功和功率五年高考(全國卷)命題分析五年?？紵狳c(diǎn)五年未考重點(diǎn)功和功率20182016201520142卷14題、3卷19題3卷20題2卷17題2卷16題1.機(jī)車啟動(dòng)問題2.動(dòng)能定理與圖像問題的結(jié)合3.連接體的機(jī)械能守恒問題4.探究動(dòng)能定理動(dòng)能定理的應(yīng)用201820173卷25題2卷24題機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用20172016201520142卷14題2卷16題、21題2卷21題2卷15題功能關(guān)系的理解和應(yīng)用2018201720151卷18題1卷24題、3卷16題1卷17題動(dòng)力學(xué)方法和能量觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用201720162卷14題、24題1卷25題、2卷16題、25題3卷24題實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律20161卷22題拓展實(shí)驗(yàn)：探究彈簧的彈性勢(shì)能20162卷22題1.考查方式：能量觀點(diǎn)是高中物理解決問題的三大方法之一，既在選擇題中出現(xiàn)，也在綜合性的計(jì)算題中應(yīng)用，常將功、功率、動(dòng)能、勢(shì)能等基礎(chǔ)知識(shí)融入其他問題中考查，也常將動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律、功能關(guān)系作為解題工具在綜合題中應(yīng)用2.命題趨勢(shì)：通過比較，動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律、功能關(guān)系的應(yīng)用在近兩年有增加的趨勢(shì)，常將功和能的知識(shí)和方法融入力學(xué)和電學(xué)知識(shí)中考查，情景設(shè)置為多過程，具有較強(qiáng)的綜合性.第1講功和功率一、功1定義：一個(gè)物體受到力的作用，如果在力的方向上發(fā)生了一段位移，就說這個(gè)力對(duì)物體做了功2必要因素：力和物體在力的方向上發(fā)生的位移3物理意義：功是能量轉(zhuǎn)化的量度4計(jì)算公式(1)恒力F的方向與位移x的方向一致時(shí)：WFx.(2)恒力F的方向與位移x的方向成某一夾角時(shí)：WFxcos.5功的正負(fù)(1)當(dāng)0<時(shí)，W>0，力對(duì)物體做正功(2)當(dāng)<時(shí)，W<0，力對(duì)物體做負(fù)功，或者說物體克服這個(gè)力做了功(3)當(dāng)時(shí)，W0，力對(duì)物體不做功6一對(duì)作用力與反作用力的功做功情形圖例備注都做正功(1)一對(duì)相互作用力做的總功與參考系無關(guān)(2)一對(duì)相互作用力做的總功WFxcos.x是相對(duì)位移，是F與x間的方向夾角(3)一對(duì)相互作用力做的總功可正、可負(fù)，也可為零都做負(fù)功一正一負(fù)一為零一為正一為負(fù)7.一對(duì)平衡力的功一對(duì)平衡力作用在同一個(gè)物體上，若物體靜止，則兩個(gè)力都不做功；若物體運(yùn)動(dòng)，則這一對(duì)力所做的功一定是數(shù)值相等，一正一負(fù)或均為零自測(cè)1(多選)質(zhì)量為m的物體靜止在傾角為的斜面上，斜面沿水平方向向右勻速移動(dòng)了距離s，如圖1所示，物體m相對(duì)斜面靜止則下列說法正確的是()圖1A重力對(duì)物體m做正功B合力對(duì)物體m做功為零C摩擦力對(duì)物體m不做功D支持力對(duì)物體m做正功答案BD二、功率1定義：功與完成這些功所用時(shí)間的比值2物理意義：描述力對(duì)物體做功的快慢3公式：(1)P，P描述時(shí)間t內(nèi)力對(duì)物體做功的快慢(2)PFvv為平均速度，則P為平均功率v為瞬時(shí)速度，則P為瞬時(shí)功率當(dāng)力F和速度v不在同一直線上時(shí)，可以將力F分解或者將速度v分解自測(cè)2(多選)關(guān)于功率公式P和PFv的說法正確的是()A由P知，只要知道W和t就可求出任意時(shí)刻的功率B由PFv既能求某一時(shí)刻的瞬時(shí)功率，也可以求平均功率C由PFv知，隨著汽車速度的增大，它的功率也可以無限增大D由PFv知，當(dāng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)功率一定時(shí)，牽引力與速度成反比答案BD自測(cè)3如圖2所示，四個(gè)相同的小球在距地面相同的高度處以相同的速率分別豎直下拋、豎直上拋、平拋和斜拋，不計(jì)空氣阻力，則下列關(guān)于這四個(gè)小球從拋出到落地過程的說法中正確的是()圖2A小球飛行過程中單位時(shí)間內(nèi)的速度變化不同B小球落地時(shí)，重力的瞬時(shí)功率相同C從開始運(yùn)