高考物理一輪復(fù)習(xí) 第五章 機(jī)械能 第一講 功 功率課時作業(yè)

第一講 功 功率 A組·基礎(chǔ)題一、單項(xiàng)選擇題1.如圖所示，細(xì)線的一端固定于O點(diǎn)，另一端系一個小球在水平拉力作用下，小球以恒定速率在豎直平面內(nèi)由A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)在此過程中拉力的瞬時功率變化情況是()A逐漸增大B逐漸減小C先增大，后減小 D先減小，后增大解析：小球速率恒定，由動能定理知：拉力做的功與克服重力做的功始終相等，將小球的速度分解，可發(fā)現(xiàn)小球在豎直方向分速度逐漸增大，則重力的瞬時功率逐漸增大，拉力的瞬時功率也逐漸增大，A項(xiàng)正確答案：A2(2017·黑龍江大慶模擬)已知雨滴在空中豎直下落時所受空氣阻力與速度大小的二次方成正比，且不同質(zhì)量的雨滴所受空氣阻力與速度大小的二次方的比值相同現(xiàn)有兩滴質(zhì)量分別為m1和m2的雨滴從空中豎直下落，在落到地面之前都已做勻速直線運(yùn)動，那么在兩滴雨滴落地之前做勻速直線運(yùn)動的過程中，其重力的功率之比為()Am1m2 B.C. D.解析：因?yàn)橛甑温涞降孛媲熬炎鰟蛩僦本€運(yùn)動，所以雨滴受的是平衡力，雨滴受到的阻力為fmgkv2，所以雨滴的速度為v；又因?yàn)镻Fv，所以兩雨滴所受重力的功率之比為，故C正確答案：C3水平路面上行駛的汽車所受到的阻力大小Ff與汽車行駛的速率成正比若汽車從靜止出發(fā)，先做勻加速直線運(yùn)動，達(dá)到額定功率后保持額定功率行駛，則在整個行駛過程中，汽車受到的牽引力大小F與阻力大小Ff關(guān)系圖象是()解析：汽車先做勻加速直線運(yùn)動，速度增大，F(xiàn)fkv增大，根據(jù)牛頓第二定律得：FFfma可知，牽引力隨著Ff的增大而均勻增大，圖象是一條傾斜的直線，功率達(dá)到額定功率后，F(xiàn)，F(xiàn)fkv，則F，則牽引力與阻力成反比，故A正確答案：A4(2017·濟(jì)南模擬)汽車從靜止勻加速啟動，最后做勻速運(yùn)動，其速度隨時間及加速度、牽引力和功率隨速度變化的圖象如圖所示，其中錯誤的是()解析：汽車啟動時由PFv和FFfma可知，勻加速啟動過程中，牽引力F、加速度a恒定不變，速度和功率均勻增大，當(dāng)功率增大到額定功率后保持不變，牽引力逐漸減小到與阻力相等，加速度逐漸減小到零，速度逐漸增大到最大速度，故A、C、D正確，B錯誤答案：B5(2017·安徽江淮十校聯(lián)考)如圖所示，在勻減速向右運(yùn)動的車廂內(nèi)，一人用力向前推車廂，該人與車廂始終保持相對靜止，則下列說法中正確的是()A人對車廂的推力不做功B人對車廂的推力做負(fù)功C車廂對人的作用力做正功D車廂對人的作用力做負(fù)功解析：車廂向右做勻減速運(yùn)動，即a、v方向相反，加速度a向左，且人與車廂具有相同的加速度對人受力分析，受到重力和車廂對人的作用力，則車廂對人的作用力方向?yàn)樾毕蜃笊戏剑c位移方向成鈍角，所以車廂對人做負(fù)功，C錯誤，D正確人對車廂的作用力方向斜向右下方，人對車廂的作用力與車廂位移方向成銳角，人對車廂做正功(或由動能定理，人的動能減小，故車對人做負(fù)功，人對車做正功來判斷)，A、B錯誤答案：D二、多項(xiàng)選擇題6.(2017·云南質(zhì)檢)如圖所示，n個完全相同，邊長足夠小且互不粘連的小方塊依次排列，總長度為l，總質(zhì)量為M，它們一起以速度v在光滑水平面上滑動，某時刻開始滑上粗糙水平面小方塊與粗糙水平面之間的動摩擦因數(shù)為，若小方塊恰能完全進(jìn)入粗糙水平面，則摩擦力對所有小方塊所做功的數(shù)值為()A.Mv2 BMv2C.Mgl DMgl解析：小方塊恰能完全進(jìn)入粗糙水平面，說明小方塊進(jìn)入粗糙水平面后速度為零以所有小方塊為研究對象，由動能定理可知，所有小方塊克服摩擦力做功WfMv2，A項(xiàng)正確；將所有小方塊等效為質(zhì)量集中在重心的質(zhì)點(diǎn)，恰能完全進(jìn)入粗糙水平面，重心位移為l，摩擦力做功為Mgl，做功數(shù)值大小為Mgl，C項(xiàng)正確答案：AC7(2017·河南陜州模擬)一質(zhì)量為1 kg的質(zhì)點(diǎn)靜止于光滑水平面上，從t0時起，第1 s內(nèi)受到2 N的水平外力作用，第2 s內(nèi)受到同方向的1 N的外力作用下列判斷正確的是()A02 