2022届高三物理一轮功功率课后巩固训练（含解析）

第课时功功率【测控导航】知识点题号1.功的理解、恒力的功、功的正负1、4、82.变力功的计算3、113.功率的理解与计算2、5、6、7、94.机车启动问题10、121~6题为单选题;7~10题为多选题1.如图所示,质量为m的物体置于倾角为θ的斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数为μ,在外力作用下,斜面以加速度a沿水平方向向左做匀加速运动,运动中物体m与斜面体相对静止.则关于斜面对m的支持力和摩擦力的下列说法中错误的是(B)A.支持力一定做正功 B.摩擦力一定做正功C.摩擦力可能不做功 D.摩擦力可能做负功解析:支持力方向垂直斜面向上,故支持力一定做正功,而摩擦力是否存在需要讨论,若摩擦力恰好为零,此时物体只受重力和支持力,如图所示,此时加速度a=gtanθ,当a>gtanθ,摩擦力沿斜面向下,摩擦力与位移夹角小于90°,则做正功;当a<gtanθ,摩擦力沿斜面向上,摩擦力与位移夹角大于90°,则做负功.综上所述,选项B错误.2.(2022江苏调考)小明同学骑电动自行车沿平直公路行驶,因电瓶“没电”,故改用脚蹬车匀速前行.设小明与车的总质量为100kg,骑行过程中所受阻力恒为车和人总重的倍,g取10m/s2.通过估算可知,小明骑此电动车做功的平均功率最接近(B)W W W W解析:由P=Fv可知,要求骑车人的功率,一要知道骑车人的动力,二要知道骑车人的速度,前者由于自行车匀速行驶,由二力平衡可知F=f=20N,后者对于骑车人的速度我们应该有一个定性估测,约为5m/s,所以P=Fv=20×5W=100W.3.如图(甲)所示,静止于光滑水平面上坐标原点处的小物块,在水平拉力F作用下,沿x轴方向运动,拉力F随物块所在位置坐标x的变化关系如图(乙)所示,图线为半圆.则小物块运动到x0处时F做的总功为(C) 120 π解析:F为变力,但Fx图像包围的面积在数值上表示拉力做的总功.由于图线为半圆,又在数值上Fm=12x0,故所求W=12π·Fm2=12π·Fm·12x0=4.(2022江西检测)如图所示,质量为m的物体在与水平方向成θ角的恒力F作用下以加速度a做匀加速直线运动,已知物体和地面间的动摩擦因数为μ,物体在地面上运动距离为x的过程中力F做功为(B)A.μmgx B.mC.m(a解析:以物体为研究对象,竖直方向有Fsinθ+mg=N,水平方向有Fcosθ-μN=ma,联立解得F=m(a+μg)5.空中加油的过程大致如下:首先是加油机和受油机必须按照预定时间在预定地点汇合,然后受油机和加油机实施对接,对接成功后,加油系统根据信号自动接通油路.加油完毕后,受油机根据加油机的指挥进行脱离,整个加油过程便完成了.在加、受油机加油过程中,若加油机和受油机均保持匀速运动,且运动时所受阻力与重力成正比,则(D)A.加油机和受油机一定相对运动B.加油机和受油机的速度可能不相等C.加油机向受油机供油,受油机质量增大,必须减小发动机输出功率D.加油机向受油机供油,加油机质量减小,必须减小发动机输出功率解析:在加油过程中,加油机和受油机必须相对静止,速度一定相等;加油机向受油机供油,受油机质量增大,运动时所受阻力F阻增大,由P=F阻v可知,要保持匀速运动,必须增大发动机的输出功率P;加油机向受油机供油,加油机质量减小,运动时所受阻力F阻减小,由P=F阻v可知,要保持匀速运动,必须减小发动机输出功率P.6.(2022成都市一诊)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,这样的车辆叫动车.几节动车加几节拖车(不带动力的车辆)编成一组,就是动车组.如图所示为往返于成都和都江堰的动车组,它由6节动车加2节拖车编成.若动车组运行过程中受到的阻力与车重成正比,每节动车与拖车的质量都相等,每节动车的额定功率都相同,1节动车加1节拖车编成的动车组的最大速度为140km/h.则图示动车组的最大速度为(B)A.140km/h B.210km/h C.280km/h D.420km/h解析:当动车组达最大速度时,加速度为零,牵引力的大小等于阻力的大小.