高考物理新课标一轮复习习题：第6章 第1讲 功 功率

1、.第1讲功功率A组基础题组1.(多选)如图所示,倾角为的斜劈放在水平面上,斜劈上用固定的竖直挡板挡住一个光滑的质量为m的小球,当整个装置沿水平面以速度v向左匀速运动时间t时,以下说法正确的是() A.小球的重力做功为零B.斜劈对小球的弹力做功为C.挡板对小球的弹力做功为零D.合力对小球做功为零2.关于作用力与反作用力的做功问题,以下说法中正确的是()A.作用力做功,反作用力也必定做功B.作用力做正功,反作用力一定做负功C.作用力做功数值一定等于反作用力做功数值D.单纯根据作用力的做功情况不能判断反作用力的做功情况3.(2015云南第一次统考,20)(多选)如图所示,n个完全相同,边长足够小且互

2、不粘连的小方块依次排列,总长度为l,总质量为M,它们一起以速度v在光滑水平面上滑动,某时刻开始滑上粗糙水平面。小方块与粗糙水平面之间的动摩擦因数为,若小方块恰能完全进入粗糙水平面,则摩擦力对所有小方块所做功的数值为()A.Mv2 B.Mv2 C.MglD.Mgl4.(2014课标,16,6分)一物体静止在粗糙水平地面上。现用一大小为F1的水平拉力拉动物体,经过一段时间后其速度变为v。若将水平拉力的大小改为F2,物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v。对于上述两个过程,用WF1、WF2分别表示拉力F1、F2所做的功,Wf1、Wf2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功,则()A.WF2>4

3、WF1,Wf2>2Wf1B.WF2>4WF1,Wf2=2Wf1C.WF2<4WF1,Wf2=2Wf1D.WF2<4WF1,Wf2<2Wf15.(2016浙江嘉兴一中期中)如图所示,某同学斜向上抛出一石块,空气阻力不计。下列关于石块在空中运动过程中的速率v、加速度a、水平方向的位移x和重力的瞬时功率P随时间t变化的图像中,正确的是()6.(2016安徽涡阳四中月考)如图所示,质量相同的两物体从同一高度由静止开始运动,A沿着固定在地面上的光滑斜面下滑,B做自由落体运动。两物体分别到达地面时,下列说法正确的是()A.重力的平均功率>B.重力的平均功率=C.重力的瞬

4、时功率PA<PBD.重力的瞬时功率PA=PB7.(2015安徽安庆联考)把动力装置分散安装在每节车厢上,使其既具有牵引动力,又可以载客,这样的客车车厢叫做动车。而动车组是几节自带动力的车厢(动车)加几节不带动力的车厢(也叫拖车)编成一组,如图所示,假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比,每节动车与拖车的质量都相等,每节动车的额定功率都相等。若2节动车加6节拖车编成的动车组的最大速度为120 km/h,则9节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为()A.120 km/hB.240 km/hC.360 km/hD.480 km/h8.如图所示,建筑工人通过滑轮装置将一质量是100

5、kg的料车沿30°角的斜面由底端匀速地拉到顶端,斜面长L是 4 m,若不计滑轮的质量和各处的摩擦力,g取10 N/kg,求这一过程中:(1)工人拉绳子的力做的功;(2)料车的重力做的功;(3)料车受到的各力对料车做的总功。B组提升题组9.(2016甘肃天水一中期中)要将一个质量为m、边长为a的匀质正方体翻倒,推力对它做的功至少为() A.B.C.mgaD.10.(2013浙江理综,17,6分)如图所示,水平木板上有质量m=1.0 kg的物块,受到随时间t变化的水平拉力F作用,用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力Ff的大小。取重力加速度g=10 m/s2,下列判断正确的是()A.5 s

