【师说】2022高考物理(新课标)一轮全程复习构想检测：5-1功和功率

1．(多选)一质量为1kg的质点静止于光滑水平面上，从t＝0时起，第1秒内受到2N的水平外力作用，第2秒内受到同方向的1N的外力作用．下列推断正确的是()A．0～2秒内外力的平均功率是eq\f(9,4)WB．第2秒内外力所做的功是eq\f(5,4)JC．第2秒末外力的瞬时功率最大D．第1秒内与第2秒内质点动能增加量的比值是eq\f(4,5)解析第1s内物体位移x1＝eq\f(1,2)at2＝eq\f(1,2)eq\f(F,m)t2＝1m，外力做功W1＝Fx1＝2J，v1＝at＝eq\f(2,1)×1m/s＝2m/s，第2s内位移x2＝v1t＋eq\f(1,2)at2＝2×1m＋eq\f(1,2)×eq\f(1,1)×12m＝2.5m，外力做功W2＝Fx2＝1×2.5J＝2.5J，B错误；2s内外力的平均功率P＝eq\f(W,t)＝eq\f(2＋2.5,2)W＝eq\f(9,4)W，A正确；由瞬时功率P＝Fv可知，第1s末瞬时功率P1＝F1v1＝2×2W＝4W，第2s末的速度v2＝v1＋at＝(2＋1×1)m/s＝3m/s，瞬时功率P2＝F2v2＝1×3W＝3W，C错误；由动能定理可知，动能的增加量等于合外力做的功，其比值为eq\f(2,2.5)＝eq\f(4,5)，D正确．答案AD2.eq\a\vs4\al([2021·衡水调研])如图甲所示，水平木板上有质量m＝1.0kg的物块，受到随时间t变化的水平拉力F作用(图乙)，用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力Ff的大小(图丙)．重力加速度g取10m/s2.下列推断正确的是()A．5s内拉力对物块做功为零B．4s末物块所受合力大小为4.0NC．物块与木板之间的动摩擦因数为0.4D．6～9s内物块的加速度的大小为2.0m/s2解析物块在随时间变化的力F的作用下，静摩擦力也渐渐变大，到4s末，力F与Ff平衡，合力为0，B错；之后物块所受的力F大于摩擦力使之运动，静摩擦力变为滑动摩擦力，物块在第5s内运动起来，所以5s内拉力对物块做正功，A错；由滑动摩擦力公式得μ＝eq\f(Ff,mg)＝0.3，C错；6～9s内物块的加速度a＝(F－Ff)/m＝2.0m/s2，D对．答案D3.eq\a\vs4\al([2021·皖西联考])在光滑水平面上物体沿直线从A点运动到B点的过程中，位移为s，如图所示，F1和F2是作用在物体上的两个相互垂直的水平恒力，AB连线与F2间的夹角为α，则以下说法正确的是()A．物体肯定做匀加速直线运动B．物体的加速度肯定为eq\f(\r(F\o\al(2,1)＋F\o\al(2,2)),m)C．F1与F2的合力对物体做的功为(eq\r(F\o\al(2,1)＋F\o\al(2,2)))scosαD．F1与F2的合力对物体做的功为F1ssinα＋F2scosα解析物体沿直线从A点到B点，说明物体受到的合力与轨迹要么共线，要么合力为零，由图示可知：F1、F2的合力与直线AB不共线，说明在水平面上还受到其他力的作用．由条件知物体可能做匀速直线运动，也可能做匀加速直线运动，选项A错误；由于在水平面上还受到其他力的作用，故eq\r(F\o\al(2,1)＋F\o\al(2,2))不是物体受到的合力，选项B错误；由于F1、F2都为恒力，满足功的定义式，F1、F2的合力对物体做的功等于两个力对物体做功的代数和，即F1ssinα＋F2scosα，选项D正确，C错误．答案D4.质量为m的汽车在平直路面上启动，启动过程的速度图象如图所示，从t1时刻起汽车的功率保持不变，整个运动过程中汽车所受阻力恒为Ff，则()A．0～t1时间内，汽车的牵引力等于meq\f(v1,t1)B．t1～t2时间内，汽车的功率等于eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(m\f(v1,t1)＋Ff))v1C．汽车运动的最大速度v2＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(mv1,Fft1)＋1))v1D．t1～t2时间内，汽车的平均速度小于eq\f(v1＋v2,2)解析由题图可知，0～t1时间内，汽车做匀加速运动，a＝eq\f(v1,t1)，F1－Ff＝ma，联立得，F1＝meq\f(v1,t1)＋Ff，选项A错误；在t1时刻汽车达到额定功率P＝F1v1＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(m\f(v1,t1)＋Ff))v1，t1～t2时间内，汽车保持额定功率不变，选项B正确；t2时刻，速度达到最大值v2，此时刻F2＝Ff，P＝F2v2，v2＝eq\f(P,F2)＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(mv1,Fft1)＋1))v1，选项C正确；由v－t图线与横轴所围面积表示位移可知，t1～t2时间内，汽车的平均速度大于eq\f(v1＋v2,2)，选项D错误．答案BC5.如图所示，定滑轮至滑块的高度为h，已知细绳的拉力为F(恒定)，滑块沿水平面由A点前进s至B点，滑块在初、末位置时细绳与水平方向夹角分别为α和β.求滑块由A点运动到B点的过程中，绳的拉力对滑块所做的功为________．解析设绳对物体的拉力为T，明显人对绳的拉力F等于T.T在对物体做功的过程中大小虽然不变，但其方向时刻在转变，因此该问题是变力做功的问题．但是在滑轮的质量以及滑轮与绳间的摩擦不计的状况下，人对绳做的功就等于绳的拉力对物体做的功，而拉力F的大小和方向都不变，所以F做的功可以用公式W＝Flcosα直接计算．由题图可知，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：Δs＝s1－s2＝eq\f(h,sinα)－eq\f(h,