2023版新教材高考物理复习特训卷考点五机械能守恒定律第39练功和功率

第39练功和功率（时间20分钟）思维方法.计算功时要注意区分是恒力做功，还是变力做功，求恒力的功常用定义式.一W一—一一…一，一一… …，，”….公式P=7一般用来计算平均功率，瞬时功率用公式P=Fvcos。进行计算，若v取平均速度，则P=Fvcos0为平均功率..分析机车启动问题时，抓住两个关键：（1）汽车的运动状态，即根据牛顿第二定律找出牵引力与加速度的关系；（2）抓住功率的定义式，即牵引力与速度的关系.；机车启动四个常用规律：（l）P=Fv；（2）F-F=ma；（3）v=at（a恒定）；（4）Pt—Ffx=AEJP恒定）. " "选择题.如图所示，水平路面上有一质量为M的汽车，车厢中有一个质量为m的人正用恒力F向前推车厢，在车以加速度a向前加速行驶距离L的过程中，下列说法正确的是（）A.人对车的推力F做的功为FLB.人对车做的功为maLC.车对人的作用力大小为maD.车对人的摩擦力做的功为（F—ma）L.当前，我国某些贫困地区的日常用水仍然以井水为主.某同学用水桶从水井里提水，井内水面到井口的高度为20m.水桶离开水面时，桶和水的总质量为10kg.由于水桶漏水，在被匀速提升至井口的过程中，桶和水的总质量随着上升距离的变化而变化，其关系如图所示.水桶可以看成质点，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2.由图像可知，在提水的整个过程中，拉力对水桶做的功为（）A.2000JB.1800JC.200JD.180J3.某次顶竿表演结束后，演员A（视为质点）自竿顶端由静止开始滑下，如图甲所示.演员A滑到竿底端时速度正好为零，然后屈腿跳到水平地面上，演员A的质量为50kg,长竹竿质量为5kg,A下滑的过程中速度随时间变化的图像如图乙所示.重力加速度g取10m/s2,则t=5s时，演员A所受重力的功率为（）A.C.50W55WB.500WD.550W¥A甲4.（多选）如图1所示,倾角为0=37°的斜面上有一质量m=lkg的物块，物块在与斜面平行的拉力F作用下沿斜面向上运动，物块前20s内的v-t图像如图2所示，力F在这段时间内的P-t图像如图3所示.已知重力加速度g=10m/sz,sin370=0.6,cos370=0.8,则下列说法正确的是（）f)Mm*s-1)510152025次图2图3A.B.C.D.5.这段时间内物块上升的高度为75m在整个过程中因摩擦产生的热量为150物块与斜面间的动摩擦因数为0.515〜20s内拉力F的大小为7NJ全球最大水平臂上回转自升塔式起重机的开发，意味着我国桥梁及铁路施工装备进一步迈向世界前列.如图甲所示，起重机某次从t=o时刻由静止开始提升质量为m的物体,其a-1图像如图乙所示，T〜％内起重机的功率为额定功率，不计其他阻力，重力加速度为g,则以下说法正确的是（1）“欣网甲图乙A.物体匀加速阶段的位移为at201B.该起重机的额定功率为（mg+ma0）a0t1%时刻物体的瞬时速度为[l+g]a0tl0〜t/口t：%时间内牵引力做的功之比为ti:2t26.如图所示，质量为m的小女孩从滑梯顶端由静止匀加速滑下.空气阻力不计，滑梯可等效为直斜面，与水平地面的夹角为。，已知小女孩运动到滑梯底端时速率为丫《＜\；函)，滑梯顶端到地面的距离为h,重力加速度为g,则下列说法正确的是()A.小女孩刚下滑到底端时重力的瞬时功率为mgvB.小女孩下滑过程受到的摩擦力的总功为零C.小女孩下滑过程中合外力的平均功率为1mgv3D.小女孩下滑过程中克服摩擦力做的功为mgh—1mv2第39练功和功率.答案：A解析：根据功的定义式可知，人对车的推力F做的功为WF=FL,选项A正确；由牛顿第二定律可知，在水平方向上，车对人的作用力为F/=皿&,所以由牛顿第三定律可知人对车的作用力为一ma，故人对车做的功为W=—maL,选项B,错误；因车在竖直方向上对人还有支持力，大小等于mg，故车对人的作用力大小为F1=7(ma)2+(mg)2，选项C错误；根据牛顿第三定律可知，车厢对人的推力大小F,二F,对人，由牛顿第二定律可得Ff—F，=ma,故Ff=F+ma,故车对人的摩擦力做的功为Wf=(F+ma)L,选项D错误.’.答案：B '解析：由于是匀速提升，故拉力做的功等于克服重力做的功，虽然拉力是变力，但克服重力做的功可通过m-h图像中图线与横轴围成图形的面积再乘重力加速度来计算.W=mgh=1X(10+8)X10X20J=1800J,B正确.乙.答案：B解析：本题根据v-t图像考查功率的计算.由v-t图像可知，t=5s时，A的速度大小为v=1m/s,故演员A所受重力的功率为PG=mAgv=50X10X1W=500W,故B正确..答案：BD °解析：设物块匀速运动时的速度为v,0〜5s内对物块受力分析有F1—mgsin37°一Ff=ma,5s时拉力的功率P1=F1V=45W,5〜15s内对物块受力分析有F2—mgsin37°—vFf=0,功率关系有P2=F2v=40W,由题图2可知己=工，联立解得v=5m/s,由v-t图像1可知物块在这段时间内发生的位移x=5"20)m=75m，物块上升的高度h=xsin乙37°=45m，故A错误；由P-t图像可知，在0〜5s内，F1=9N，由v-t图像可知，在0〜5s内a=1m/s2,所以对物块受力分析有F1—mgsin37°：Ff=ma，解得Ff=2N，因摩擦产生的热量Q=Ffx=150J，故B正确；由Ff=umgcos37°，解得物块与斜面间的动摩擦因数口=0.25,C错误；由v-t图像可知物块在0〜5s内和15〜20s内加速度大小相等，方向相反，15〜20s内对物块受力分析有mgsin370+F—F=ma，解得F=7N，D正确..答案：B '1解析：由题图乙可知0〜t1内物体做匀加速直线运动，匀加速阶段的位移s1=2a0t2，1A错误；当t=t1时，根据F—mg=ma0，P额=Fv1=Fa0t1，联立解得起重机的额定功率为+ma)at，B正确；(l+a)at=(哨."[at=P＞，即该速度为物体的最大速度0 0i (gJ0i(mgJ0img(mg，从题图乙中可以看出t时刻物体的速度还没有达到最大，C错误;0〜t内牵引力做的功W=)

2 1 12t1，t1〜t2内牵引力做的功W2=P额(t2—t1)，故在0〜t1和t1〜t2时间内牵引力做的功之比为t：2(t—t)，D错误。 '、121.答案：D解析：小女孩刚下滑到底端时重力的瞬时功率为mgvsin0,所以选项a错误；小女孩下滑过程受到的摩擦力方向始终与小女孩运动方向相反，故摩擦力的总功为负值，选项B1v错误；由动能定理可知女孩下滑过程中合外力做的功为5mv2,