNhcos m(ga)hcos2摩擦力做功WFfFfhcosm(ga)hsin2合外力做功W合WGWFNWFfmah答案 WGmghWFNm(ga)hcos2 WFfm(ga) hsin2W合mah12高速連續(xù)曝光照相機(jī)可在底片上重疊形成多個(gè)圖像現(xiàn)利用這架照相機(jī)對(duì)MDxx家用汽車的加速性能進(jìn)行研究，如圖8所示為汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)三次曝光的照片，圖中的標(biāo)尺單位為米，照相機(jī)每?jī)纱纹毓獾臅r(shí)間間隔為1.0 s已知該汽車的質(zhì)量為2 000 kg，額定功率為72 kW，汽車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受的阻力始終為1 600 N.圖8(1)求該汽車加速度的大小(2)若汽車由靜止以此加速度開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，勻加速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)最多能保持多長(zhǎng)時(shí)間？(3)求汽車所能達(dá)到的最大速度解析(1)汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，有x1v0TaT2v1v0aTx2v1TaT2由以上幾式可得，xx2x1aT2a m/s21.0 m/s2.(2)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的汽車所受合力為恒力，由牛頓第二定律得：FFfma，所以FmaFf3 600 N，隨著速度的增大，汽車的輸出功率增大，當(dāng)達(dá)到額定功率時(shí)，勻加速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程結(jié)束，由PFv得v1 m/s20 m/s，由勻加速運(yùn)動(dòng)公式vat得：t20 s.(3)當(dāng)汽車達(dá)到最大速度時(shí)，有FFf1 600 N.由PFv，得v m/s45 m/s.答案(1)1.0 m/s2(2)20 s(3)45 m/s