6、内拉力对物块做功为零B.4 s末物块所受合力大小为4.0 NC.物块与木板之间的动摩擦因数为0.4D.6 s9 s内物块的加速度大小为2.0 m/s211.(多选)如图所示,劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上,另一端与置于水平面上质量为m的物体接触(未连接),弹簧水平且无形变。用水平力F缓慢推动物体,在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0,此时物体静止。撤去F后,物体开始向左运动,运动的最大距离为4x0。物体与水平面间的动摩擦因数为,重力加速度为g。则()A.撤去F后,物体先做匀加速运动,再做匀减速运动B.撤去F后,物体刚运动时的加速度大小为-gC.物体做匀减速运动的时间为2D.物体开始向左运动到

7、速度最大的过程中克服摩擦力做的功为mg12.(2015湖南衡阳第一次联考,24)2014年7月17日,马航MH17(波音777)客机在飞经乌克兰上空时,疑遭导弹击落坠毁,机上乘客和机组人员全部罹难。若波音777客机在起飞时,双发动机推力保持不变,飞机在起飞过程中所受阻力恒为其自重的0.1,根据下表性能参数。求:(取g=10 m/s2)最大巡航速率900 km/h(35 000英尺巡航高度)单发动机推力3×105 N最大起飞重量2×105 kg安全起飞速度60 m/s(1)飞机以最大起飞重量及最大推力的情况下起飞过程中的加速度;(2)在第(1)问前提下飞机安全起飞过程中滑行的

8、距离;(3)飞机以900 km/h的巡航速度,在35 000英尺巡航高度飞行,此时推力为最大推力的90%,则该发动机的功率为多少?13.(2015四川理综,9,15分)严重的雾霾天气,对国计民生已造成了严重的影响,汽车尾气是形成雾霾的重要污染源,“铁腕治污”已成为国家的工作重点。地铁列车可实现零排放,大力发展地铁,可以大大减少燃油公交车的使用,减少汽车尾气排放。若一地铁列车从甲站由静止启动后做直线运动,先匀加速运动20 s达最高速度72 km/h,再匀速运动80 s,接着匀减速运动15 s到达乙站停住。设列车在匀加速运动阶段牵引力为1×106 N,匀速运动阶段牵引力的功率为6

9、5;103 kW,忽略匀减速运动阶段牵引力所做的功。(1)求甲站到乙站的距离;(2)如果燃油公交车运行中做的功与该列车从甲站到乙站牵引力做的功相同,求公交车排放气态污染物的质量。(燃油公交车每做1焦耳功排放气态污染物3×10-6克)答案全解全析A组基础题组1.AD分析小球受力如图所示,可求得:FN1=mg tan ,FN2=,因此,斜劈对小球的弹力做功为FN2vt sin =mgvt tan 。挡板对小球的弹力做功为-FN1vt=-mgvt tan ,而重力和合外力对小球做功均为零。2.D如果A、B两个磁铁的同名磁极正对且将两磁铁分别放在两辆小车上,同时释放后由于同名磁极的斥力作用两

10、车要分开,此时作用力和反作用力都做正功,两车如果质量相等,位移相等,则做功数值也相等;但如果两车质量不相等,则位移便不相等,做功数值当然也不相等;现如果按住A不动,只让B随小车运动,则A对B的作用力做正功,B对A的作用力不做功,所以单纯根据作用力的做功情况不能判断反作用力的做功情况。3.AC小方块恰能完全进入粗糙水平面,说明所有小方块刚进入粗糙水平面后速度为零。以所有小方块为研究对象,由动能定理可知,摩擦力对所有小方块所做功的数值为Mv2,A项正确;将所有小方块等效为质量集中在重心的质点,恰能完全进入粗糙水平面,重心位移为l,摩擦力对所有小方块做功为-Mgl,则摩擦力对所有小方块所做功的数值为