s內(nèi)外力的平均功率是 WB第2 s內(nèi)外力所做的功是0.5 JC第1 s末外力的瞬時功率最大D第2 s末外力的瞬時功率最大解析：第1 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的加速度a12 m/s2，則第1 s內(nèi)的位移x1a1t121 m，第1 s末的速度v1a1t12 m/s，同理第2 s內(nèi)的加速度a21 m/s2，第2 s內(nèi)的位移x2v1t2a2t222.5 m，則02 s內(nèi)外力做功WF1x1F2x24.5 J，則平均功率P W W，故A正確第2 s內(nèi)外力做功W2F2x22.5 J，故B錯誤第1 s末外力F1的瞬時功率達(dá)到最大，P1F1v14 W，第2 s末外力F2的瞬時功率達(dá)到最大，P2F2v23 W，由此可知第1 s末的瞬時功率最大，故C正確，D錯誤答案：AC8.(2016·廣東3月適應(yīng)性考試)高速公路上下坡路段剎車失靈時車輛可以駛離行車道，轉(zhuǎn)入行車道外側(cè)增設(shè)的安全減速專用斜坡避險(xiǎn)車道，某避險(xiǎn)車道的斜坡與水平面的夾角為37°，斜坡長50 m，某汽車進(jìn)入該避險(xiǎn)車道入口時速度達(dá)到90 km/h，假設(shè)汽車動力為零，所受摩擦阻力為車重的0.3，g取10 m/s2，sin 37°0.6，cos 37°0.8.則()A該車上滑到速度為零所用的時間為10 sB無論該車的質(zhì)量如何，上滑至速度為零所用的時間都相同C該車上滑到速度為零的過程中，重力的平均功率為摩擦阻力的平均功率的2倍D若該車進(jìn)入斜坡時的速度為108 km/h，則汽車恰好可到達(dá)斜坡頂端解析：該汽車的初速度v090 km/h25 m/s，由受力分析得mgsin 37°0.3mgma，解得a9 m/s2，根據(jù)公式vv0at得t s，A錯誤由受力分析可知，無論該車的質(zhì)量如何，加速度都相同，所以上滑至速度為零所用的時間都相同，B正確由受力分析可知，在車上滑過程中重力沿斜面的分力為摩擦阻力的2倍，做功也為摩擦阻力的2倍，所以重力的平均功率為摩擦阻力的平均功率的2倍，C正確；若v0108 km/h30 m/s，由公式2axv02v2可得該汽車速度減為零時x50 m，D正確答案：BCDB組·能力題一、選擇題9.(多選)(2016·高考天津卷)我國高鐵技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平，和諧號動車組是由動車和拖車編組而成，提供動力的車廂叫動車，不提供動力的車廂叫拖車假設(shè)動車組各車廂質(zhì)量均相等，動車的額定功率都相同，動車組在水平直軌道上運(yùn)行過程中阻力與車重成正比某列動車組由8節(jié)車廂組成，其中第1、5節(jié)車廂為動車，其余為拖車，則該動車組()A啟動時乘客受到車廂作用力的方向與車運(yùn)動的方向相反B做勻加速運(yùn)動時，第5、6節(jié)與第6、7節(jié)車廂間的作用力之比為32C進(jìn)站時從關(guān)閉發(fā)動機(jī)到停下來滑行的距離與關(guān)閉發(fā)動機(jī)時的速度成正比D與改為4節(jié)動車帶4節(jié)拖車的動車組最大速度之比為12解析：列車啟動時，乘客受到車廂的作用力的方向斜向前，選項(xiàng)A錯誤；所有車廂的加速度相同，以后三節(jié)車廂為研究對象，5、6節(jié)車廂間的作用力為3ma，以后兩節(jié)車廂為研究對象，6、7節(jié)車廂間的作用力為2ma，作用力之比為32，選項(xiàng)B正確；根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式x可得，滑行距離與關(guān)閉發(fā)動機(jī)時的速度的平方成正比，選項(xiàng)C錯誤；兩節(jié)動車時2P8kmgv1,4節(jié)動車時4P8kmgv2，解得v1v212，選項(xiàng)D正確答案：BD10(多選)2012年11月，“殲15”艦載機(jī)在“遼寧號”航空母艦上著艦成功圖甲為利用阻攔系統(tǒng)讓艦載機(jī)在飛行甲板上快速停止的原理示意圖飛機(jī)著艦并成功鉤住阻攔索后，飛機(jī)的動力系統(tǒng)立即關(guān)閉，阻攔系統(tǒng)通過阻攔索對飛機(jī)施加一作用力，使飛機(jī)在甲板上短距離滑行后停止某次降落，以飛機(jī)著艦為計(jì)時零點(diǎn)，飛機(jī)在t0.4 