動(dòng)至落地，重力對(duì)小球做功相同D從開始運(yùn)動(dòng)至落地，重力對(duì)小球做功的平均功率相同答案C解析因?yàn)閽侒w運(yùn)動(dòng)的加速度恒為g，所以單位時(shí)間內(nèi)的速度變化相同，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；小球落地時(shí)豎直方向上的速度大小不都相同，所以重力的瞬時(shí)功率不都相同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由WGmgh可知重力做功相同，選項(xiàng)C正確；從拋出到落地所用時(shí)間不相同，所以重力做功的平均功率不相同，D錯(cuò)誤命題點(diǎn)一功的分析和計(jì)算1常用辦法對(duì)于恒力做功利用WFxcos；對(duì)于變力做功可利用動(dòng)能定理(WEk)；對(duì)于機(jī)車啟動(dòng)問題中的恒定功率啟動(dòng)問題，牽引力的功可以利用WPt.2幾種力做功比較(1)重力、彈簧彈力、電場(chǎng)力、分子力做功與位移有關(guān)，與路徑無關(guān)(2)滑動(dòng)摩擦力、空氣阻力、安培力做功與路徑有關(guān)(3)摩擦力做功有以下特點(diǎn)：?jiǎn)蝹€(gè)摩擦力(包括靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力)可以做正功，也可以做負(fù)功，還可以不做功相互作用的一對(duì)靜摩擦力做功的代數(shù)和總等于零；相互作用的一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做功的代數(shù)和不為零，且總為負(fù)值相互作用的一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做功過程中會(huì)發(fā)生物體間機(jī)械能轉(zhuǎn)移和機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的情況，內(nèi)能Qfx相對(duì)類型1恒力功的分析和計(jì)算例1(多選)如圖3所示，粗糙的斜面在水平恒力的作用下向左勻速運(yùn)動(dòng)，一物塊置于斜面上并與斜面保持相對(duì)靜止，下列說法中正確的是()圖3A斜面對(duì)物塊不做功B斜面對(duì)地面的摩擦力做負(fù)功C斜面對(duì)物塊的支持力做正功D斜面對(duì)物塊的摩擦力做負(fù)功答案ACD解析斜面對(duì)物塊的作用力可以等效為一個(gè)力，根據(jù)平衡條件，這個(gè)力與物塊的重力大小相等，方向相反，與位移方向的夾角為90，所以不做功，選項(xiàng)A正確；地面受到摩擦力作用，但沒有位移，所以斜面對(duì)地面的摩擦力不做功，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；斜面對(duì)物塊的支持力與位移方向的夾角小于90，做正功，而斜面對(duì)物塊的摩擦力與位移方向的夾角大于90，做負(fù)功，所以選項(xiàng)C、D正確變式1(2018貴州省安順市適應(yīng)性監(jiān)測(cè)三)在一次跳繩體能測(cè)試中，一位體重約為50 kg的同學(xué)，一分鐘內(nèi)連續(xù)跳了140下，若該同學(xué)每次跳躍的騰空時(shí)間為0.2 s，重力加速度g取10 m/s2，則他在這一分鐘內(nèi)克服重力做的功約為()A3500JB14000JC1000JD2500J答案A解析Gmg5010N500N，騰空時(shí)間為0.2s表示上升過程用時(shí)0.1s，上升的高度為h0.05m，則起跳一次克服重力做的功W0Gh500 N0.05 m25 J，1分鐘內(nèi)跳了140次，則一分鐘內(nèi)克服重力做功W140W014025J3500J，故選A.變式2(2019湖北省武漢市調(diào)研)一滑塊在水平地面上沿直線滑行，t0時(shí)其速度為1m/s，從此刻開始在滑塊運(yùn)動(dòng)方向上再施加一水平作用力F，力F、滑塊的速率v隨時(shí)間的變化規(guī)律分別如圖4甲和乙所示，設(shè)在第1s內(nèi)、第2s內(nèi)、第3s內(nèi)力F對(duì)滑塊做的功分別為W1、W2、W3，則以下關(guān)系正確的是()圖4AW1W2W3BW1<W2<W3CW1<W3<W2DW1W2<W3答案B解析在第1s內(nèi)，滑塊的位移為x111m0.5m，力F做的功為W1F1x110.5J0.5J；第2s內(nèi)，滑塊的位移為x211m0.5m，力F做的功為W2F2x230.5J1.5J；第3s內(nèi)，滑塊的位移為x311m1m，力F做的功為W3F3x321J2J，所以W1<W2<W3，故選B.