设每节动车或拖车受到的阻力为f,每节动车的额定功率为P,由6节动车加2节拖车编成的动车组的最大速度为v,1节动车加1节拖车编成的动车组的最大速度v0=140km/h,则有P=2fv0,6P=8fv,得出v=32v0=210km/h7.(2022潮州模拟)物体在竖直向上的拉力和重力的作用下竖直向上运动,运动的vt图像如图所示.则(BD)A.物体所受拉力是恒力B.物体所受拉力是变力C.第1s末和第4s末拉力的功率相等D.第5s末物体离出发点最远解析:0~2s内是恒力且大于重力,2~3s内等于重力,3~5s内是恒力且小于重力,0~5s内是变力,选项A错误,选项B正确.第1s末和第4s末速率相等,拉力的大小不等,所以它们的功率不相等,选项C错误.第5s末物体离出发点最远且等于该梯形的面积,选项D正确.8.(2022河北摸底)质量为m的物体静止在粗糙的水平地面上.现用一水平拉力使物体从静止开始运动,其运动的vt图像如图所示.下列关于物体运动过程,分析错误的是(BCD)~t1内拉力逐渐减小~t1内拉力对物体做负功C.在t1~t2时间内拉力的功率为零D.在t1~t2时间内合外力做功12mv解析:由运动的vt图像可知,物体运动的加速度越来越小,水平拉力越来越小,所以0~t1内拉力逐渐减小,选项A正确;由于拉力与运动方向相同,所以0~t1内拉力对物体做正功,选项B错误;由P=Fv可知,在t1~t2时间内拉力等于摩擦力,速度不为零,所以拉力的功率大于零,选项C错误;在t1~t2时间内,物体的速度不变,因此合外力为零,合外力做功为零,选项D错误.9.(2022沈阳四校联考)如图所示,两个完全相同的小球A、B,在同一高度处以相同大小的初速度v0分别水平抛出和竖直向上抛出,则下列说法中错误的是(ABD)A.两小球落地时的速度相同B.两小球落地时,重力的瞬时功率相同C.从开始运动至落地,重力对两小球做功相同D.从开始运动至落地,重力对两小球做功的平均功率相同解析:两小球落地时的速度方向不相同,两小球落地时,重力的瞬时功率不相同,选项A、B错误;根据重力做功特点可知,从开始运动至落地,重力对两小球做功相同,选项C正确;从开始运动至落地,运动时间不同,重力对两小球做功的平均功率不相同,选项D错误.10.(2022浙师大附中期中)如图所示为汽车在水平路面上启动过程中的速度图像,Oa为过原点的倾斜直线,ab段表示以额定功率行驶时的加速阶段,bc段是与ab段相切的水平直线,则下述说法错误的是(ABC)~t1时间内汽车做匀加速运动且功率恒定~t2时间内汽车牵引力做功为12mv22-~t2时间内的平均速度为12(v1+v2D.在全过程中t1时刻的牵引力及其功率都是最大值,t2~t3时间内牵引力最小解析:0~t1时间内汽车做匀加速运动,牵引力F大小恒定,但汽车的速度v逐渐增大,故其功率逐渐增大,选项A错误;在t1~t2时间内,牵引力做正功,摩擦力做负功,合外力做功之和等于动能的改变量,则选项B错误;根据“面积”法求位移,在t1~t2时间内汽车的位移x>12(v1+v2)(t2-t1),故平均速度v=xt2-t1>12(v1+v2),选项C错误;在全过程中t1时刻的斜率最大,加速度a1也最大,根据F1=f+ma1可知,此时牵引力F1最大,此时刻的功率P1也是在0~t1时间内最大的,在t1时刻之后,汽车的功率保持P111.如图所示,某人用大小不变的力F拉着放在光滑水平面上的物体,开始时与物体相连的绳和水平面间的夹角是α,当拉力F作用一段时间后,绳与水平面间的夹角为β.已知图中的高度是h,求绳的拉力T对物体所做的功.(假定绳的质量、滑轮质量及绳与滑轮间的摩擦不计)解析:设绳的拉力T对物体做的功为WT,人的拉力F对绳做的功为WF,由图可知,在绳与水平面的夹角由α变到β的过程中,拉力F的作用点的位移大小为Δx=h(1sinα-由W=Fx可知WT=WF=FΔx故绳子的拉力T对物体做的功为WT=Fh(1sinα-答案:Fh(1sinα-本题是求变力做功的问题,方法是将变力的功转化为恒力的功,求解时不能从物体的角度来思考,这样容易走入误区,应从力F作用在绳上的作用点的位移来思考.12.(2022沈阳模拟)一汽车额定功率为100kW,质量为×104kg,设阻力恒为车重的倍,g取10m/s(1)若汽车保持恒定功率运动,求运动的最大速度;(2)若汽车以0.5m/s2的加速度匀加速运动,求其匀加速运动的最长时