11、Mgl,C项正确。4.CWF1=mv2+mg·t,WF2=m·4v2+mgt,故WF2<4WF1;Wf1=mg·t,Wf2=mg·t,故Wf2=2Wf1,C正确。5.C石块做斜上抛运动,因空气阻力不计,则石块在整个运动过程中机械能守恒,由石块运动轨迹可知,石块先上升后下降,则其重力势能先增加后减小,故其动能先减小后增加,速度先减小后增大,故A错误;石块只受重力,加速度是重力加速度保持不变,故B错误;石块做斜抛运动,可将其运动过程分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的上抛运动,则其水平方向的位移与时间成正比,故C正确;由竖直上抛运动规律,可知石块速

12、度的竖直分量先减小到零,后反向增加,再由P=mgvy,可知重力的功率先减小后增加,故D错误。6.C设两物体距地面的高度为h,B做自由落体运动,则有h=g,解得运动时间tB=;A做匀加速直线运动,加速度a=g sin ,又知=g sin ,解得tA=,则tA>tB,因两物体在竖直方向上运动距离相同,又两物体质量相同,则重力做功相等,再由=,可得 <,故A、B错误;根据动能定理有mgh=mv2,得到物体到达地面时的速度大小相等均为v=,A物体重力的瞬时功率PA=mgv sin ,B物体重力的瞬时功率PB=mgv,则PA<PB,故C正确,D错误。7.C动车组达到最大速度时受力平衡,

13、即牵引力等于阻力,又阻力与其重力成正比,由功率公式得,2节动车时:2P=k·8mgv1,9节动车时:9P=k·12mgv2,联立解得v2=360 km/h,C正确,A、B、D错误。8.答案(1)2 000 J(2)-2 000 J(3)0解析(1)工人拉绳子的力:F=mg sin 30°工人将料车拉到斜面顶端时,绳端移动的距离l=2L,根据公式W=Fl cos ,得W1=mg sin 30°×2L=2 000 J。(2)料车的重力做功:W2=-mgL sin 30°=-2 000 J。(3)由于料车在斜面上匀速运动,则料车所受的合力为

14、0,故W合=0。B组提升题组9.A将一个质量为m、边长为a的匀质正方体恰好翻倒,此时对角线ac(或bd)处于竖直方向,则此过程中重心上升的高度为h=a-a,重力势能的增加量等于推力所做的功,故有WF=Ep=mgh=mga,A正确。10.D由图像可知物块在04 s内处于静止状态,其所受合外力为零,选项B错误;4 s5 s内做变加速直线运动,因此5 s内拉力对物块做的功不为零,选项A错误;物块的滑动摩擦力Ff=3 N,则=0.3,选项C错误;在6 s9 s内由牛顿第二定律得FFf=ma,a= m/s2=2.0 m/s2,选项D正确。11.BD撤去F以后,由于弹力kx为变力而滑动摩擦力f=mg为恒力

15、,由牛顿第二定律kx-mg=ma知物体做变加速运动,故A错误。撤掉F时,加速度最大,由kx0-mg=mam得,am=-g,故B正确。物体向左运动x0后离开弹簧做匀减速运动,位移为3x0,加速度大小为a,由牛顿第二定律得mg=ma,a=g,则有3x0=at2,减速运动时间t=,故C错误。当kx-mg=0时,即x=时速度最大,这一过程中克服摩擦力做功W=mg(x0-x)=mg(x0-),故D正确。12.答案(1)2 m/s2(2)900 m(3)见解析解析(1)根据牛顿第二定律有:F-f1=ma又f1=kmg=0.1mg解得:a=2 m/s2(2)设飞机安全起飞过程滑行的距离为x,则x= m=900 m(3)波音777以900 km/h的速度匀速巡航时,此时推力等于空气阻力,则f2=F×90%=3×105×2×0.90 N=5.4×105 N又v'=900 km/h=250 m/s此时双发动机的功率:P=5.4×105×250 W=1.35×108 W或单发动机的功率P单=6.75×107 W13.答案(1)1 950 m(2)2.04 kg解析(1)设列车匀加速直线运动阶段所用的时间为t1,距离为s1;在匀速直线运动阶段所用的时间为t2,距离为s2,速度为v;在匀减速直线运动阶段所