類型2變力功的分析與計(jì)算方法以例說法應(yīng)用動(dòng)能定理用力F把小球從A處緩慢拉到B處，F(xiàn)做功為WF，則有：WFmgL(1cos)0，得WFmgL(1cos)微元法質(zhì)量為m的木塊在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)一周克服摩擦力做功Wffx1fx2fx3f(x1x2x3)f2R等效轉(zhuǎn)換法恒力F把物塊從A拉到B，繩子對(duì)物塊做功WF()平均力法彈簧由伸長(zhǎng)x1被繼續(xù)拉至伸長(zhǎng)x2的過程中，克服彈力做功W(x2x1)圖像法一水平拉力拉著一物體在水平面上運(yùn)動(dòng)的位移為x0，圖線與橫軸所圍面積表示拉力所做的功，Wx0例2(2017全國卷14)如圖5所示，一光滑大圓環(huán)固定在桌面上，環(huán)面位于豎直平面內(nèi)，在大圓環(huán)上套著一個(gè)小環(huán)，小環(huán)由大圓環(huán)的最高點(diǎn)從靜止開始下滑，在小環(huán)下滑的過程中，大圓環(huán)對(duì)它的作用力()圖5A一直不做功B一直做正功C始終指向大圓環(huán)圓心D始終背離大圓環(huán)圓心答案A解析因?yàn)榇髨A環(huán)光滑，所以大圓環(huán)對(duì)小環(huán)的作用力只有彈力，且彈力的方向總是沿半徑方向，與速度方向垂直，故大圓環(huán)對(duì)小環(huán)的作用力一直不做功，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；開始時(shí)大圓環(huán)對(duì)小環(huán)的作用力背離圓心，后來指向圓心，故選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤方法1利用微元法求變力做功將物體的位移分割成許多小段，因小段很小，每一小段上作用在物體上的力可以視為恒力，這樣就將變力做功轉(zhuǎn)化為在無數(shù)個(gè)無窮小的位移上的恒力所做功的代數(shù)和，此法在中學(xué)階段常應(yīng)用于求解大小不變、方向改變的變力做功問題變式3如圖6所示，在一半徑為R6m的圓弧形橋面的底端A，某人把一質(zhì)量為m8kg的物塊(可看成質(zhì)點(diǎn))用大小始終為F75N的拉力從底端緩慢拉到橋面頂端B(圓弧AB在同一豎直平面內(nèi))，拉力的方向始終與物塊在該點(diǎn)的切線成37角，整個(gè)圓弧橋面所對(duì)的圓心角為120，g取10m/s2，sin370.6，cos370.8.求這一過程中：圖6(1)拉力F做的功；(2)橋面對(duì)物塊的摩擦力做的功答案(1)376.8J(2)136.8J解析(1)將圓弧分成很多小段x1、x2xn，拉力在每一小段上做的功為W1、W2Wn.因拉力F大小不變，方向始終與物塊在該點(diǎn)的切線成37角，所以W1Fx1cos37、W2Fx2cos37WnFxncos37所以WFW1W2WnFcos37(x1x2xn)Fcos372R376.8J.(2)重力G做的功WGmgR(1cos60)240J，因物塊在拉力F作用下緩慢移動(dòng)，動(dòng)能不變，由動(dòng)能定理知WFWGWf0所以WfWFWG376.8J240J136.8J.方法2用Fx圖像求變力做功在Fx圖像中，圖線與x軸所圍“面積”的代數(shù)和就表示力F在這段位移所做的功，且位于x軸上方的“面積”為正，位于x軸下方的“面積”為負(fù)，但此方法只適用于便于求圖線所圍面積的情況(如三角形、矩形、圓等規(guī)則的幾何圖形)變式4(2018河南省洛陽市模擬)輕質(zhì)彈簧右端固定在墻上，左端與一質(zhì)量m0.5kg的物塊相連，如圖7甲所示，彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)，物塊靜止且與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2.以物塊所在處為原點(diǎn)，水平向右為正方向建立x軸，現(xiàn)對(duì)物塊施加水平向右的外力F，F(xiàn)隨x軸坐標(biāo)變化的情況如圖乙所示，物塊運(yùn)動(dòng)至x0.4m處時(shí)速度為零，則此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為(g10m/s2)()圖7A3.1JB3.5JC1.8JD2.0J答案A解析物塊與水平面間的摩擦力為fmg1N現(xiàn)對(duì)物塊施加水平向右的外力F，由Fx圖像與x軸所圍面積表示功可知F做功W3.5J，克服摩擦力做功Wffx0.4J由于物塊運(yùn)動(dòng)至x0.4m處時(shí)，速度為0，由功能關(guān)系可知，WWfEp，此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為Ep3.1J，選項(xiàng)A正確方法3用動(dòng)能定理求變力做功動(dòng)能定理既適用于直線運(yùn)動(dòng)，也適用于曲線運(yùn)動(dòng)，既適用于求恒力做功，也適用于求變力做功因?yàn)槭褂脛?dòng)能定理可由動(dòng)能的變化來求功，所以動(dòng)能定理是求變力做功的首選變式5如圖8所示，質(zhì)量為m的小球用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