2020年物理高考专题复习功和功率及汽车问题

功和功率及汽车问题：功的有关概念、功的计算，以及功的难点突破；功率的简单概念及其简单应用；关于汽车问题初步讨论【例1】 如下图所示，将质量为m的小球用轻质细线悬挂起来，让其摆动，对小球做功的情况正确的说法是(不计空气阻力)( ) A重力、弹力都对小球做功B只有重力对小球做功C只有线的拉力对小球做功D没有力对小球做功【例2】如图所示，重物P放在一长木板上，将长木板绕O端转过一个小角度的过程中，重物P相对木板始终保持静止。关于木板对重物P的摩擦力和支持力做功的情况是：( ) A摩擦力对重物不做功B摩擦力对重物做负功C支持力对重物不做功D支持力对重物做正功【例3】如下图所示，小物块位于光滑斜面上，斜面位于光滑的水平地面上，从地面上看，在小物块沿斜面下滑的过程中，斜面对小物块的作用力( ) A垂直于接触面，做功为零 B垂直于接触面，做功不为零C不垂直于接触面，做功为零 D不垂直于接触面，做功不为零【例4】如图所示，均匀长直木板长L40cm，放在水平桌面上，它的右端与桌边相齐，木板质量m2kg，与桌面间的摩擦因数0.2，今用水平推力F将其推下桌子，则水平推力至少做功为( )(g10m/s2 ) A0.8JB1.6JC8JD4J 【例5】两个互相垂直的力F1和F2同时作用在同一物体上，使物体由静止开始运动，物体通过一段位移的过程中，力F1对物体做功8J，力F2对物体做功6J，则F1和F2的合力对物体做功为( ) A14 JB10 JC7 JD2 J 【例6】用力将重物竖直提起，先是从静止开始匀加速上升，紧接着匀速上升。如果前后两过程的运动时间相同，不计空气阻力，则( ) A加速过程中拉力做的功比匀速过程中拉力做的功大B匀速过程中拉力做的功比加速过程中拉力做的功大C两过程中拉力做的功一样大 D上述三种情况都有可能【例7】物体静止在光滑水平面上，先对物体施一水平向右的恒力F1，经时间t后撤去，立即再对它施加一水平向左的恒力F2，又经时间t后物体回到原出发点，在这一过程中，F1、F2分别对物体做的功 W1、W2之比为多少？【例8】一个物体自由下落时间t后，突然受到一个竖直向上的恒力F作用，又经历了时间t物体回到了原出发点，求恒力F所做的功。【例9】一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动，合外力方向不变，大小随时间的变化如图所示。设该物体在t0和2t0时刻相对于出发点的位移分别是x1和x2，速度分别是v1和v2，合外力从开始至t0时刻做的功是W1，从t0至2t0时刻做的功是W2，则( )Ax25x1，v23v1Bx19x2，v25v1 Cx25x1，W28W1Dv23v1，W29W1 【例10】在空气阻力大小恒定的条件下，小球从空中下落，与水平地面相碰后弹到空中某一高度。以向下为正方向，其速度随时间变化的关系如图所示，取g10m/s2，则以下结论正确的是( )A小球能弹起的最大高度为1mB小球能弹起的最大高度为 0.45mC小球弹起到最大高度的时刻为t20.80sD空气阻力与重力的比值为15 【例11】一滑块在水平地面上沿直线滑行，零时其速度为1m/s。从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平作用力F，力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图甲和图乙所示。设在第1秒内、第2秒内、第3秒内力对滑块做的功分别为 ，则以下关系正确的是( )AW1W2W3BW1W2W3 CW1W3W2DW1W2W3 【例12】足球运动员在距球门正前方s处的罚球点，准确地从球门正中央横梁下边缘踢进一球。横梁下边缘离地面的高度为h，足球质量为m，空气阻力忽略不计。运动员至少要对足球做的功为W。下面给出功W的四个表达式中只有一个是合理的，你可能不会求解W，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断。根据你的判断，W的合理表达式应为( ) AB CD 【例13】如图所示，质量为M、倾角为的斜面体A放于水平地面上，把质量为m的小滑块B放在斜面体A的顶端，顶端的高度为h。开始时两者保持相对静止，然后B由A的顶端沿着斜面滑至地面。若以地面为参考系，且忽略一切摩擦力，在此过程中，斜面的支持力对B所做的功为W。