s時恰好鉤住阻攔索中間位置，其著艦到停止的速度時間圖線如圖乙所示假如無阻攔索，飛機(jī)從著艦到停止需要的滑行距離約為1 000 m已知航母始終靜止，重力加速度的大小為g，則()A從著艦到停止，飛機(jī)在甲板上滑行的距離約為無阻攔索時的B在0.42.5 s時間內(nèi)，阻攔索的張力幾乎不隨時間變化C在滑行過程中，飛行員所承受的加速度大小會超過2.5gD在0.42.5 s時間內(nèi)，阻攔系統(tǒng)對飛機(jī)做功的功率幾乎不變解析：從v-t圖象可求出飛機(jī)的滑行的距離約為105 m，約為無阻攔索時距離1 000 m的，選項(xiàng)A正確；在0.42.5 s時間內(nèi)，飛機(jī)除受阻攔索的作用還受其他阻力的作用，合外力幾乎不隨時間變化，但阻攔索一直在伸長，夾角在減小，故阻攔索的張力一直在變化，選項(xiàng)B錯誤；減速滑行過程中，由圖象求出0.42.5 s時間內(nèi)的加速度大約為a m/s225.7 m/s2，飛行員承受的加速度大小超過2.5g，選項(xiàng)C正確；在0.42.5 s時間內(nèi)，阻擋系統(tǒng)對飛機(jī)的力基本不變，飛機(jī)的速度在變化，阻攔系統(tǒng)對飛機(jī)做功的功率是變化的，選項(xiàng)D錯誤答案：AC二、非選擇題11.(2017·日照模擬)如圖所示，建筑工人通過滑輪裝置將一質(zhì)量是100 kg的料車沿30°角的斜面由底端勻速地拉到頂端，斜面長L是4 m，若不計(jì)滑輪的質(zhì)量和各處的摩擦力，g取10 N/kg，求這一過程中：(1)人拉繩子的力做的功；(2)物體的重力做的功；(3)物體受到的各力對物體做的總功解析：(1)工人拉繩子的力：Fmgsin 工人將料車?yán)叫泵骓敹藭r，拉繩子的長度：l2L，根據(jù)公式WFlcos ，得W1mgsin ·2L2 000 J.(2)重力做功：W2mghmgLsin 2 000 J(3)由于料車在斜面上勻速運(yùn)動，則料車所受的合力為0，故W合0答案：(1)2 000 J(2)2 000 J(3)012.質(zhì)量為2 kg的物體靜止在水平地面上，物體與地面間的動摩擦因數(shù)為0.2，最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小視為相等t0時，物體受到方向不變的水平拉力F的作用，F(xiàn)的大小在不同時間段內(nèi)有不同的值，具體情況如表格所示(g取10 m/s2)求：時間t(s)02244668拉力F(N)4848(1)4 s末拉力的瞬時功率；(2)68 s內(nèi)拉力所做的功；(3)8 s內(nèi)拉力的平均功率解析：(1)在02 s內(nèi)，拉力等于4 N，最大靜摩擦力等于4 N，故物體靜止在24 s內(nèi)，拉力F8 N，由牛頓第二定律得Fmgma解得a2 m/s2位移為x1a(t)24 m4 s末物體的速度大小vat4 m/s4 s末拉力的瞬時功率PFv8×4 W32 W.(2)在46 s內(nèi)，拉力等于4 N，滑動摩擦力等于4 N，故物體做勻速直線運(yùn)動位移x2vt4×2 m8 m在68 s內(nèi)，拉力仍然是F8 N，物體的加速度大小仍為a2 m/s2.位移x3vta(t)212 m拉力所做的功WFx38×12 J96 J.(3)8 s內(nèi)拉力做功W08×4 J4×8 J96 J160 J平均功率20 W.答案：(1)32 W(2)96 J(3)20 W我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新常態(tài)，需要轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，改變粗放式增長模式，不斷優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)健康可持續(xù)發(fā)展進(jìn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展，推進(jìn)新型城鎮(zhèn)化，推動城鄉(xiāng)發(fā)展一體化因：我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展還面臨區(qū)域發(fā)展不平衡、城鎮(zhèn)化水平不高、城鄉(xiāng)發(fā)展不平衡不協(xié)調(diào)等現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)。