線懸掛而靜止在豎直位置現(xiàn)用水平拉力F將小球緩慢拉到細(xì)線與豎直方向成角的位置在此過程中，拉力F做的功為()圖8AFLcosBFLsinCFL(1cos)DmgL(1cos)答案D解析在小球緩慢上升過程中，拉力F為變力，此變力F做的功可用動(dòng)能定理求解由WFmgL(1cos)0，得WFmgL(1cos)，故D正確方法4“轉(zhuǎn)化法”求變力做功通過轉(zhuǎn)換研究的對(duì)象，可將變力做功轉(zhuǎn)化為恒力做功，用WFxcos求解，如輕繩通過定滑輪拉動(dòng)物體運(yùn)動(dòng)過程中拉力做功問題變式6(2019安徽省安慶市模擬)如圖9所示，固定的光滑豎直桿上套著一個(gè)滑塊，滑塊用輕繩系著繞過光滑的定滑輪O.現(xiàn)以大小不變的拉力F拉繩，使滑塊從A點(diǎn)起由靜止開始上升滑塊運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)速度最大已知滑塊質(zhì)量為m，滑輪O到豎直桿的距離為d，OAO37，OCO53，重力加速度為g.求：(sin370.6，cos370.8)圖9(1)拉力F的大??；(2)滑塊由A到C過程中拉力F做的功答案(1)mg(2)mgd解析(1)根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件，在C點(diǎn)有Fcos53mg解得Fmg.(2)由能量的轉(zhuǎn)化與守恒可知，拉力F對(duì)繩端點(diǎn)做的功就等于繩的拉力F對(duì)滑塊做的功滑輪與A間繩長(zhǎng)L1滑輪與C間繩長(zhǎng)L2滑輪右側(cè)繩子增大的長(zhǎng)度LL1L2拉力做功WFLmgd.命題點(diǎn)二功率的分析和計(jì)算1公式P和PFv的區(qū)別P是功率的定義式，PFv是功率的計(jì)算式2平均功率的計(jì)算方法(1)利用.(2)利用Fcos，其中為物體運(yùn)動(dòng)的平均速度3瞬時(shí)功率的計(jì)算方法(1)利用公式PFvcos，其中v為t時(shí)刻的瞬時(shí)速度(2)PFvF，其中vF為物體的速度v在力F方向上的分速度(3)PFvv，其中Fv為物體受到的外力F在速度v方向上的分力例3(多選)質(zhì)量為m的物體靜止在光滑水平面上，從t0時(shí)刻開始受到水平力的作用力的大小F與時(shí)間t的關(guān)系如圖10所示，力的方向保持不變，則()圖10A3t0時(shí)刻的瞬時(shí)功率為B3t0時(shí)刻的瞬時(shí)功率為C在t0到3t0這段時(shí)間內(nèi)，水平力的平均功率為D在t0到3t0這段時(shí)間內(nèi)，水平力的平均功率為答案BD解析根據(jù)Ft圖線，在02t0時(shí)間內(nèi)的加速度a1，2t0時(shí)刻的速度v2a12t0t0,02t0時(shí)間內(nèi)的位移x12t0t02，故02t0時(shí)間內(nèi)水平力做的功W1F0x1t02；在2t03t0時(shí)間內(nèi)的加速度a2，3t0時(shí)刻的速度v3v2a2t0t0，故3t0時(shí)刻的瞬時(shí)功率P33F0v3，在2t03t0時(shí)間內(nèi)位移x2t0，故2t03t0時(shí)間內(nèi)水平力做的功W23F0x2，因此在03t0時(shí)間內(nèi)的平均功率P，故B、D正確變式7(2018河北省“名校聯(lián)盟”質(zhì)量監(jiān)測(cè)一)質(zhì)量為2kg的物體，放在動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1的水平面上，在水平拉力F的作用下，由靜止開始運(yùn)動(dòng)，拉力做的功W和物體發(fā)生的位移x之間的關(guān)系如圖11所示，g10m/s2，下列說法中正確的是()圖11A此物體在OA段做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，且此過程中拉力的最大功率為6WB此物體在OA段做勻速直線運(yùn)動(dòng)，且此過程中拉力的最大功率為6WC此物體在AB段做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，且此過程中拉力的最大功率為6WD此物體在AB段做勻速直線運(yùn)動(dòng)，且此過程中拉力的功率恒為6W答案D解析在運(yùn)動(dòng)過程中物體所受摩擦力為fmg0.12102N，根據(jù)WFx，故可知圖像的斜率表示拉力F的大小，在OA段拉力FOA5N>f，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)x3m時(shí)速度最大，v22ax，a，解得v3m/s，所以此過程中拉力的最大功率為POAFOAv15W，故A、B錯(cuò)誤；在AB段，F(xiàn)ABN2Nf，物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，拉力的功率恒定不變，為PABFABv23W6W，故D正確，C錯(cuò)誤變式8(2018海南省?？