高考物理第一轮复习限时规范训练：功和功率（含解析）

1、4/4一轮复习限时标准训练:功和功率一、选择题：在每题给出的四个选项中 ,第15题只有一项符合题目要求 ,第68题有多项符合题目要求1如下图 ,乒乓球运发动用同一个乒乓球两次发球 ,乒乓球恰好都在等高处水平向左越过球网 ,从最高点落到台面的过程中(不计乒乓球的旋转和空气阻力) ,以下说法正确的选项是 ( ) A球第1次过网时的速度小于第2次的B球第1次的速度变化量小于第2次的C球两次落到台面时重力的瞬时功率相等D球两次落到台面过程中重力的平均功率不相等解析：C 球下落的高度相同 ,由h12gt2可知下落的时间相等 ,因球第1次比第2次通过的水平位移大 ,根据xvt可知 ,球第1次过网时的速度大

2、于第2次过网时的速度球在水平方向做匀速直线运动 ,在竖直方向做自由落体运动 ,故速度变化量只在竖直方向 ,由vgt可得速度变化量相等重力的瞬时功率Pmgvy ,落地时竖直方向的速度相等 ,故球两次落到台面时重力的瞬时功率相等平均功率等于功除以时间 ,重力两次做的功相同 ,时间也相同 ,重力两次的平均功率也相同 ,应选C.2质量为m的汽车 ,启动后沿平直路面行驶 ,如果发动机的功率恒为P ,且行驶过程中受到摩擦阻力大小一定 ,汽车速度能够到达的最大值为v ,那么当汽车的车速为eq f(v,3)时 ,汽车的瞬时加速度的大小为( )Aeq f(P,mv) Beq f(2P,mv) Ceq f(3P,

3、mv) Deq f(4P,mv)【答案】B【解析】当汽车匀速行驶时 ,有fFeq f(P,v) ,根据PFeq f(v,3) ,得Feq f(3P,v) ,由牛顿第二定律得aeq f(Ff,m)eq f(f(3P,v)f(P,v),m)eq f(2P,mv) ,应选项B正确 ,A、C、D错误3如下图 ,质量为m的小球以初速度v0水平抛出 ,恰好垂直打在倾角为的斜面上 ,不计空气阻力 ,那么球落在斜面上时重力的瞬时功率为( )Amgv0tan Beq f(mgv0,tan )Ceq f(mgv0,sin ) Dmgv0cos 【答案】B【解析】由于v垂直于斜面 ,可求出小球落在斜面上时速度的竖直

4、分量v2eq f(v0,tan ) ,此时重力做功的瞬时功率为Pmgv2eq f(mgv0,tan ).选项B正确4如下图 ,木板质量为M ,长度为L ,小木块质量为m ,水平地面光滑 ,一根不计质量的轻绳跨过定滑轮分别与M和m连接 ,小木块与木板间的动摩擦因数为 ,开始时木块静止在木板左端 ,现用水平向右的力将m拉至右端 ,拉力至少做功为 ( )AmgL B2mgLCeq f(mgL,2) D(Mm)gL【答案】A【解析】m缓慢运动至右端 ,拉力F做功最小 ,其中FmgFT ,FTmg ,小木块位移为eq f(L,2) ,所以WFFeq f(L,2)mgL.5有一固定轨道ABCD如下图 ,A

5、B段为四分之一光滑圆弧轨道 ,其半径为R ,BC段是水平光滑轨道 ,CD段是光滑斜面轨道 ,BC和斜面CD间用一小段光滑圆弧连接有编号为1,2,3,4完全相同的4个小球(小球不能视为质点 ,其半径r0 BW20 DW30【答案】CD【解析】分析题图可知 ,货物一直向上运动 ,根据功的定义式可得：重力做负功 ,拉力做正功 ,即W10 ,A、B错误 ,C正确；根据动能定理：合力做的功W30eq f(1,2)mv2 ,v2 m/s ,即W30 ,选项D正确7质量为m的汽车在平直路面上启动后就做匀加速直线运动 ,经过时间t ,到达速度v ,此时汽车到达了额定功率汽车以额定功率继续行驶整个运动过程中汽车