下面给出的W的四个表达式中，只有一个是合理的，你可能不会求解，但是你可以通过分析，对下列表达式做出合理的判断。根据你的判断，W的合理表达式应为( )AW0 B C D 【例14】如图甲所示，一质量为2.0kg 的物体静止在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.20。从t0时刻起，物体受到水平方向的力F的作用而开始运动，8s内F随时间 t 变化的规律如图乙所示。(g取 10m/s2)求：4s末物体速度的大小在图丙的坐标系中画出物体在8s内的vt 图象；(要求计算出相应数值) 在8s 内水平力F所做的功【例15】下列是关于功率的一些说法功率大说明物体做的功多 功率小说明物体做功慢由PW/t可知，机器做功越多，其功率越大 单位时间内机器做功越多，其功率越大以上说法正确的是( ) ABCD【例16】物体在水平恒力F作用下，由静止起沿水平面由A点运动了x米到达B点，则当( ) A水平面光滑时，力F对物体做功的平均功率较大 B水平面不光滑时，力F对物体做功的平均功率较大C水平面光滑时，力F在B点的瞬时功率较大 D水平面不光滑时，力F在B点的瞬时功率较大【例17】质量是m的物体(可视为质点)，从高为h，长为L的斜面顶端，由静止开始匀加速下滑，滑到斜面底端时速度是v，则( )A到斜面底端时重力的瞬时功率为 mghv/L B下滑过程中重力的平均功率为 mghv/2L C下滑过程中合力的平均功率为 mghv/L D下滑过程中摩擦力的平均功率为 mghv/2L 【例18】一轻绳一端固定在O点，另一端拴住一小球，拉起小球使轻绳水平，然后无初速释放小球，如下图所示，不计空气阻力，小球运动至轻绳达竖直位置的过程中，小球的重力的即时功率的变化情况是( ) A一直增大B一直减少C先增大后减小D先减少后增大【例19】从高处以40m/s的初速度平抛一重为10 N的物体，物体在空中运动3s落地，不计空气阻力，则物体落地时重力的瞬时功率为( )(g10 m/s2) A400 W B300 WC500 WD700 W 【例20】一质量为m的木块静止在光滑的水平面上，从t0开始，将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上，在tT时刻F的功率是( )ABCD 【例21】一个质量为m的物体，在几个与水平面平行的力作用下静止在水平面上，在t0时刻，将其中的一个力从F增大到3F，其它力不变，则在tt1时刻，该力的功率为( ) A9F2t1/mB6F2t1/mC4F2t1/mD3F2t1/m 【例22】跳绳是一种健身运动，设某运动员的质量为50kg，他一分钟跳绳180次，假定在每次跳绳中，脚与地面接触时间占跳绳一次所需时间的2/5，则该运动员跳绳时克服重力做功的平均功率是_W(g取10m/s2 )。【例23】人的心脏每跳一次大约输送810-5m3的血液，正常人血压(可看做心脏送血的压强)的平均值为1.5104pa，心跳约每分钟70次，据此估算心脏工作的平均功率约为_W。三、汽车问题【例24】质量为4t的汽车，发动机的额定功率是100 kW。在水平路面上行驶，运动阻力为2.0103N。汽车由静止开始以0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动。求这个加速过程所能持续的时间。若汽车发动机保持最大功率行驶，汽车行驶的最大速度是多少？【例25】质量为m、额定功率为P的汽车在平直公路上行驶。若汽车行驶时所受阻力大小不变，并以额定功率行驶，汽车最大速度为v1，当汽车以速率v2(v2v1)行驶时，它的加速度是多少？【例26】汽车发动机的功率为60kW，汽车的质量为4t，当它驶上坡度为0.02的长直公路上时，所受阻力为车重的0.1倍(g取10m/s2 )，问汽车所能达到的最大速度vm为多少? 若汽车从静止开始以0.6m/s2的加速度做匀加速直线运动，则此过程能维持多长时间？当汽车匀加速行驶的速度达到最大值时，汽车做多少功？在10 s末汽车的瞬时功率为多大？【例27】“绿色奥运”是2008年北京奥运会的三大理念之一，奥组委决定在各比赛场馆使用新型节能环保电动车，届时奥运会500名志愿者将担任司机，负责接送比赛选手和运输器材。在检测某款电动车性能的某次实验中，质量为8102的电动车由静止开始沿平