谝恢性驴?一滑塊在水平地面上沿直線滑行，t0時(shí)速率為1m/s.從此刻開始在與速度平行的方向上對(duì)其施加一水平作用力F，力F和滑塊的速度v隨時(shí)間的變化規(guī)律分別如圖12甲、乙所示，則(兩圖取同一正方向，重力加速度g10 m/s2)()圖12A滑塊的質(zhì)量為0.5kgB滑塊與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5C第1s內(nèi)摩擦力對(duì)滑塊做功為1JD第2s內(nèi)力F的平均功率為1.5W答案D解析滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度大小a1m/s2，由題圖知，第1s內(nèi)有fFma，第2s內(nèi)有Ffma，則f13f，故f1N，m2kg，又由fmg可得動(dòng)摩擦因數(shù)0.05，故A、B錯(cuò)誤；第1s內(nèi)的位移大小為x11m0.5m，根據(jù)功的公式可得第1s內(nèi)摩擦力對(duì)滑塊做功為0.5J，故C錯(cuò)誤；根據(jù)vt圖像可知，第2秒內(nèi)的平均速度大小m/s0.5 m/s，所以第2s內(nèi)力F的平均功率PF30.5W1.5W，故D正確命題點(diǎn)三機(jī)車啟動(dòng)問題1兩種啟動(dòng)方式兩種方式以恒定功率啟動(dòng)以恒定加速度啟動(dòng)Pt圖和vt圖OA段過程分析vFaa不變F不變PFv直到PP額Fv1運(yùn)動(dòng)性質(zhì)加速度減小的加速直線運(yùn)動(dòng)勻加速直線運(yùn)動(dòng)，維持時(shí)間t0AB段過程分析FF阻a0vmvFa運(yùn)動(dòng)性質(zhì)以vm做勻速直線運(yùn)動(dòng)加速度減小的加速直線運(yùn)動(dòng)BC段FF阻a0以vm做勻速直線運(yùn)動(dòng)2三個(gè)重要關(guān)系式(1)無論哪種啟動(dòng)過程，機(jī)車的最大速度都等于其勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度，即vm(式中Fmin為最小牽引力，其值等于阻力F阻)(2)機(jī)車以恒定加速度啟動(dòng)的過程中，勻加速過程結(jié)束時(shí)，功率最大，但速度不是最大，v<vm.(3)機(jī)車以恒定功率啟動(dòng)時(shí)，牽引力做的功WPt.由動(dòng)能定理得：PtF阻xEk.此式經(jīng)常用于求解機(jī)車以恒定功率啟動(dòng)過程的位移大小例4(多選)(2018福建省寧德市上學(xué)期期末)一輛CRH2型動(dòng)車組的總質(zhì)量M2.0105kg，額定輸出功率為4800kW.假設(shè)該動(dòng)車組在水平軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的最大速度為270km/h，受到的阻力f與速度v滿足fkv，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6.4104NB從題中給出的數(shù)據(jù)可算出k1.0103Ns/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1.6104ND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1200kW答案AD解析最大速度為vm270km/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FN6.4104N，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Ffkvm，解得kNs/m853.3 Ns/m，故B錯(cuò)誤；當(dāng)勻速行駛的速度為v時(shí)，則有fkv853.3N3.2104N，此時(shí)牽引力Ff3.2104N，動(dòng)車組輸出功率PFv3.2104W1200kW，故C錯(cuò)誤，D正確變式9(2018福建省三明一中模擬)小明騎電動(dòng)自行車沿平直公路行駛，因電瓶“沒電”，故改用腳蹬車勻速前行設(shè)小明與車的總質(zhì)量為100kg，騎行過程中所受阻力恒為車和人總重力的0.02倍，g取10m/s2.