6、所受阻力恒为f ,那么( )A整个运动过程中 ,汽车运动的最大速度是vB整个运动过程中 ,汽车运动的最大速度是eq f(mv2,ft)C匀加速运动阶段 ,汽车的牵引力为feq f(mv,t)D汽车的额定功率为eq blc(rc)(avs4alco1(mf(v,t)f)v【答案】CD【解析】到达额定功率后汽车继续加速 ,直到最后匀速运动 ,A项错误；t时间内 ,汽车的加速度aeq f(v,t) ,由牛顿第二定律得Ffma ,所以汽车的牵引力Ffmeq f(v,t) ,C项正确；t时刻汽车到达额定功率PFveq blc(rc)(avs4alco1(mf(v,t)f)v ,D项正确；最后的速度为eq

7、 f(P,f)eq blc(rc)(avs4alco1(f(mv,ft)1)v ,因此B项错误8如下图 ,细绳的一端绕过定滑轮与木箱相连 ,现以大小恒定的拉力F拉动细绳 ,将静置于A点的木箱经B点移到C点(ABBC) ,地面平直且与木箱的动摩擦因数处处相等设从A到B和从B到C的过程中 ,F做功分别为W1 ,W2 ,克服摩擦力做功分别为Q1 ,Q2 ,木箱经过B、C时的动能和F的功率分别为EkB ,EkC和PB ,PC ,那么以下关系一定成立的有( )AW1W2 BQ1Q2CEkBEkC DPBPC【答案】AB【解析】F做功WFlcos (为绳与水平方向的夹角) ,在AB段和BC段相比拟 ,F大

8、小相同 ,l相同 ,而逐渐增大 ,故W1W2 ,A正确；物体运动中 ,支持力逐渐减小 ,摩擦力逐渐减小 ,故Q1Q2 ,B正确；因为物体运动情况不能确定 ,故动能关系、功率关系无法确定 ,选项C、D错二、非选择题9如下图 ,建筑工人通过滑轮装置将一质量是100 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 ,假设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)人拉绳子的力做的功；(2)物体的重力做的功；(3)物体受到的各力对物体做的总功解：(1)工人拉绳子的力Feq f(1,2)mgsin 工人将料车拉到斜面顶端时 ,拉绳子的长度：l2L ,根据公

9、式WFlcos ,得W1eq f(1,2)mgsin 2L2 000 J.(2)重力做功W2mghmgLsin 2 000 J.(3)由于料车在斜面上匀速运动 ,那么料车所受的合力为0 ,故W合0.10如下图 ,水平传送带正以v2 m/s的速度运行 ,两端水平距离l8 m ,把一质量m2 kg的物块轻轻放到传送带的A端 ,物块在传送带的带动下向右运动 ,假设物块与传送带间的动摩擦因数0.1 ,不计物块的大小 ,g取10 m/s2 ,那么把这个物块从A端传送到B端的过程中 ,摩擦力对物块做功的平均功率是多少？1 s时 ,摩擦力对物块做功的功率是多少？皮带克服摩擦力做功的功率是多少？解：物块受向右

10、的摩擦力为Ffmg加速度为ag当物块与传送带相对静止时 ,物块的位移为xeq f(v2,2a)摩擦力做功为WFf x4 J相对静止后物块与传送带之间无摩擦力 ,此后物块匀速运动到B端 ,物块由A端运动到B端所用的时间为teq f(v,a)eq f(lx,v)5 s那么物块在被传送过程中所受摩擦力的平均功率为Peq f(W,t)0.8 W1 s时 ,物块的速度为v1at1 m/s那么摩擦力对物块做功的功率为P1Ffv12 W皮带的速度为v2 m/s故皮带克服摩擦力做功的功率为P2Ff v4 W.11质量为m的汽车 ,在平直公路上以恒定的加速度匀加速启动 ,汽车到达额定功率时速度大小为v ,此时恰

11、好开始下坡 ,司机立即调整发动机的功率为额定功率的一半 ,使汽车以大小为v的速度沿坡路匀速下滑 ,下滑一段路程后汽车又开足马力以额定功率加速下行 ,在坡路上加速t时间后 ,车速到达最大 ,且最大车速是刚下坡时速度的2倍 ,坡面倾角为 ,重力加速度为g ,水平路面和坡面对车的阻力相同 ,在t时间内汽车沿坡路通过的距离为s ,试求：(1)汽车的额定功率；(2)平直公路和坡面对车的阻力的大小；(3)汽车在平直公路上匀加速行驶的加速度的大小解：(1)设汽车的额定功率为P ,阻力为f ,汽车在坡面上匀速运动时的牵引力为F1 ,那么对匀速运动过程 ,由平衡条件得F1mgsinf又有eq f(P,2)F1v对汽车在坡面上以额定功率加速行驶t时间的过程 ,由动能定理