通過估算可知，小明騎此電動(dòng)車做功的平均功率最接近()A500WB300WC100WD50W答案C解析人騎車的速度大小約為5m/s，人在勻速行駛時(shí)，人和車的受力平衡，阻力的大小為f0.02mg0.021000N20N，此時(shí)的功率PFvfv205W100W，C正確變式10(2018安徽省蕪湖市上學(xué)期期末)一起重機(jī)的鋼繩由靜止開始勻加速提起質(zhì)量為m的重物，當(dāng)重物的速度為v1時(shí)，起重機(jī)的功率達(dá)到最大值P，之后起重機(jī)保持該功率不變，繼續(xù)提升重物，最后重物以最大速度v2勻速上升，不計(jì)鋼繩重力，空氣阻力不計(jì)則整個(gè)過程中，下列說法正確的是(重力加速度為g)()A鋼繩的最大拉力為B重物勻加速過程的時(shí)間為C重物勻加速過程的加速度為D速度由v1增大至v2的過程中，重物的平均速度<答案B解析勻加速提升重物時(shí)鋼繩拉力最大，且等于勻加速過程結(jié)束時(shí)的拉力，由PFv，得Fm，A錯(cuò)誤；Fmmgma，解得ag，t，B正確，C錯(cuò)誤；重物的速度由v1增大至v2的過程中，功率恒定，根據(jù)PFv可知鋼繩的拉力減小，a，故加速度在減小，所以重物做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，vt圖像如圖中曲線所示，若重物做勻加速直線運(yùn)動(dòng)其vt圖像如圖中直線所示，所以重物做變加速直線運(yùn)動(dòng)的vt圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積大于勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)vt圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積，即重物做變加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的位移大，而所用時(shí)間相同，故>，D錯(cuò)誤1(2019山東省德州市調(diào)研)質(zhì)量為m的物體從傾角為且固定的光滑斜面頂端由靜止開始下滑，斜面高度為h，當(dāng)物體滑至斜面底端時(shí)，重力做功的瞬時(shí)功率為()AmgB.mgsinCmgsinDmg答案C解析由于斜面是光滑的，agsin，2av2，v.由圖可知重力的方向和v方向的夾角為90.則物體滑至底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率為Pmgcos(90)mgsin，故C正確2(多選)質(zhì)量為4kg的物體被人由靜止開始向上提升0.25m后速度達(dá)到1m/s，則下列判斷正確的是(g取10 m/s2)()A人對(duì)物體做的功為12JB合外力對(duì)物體做的功為2JC物體克服重力做的功為10JD人對(duì)物體做的功等于物體增加的動(dòng)能答案ABC解析人對(duì)物體做的功等于物體機(jī)械能的增加量，即W人mghmv212J，A正確，D錯(cuò)誤；合外力對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能的增加量，即W合mv22J，B正確；物體克服重力做的功等于物體重力勢(shì)能的增加量，即Wmgh10J，C正確3(2018陜西省安康市第二次質(zhì)量聯(lián)考)雄安新區(qū)規(guī)劃范圍涉及河北省雄縣、容城、安新3縣及周邊部分區(qū)域某人開小汽車從雄縣到北京所花時(shí)間為45分鐘若這一過程中，燃燒汽油驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的有用功為1.62108J，則在這一過程中，小汽車的平均功率為()A40kWB60kWC80kWD100kW答案B解析發(fā)動(dòng)機(jī)的有用功為1.62108J，使用的時(shí)間t45min2700s，則平均功率：W60kW，故B正確4(多選)(2018安徽省安慶市二模)如圖1甲所示，物體受到水平推力F的作用，在粗糙水平面上做直線運(yùn)動(dòng)通過力傳感器和速度傳感器監(jiān)測(cè)到推力F和物體速度v隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示重力加速度g10m/s2.則()圖1A物體的質(zhì)量m0.5kgB物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2C第2s內(nèi)物體克服摩擦力做的功W2JD前2s內(nèi)推力F做功的平均功率1.5W答案ACD解析由vt圖像知，在23s內(nèi)，物體勻速運(yùn)動(dòng)，所以滑動(dòng)摩擦力的大小為2N，在12s內(nèi)，vt圖線的斜率代表加速度的大小，am/s22 m/s2，F(xiàn)fma，所以m0.5kg，A正確；由fmg，所以0.4，B錯(cuò)誤；第2s內(nèi)物體的位移是xat21m，物體克服摩擦力做的功Wfx21J2J，C正確；在第1s內(nèi)物體沒有運(yùn)動(dòng)，只在第2s內(nèi)運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)也只在第2s做功，前2s內(nèi)F做的功為WFx31J3J，所以前2s內(nèi)推力F做功的平均功率為1.5W，D正確5(2018廣東省“七校聯(lián)合體”第三次聯(lián)考)如圖2所示是做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)在06s內(nèi)的xt圖線若t1s時(shí)，圖線所對(duì)應(yīng)的切線斜率為4(單位：m/s)則()圖2At1s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)在x5m的位置Bt1s和t5s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的速度相同Ct1s和t5s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)加速度的方向相反D前5s內(nèi)，合外力對(duì)質(zhì)點(diǎn)做正功答案A解析t1s時(shí)，圖線所對(duì)應(yīng)的切線斜率為4，則質(zhì)點(diǎn)的速度為v14m/s，xt圖線對(duì)稱分布，3s末位移最大，所以3s末速度為零，質(zhì)點(diǎn)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，加速度am/s22 m/s2，初速度為v0v1at4m/s2 m/s6m/s，所以t1s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的位移xv0tat261m21m5m，故A正確；t1s和t5s時(shí)xt圖線的切線的斜率的絕對(duì)值相等，則質(zhì)點(diǎn)的速度大小相等，但方向相反，故B錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，t1s和t5s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)加速度的方向相同，故C錯(cuò)誤；5s末的速度v5v0at56m/s25 m/s4m/s，因?yàn)? m/s6m/s，所以前5s質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能減小，合外力對(duì)質(zhì)點(diǎn)做負(fù)功，故D錯(cuò)誤6(2019廣東省汕頭市質(zhì)檢)一質(zhì)量為m的汽車原來在平直路面上以速度v勻速行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為P.從某時(shí)刻開始，司機(jī)突然加大油門將汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率提升至某個(gè)值并保持不變，結(jié)果汽車在速度到達(dá)2v之后又開始勻速行駛?cè)羝囆旭傔^程所受路面阻力保持不變，不計(jì)空氣阻力下列說法正確的是()A汽車加速過程的最大加速度為B汽車加速過程的平均速度為vC汽車速度從v增大到2v過程做勻加速運(yùn)動(dòng)D汽車速度增大時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的牽引力隨之不斷增大答案A解析設(shè)汽車所受的路面阻力為f，則開始時(shí)Pfv，加大油門后P1f2v，則P12P，汽車在開始加大油門時(shí)的加速度最大，最大加速度為am，選項(xiàng)A正確；若汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)，則平均速度為v，而隨著汽車速度的增加，汽車的牽引力減小，則加速度減小，即汽車做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，則平均速度不等于v，選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)誤7(多選)(2018福建省三明市上學(xué)期期末)發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率為P0的汽車在水平路面上從靜止開始先勻加速啟動(dòng)，最后達(dá)到最大速度并做勻速直線運(yùn)動(dòng)，已知汽車所受路面阻力恒為f，汽車剛開始啟動(dòng)時(shí)的牽引力和加速度分別為F0和a0，如圖所示描繪的是汽車在這一過程中速度隨時(shí)間以及加速度、牽引力和功率隨速度變化的圖像，其中正確的是()答案AC解析汽車由靜止開始勻加速啟動(dòng)時(shí)，a一定，根據(jù)vat知v增大，由Fmaf知F一定，根據(jù)PFv知v均勻增大，功率P也均勻增大，達(dá)到P額后，功率保持不變，v繼續(xù)增大，所以F減小，a減小，當(dāng)Ff時(shí)，a0，vm，此后汽車做勻速運(yùn)動(dòng)，故A、C正確8.(多選)(2018安徽省黃山市一質(zhì)檢)如圖3所示，重球用細(xì)繩跨過輕小光滑定滑輪與質(zhì)量為m的小球相連，細(xì)繩處于拉直狀態(tài)，定滑輪與小球之間的細(xì)繩處于水平狀態(tài)，小球由靜止釋放運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)過程中，重球始終保持靜止，不計(jì)空氣阻力下列說法正確的有(重力加速度為g)()圖3A定滑輪與小球之間的細(xì)繩偏離豎直方向成角時(shí)，細(xì)繩拉力為mgcosB地面對(duì)重球的摩擦力一直增大C上述過程中小球重力的功率先增大后減小D細(xì)繩對(duì)小球不做功答案BCD解析設(shè)定滑輪與小球之間的細(xì)繩與豎直方向的夾角為時(shí)，細(xì)繩的拉力大小為T，Tmgcosm(L為定滑輪與小球之間的細(xì)繩長(zhǎng))，解得Tmgcosm，A錯(cuò)誤；隨著減小，v增大，細(xì)繩拉力T不斷增大，則地面對(duì)重球的摩擦力一直增大，B正確；開始時(shí)小球豎直方向的分速度vy為零，小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)豎直方向的分速度vy也為零，則知vy先增大后減小，重力瞬時(shí)功率為Pmgvy，所以小球重力的功率先增大后減小，C正確；細(xì)繩的拉力始終與小球的速度方向垂直，對(duì)小球不做功，D正確9.(多選)(2018福建省南平市5月第二次模擬)一輛機(jī)動(dòng)車在平直的公路上由靜止啟動(dòng)如圖4所示，圖線A表示該車運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系，圖線B表示該車的功率與時(shí)間的關(guān)系設(shè)機(jī)動(dòng)車在運(yùn)動(dòng)過程中阻力不變，則以下說法正確的是()圖4A022s內(nèi)機(jī)動(dòng)車先做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，后做勻速運(yùn)動(dòng)B運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)動(dòng)車所受阻力為1500NC機(jī)動(dòng)車速度為5m/s時(shí)牽引力大小為3103ND機(jī)動(dòng)車的質(zhì)量為562.5kg答案BD解析根據(jù)圖線A可知，機(jī)動(dòng)車先做勻加速運(yùn)動(dòng)，后做變加速運(yùn)動(dòng)，最后做勻速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；根據(jù)圖線A可知，機(jī)動(dòng)車的最大速度vm12m/s，根據(jù)圖線B可知機(jī)動(dòng)車的額定功率為P018000W，當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)，速度達(dá)到最大值，則阻力為f1500N，故B正確；勻加速運(yùn)動(dòng)的牽引力為F2250N，根據(jù)牛頓第二定律得Ffma，由圖線A知，am/s，解得m562.5kg，故D正確，C錯(cuò)誤10.(2018天津理綜10)如圖5所示，我國自行研制、具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新一代大型噴氣式客機(jī)C919首飛成功后，拉開了全面試驗(yàn)試飛的新征程假設(shè)飛機(jī)在水平跑道上的滑跑是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)位移x1.6103m時(shí)才能達(dá)到起飛所要求的速度v80m/s.已知飛機(jī)質(zhì)量m7.0104 kg，滑跑時(shí)受到的阻力為自身重力的0.1倍，重力加速度取g10 m/s2.求飛機(jī)滑跑過程中圖5(1)加速度a的大??；(2)牽引力的平均功率P.答案(1)2m/s2(2)8.4106W解析(1)飛機(jī)滑跑過程中做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，有v22ax代入數(shù)據(jù)解得a2m/s2(2)設(shè)飛機(jī)滑跑受到的阻力為F阻，依題意有F阻0.1mg設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力為F，根據(jù)牛頓第二定律有FF阻ma設(shè)飛機(jī)滑跑過程中的平均速度為，有在滑跑階段，牽引力的平均功率PF聯(lián)立式得P8.4106W11一物塊在一個(gè)水平拉力作用下沿粗糙水平面運(yùn)動(dòng)，其vt圖像如圖6甲所示，水平拉力的Pt圖像如圖乙所示，g10m/s2，求：圖6(1)物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(2)物塊運(yùn)動(dòng)全過程中水平拉力所做的功W；(3)物塊在02s內(nèi)所受的水平拉力大小F.答案(1)0.1(2)24J(3)3.0N解析(1)由題中兩圖比較可知，在59s內(nèi)已撤去拉力，物塊做勻減速運(yùn)動(dòng)，am/s21.0 m/s2，由牛頓第二定律得mgma，得0.1(2)全過程水平拉力做的功為WP1t1P2t2J4.03J24J(3)物塊勻速運(yùn)動(dòng)階段，F(xiàn)mg0，P2Fvm得mg，解得m1.0kg物塊勻加速運(yùn)動(dòng)階段，a0m/s22.0 m/s2Fmgma0則F3.0N(或由題圖可知，當(dāng)t12.0s，v14.0m/s時(shí)，P112W，由P1Fv1，得FN3.0N)