高考物理一轮复习 专题6-1 功和功率千题精练.doc

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1、1 / 11【2019【2019 最新最新】精选高考物理一轮复习精选高考物理一轮复习 专题专题 6-16-1 功和功率千题精练功和功率千题精练一选择题1.(2018广西南宁模拟)关于功的概念，下列说法正确的是( )A.物体受力越大，位移越大，力对物体做功越多B.合力的功等于各分力功的矢量和C.摩擦力可以对物体做正功D.功有正、负，但正、负不表示方向，而表示大小【参考答案】C2.人教版必修 2P59T1 改编如图 2 所示，质量分别为 m1 和 m2 的两个物体，m1W2 B.W1W2C.W1W2 D.条件不足，无法确定【参考答案】C【名师解析】由题意可得 F1 和 F2 是恒力，物体移动的位移

2、相同，并且力与位移的夹角相等，所以由功的公式 WFLcos 可知，它们对物体做的功是相同的，选项 C 正确。2 / 113.(2017佛山模拟)质量为 2 kg 的小铁球从某一高度由静止释放，经 3 s 到达地面，不计空气阻力，g 取 10 m/s2。则( )A.2 s 末重力的瞬时功率为 200 WB.2 s 末重力的瞬时功率为 400 WC.2 s 内重力的平均功率为 100 WD.2 s 内重力的平均功率为 400 W【参考答案】B4.(2017天津区模拟)一个高中生骑电动车以 20 km/h 的速度匀速行驶，电动车所受的阻力是人和车总重力的。已知人和车的总质量约为 80 kg，重力加速

3、度大小 g 取 10 m/s2，则此时电动车电机的输出功率约为( )A.50 W B.100 WC.450 W D.800 W【参考答案】C【名师解析】车在匀速行驶时，人和车受力平衡，人和车受到的阻力大小为Ffmg800 N80 N，此时的功率 PFvFfv80 W444 W，所以选项 C正确。5.(2017郑州高三检测)(多选)如图 5 所示，斜面顶端 A 与另一点 B 在同一水平线上，甲、乙两小球质量相等。小球甲沿光滑斜面以初速度 v0 从顶端 A 滑到底端，小球乙以同样的初速度从 B 点抛出，不计空气阻力，则( )图 5A.两小球落地时速率相同B.两小球落地时，重力的瞬时功率相同3 /

4、11C.从开始运动至落地过程中，重力对它们做功相同D.从开始运动至落地过程中，重力的平均功率相同【参考答案】AC6.如图 7 所示，质量为 60 kg 的某运动员在做俯卧撑运动，运动过程中可将她的身体视为一根直棒。已知重心在 c 点，其垂线与脚、两手连线中点间的距离oa、ob 分别为 0.9 m 和 0.6 m。若她在 1 min 内做了 30 个俯卧撑，每次肩部上升的距离均为 0.4 m，则克服重力做的功和相应的功率约为(取 g10 m/s2)( )图 7A.430 J，7 W B.4 300 J，70 WC.720 J，12 W D.7 200 J，120 W【参考答案】B【名师解析】设重

5、心上升的高度为 h，根据相似三角形可知，每次俯卧撑中，有，即 h0.24 m。一次俯卧撑中，克服重力做功 Wmgh60100.24 J144 J，所以一分钟内克服重力做的总功为 W 总NW4 320 J，功率 P72 W，故选项 B 正确。7运输人员要把质量为 m、体积较小的木箱拉上汽车，现将长为 L 的木板搭在汽车尾部与地面间，构成一固定斜面，然后把木箱沿斜面拉上汽车斜面与水平地面成 30角，拉力与斜面平行，木箱与斜面间的动摩擦因数为 ，重力加速度为 g.在将木箱运上汽车过程中，拉力至少做功为( )AmgL BmgL 2C.mgL(1) 4 / 11D.mgLmgL【参考答案】C8.如图所示

6、，一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质缆绳提升一箱货物，已知货箱的质量为 M，货物的质量为 m，货车以速度 v 向左做匀速直线运动，重力加速度为 g，则在将货物提升到图示的位置时，下列说法正确的是( )A货箱向上运动的速度大于 vB缆绳中的拉力 FT(Mm)gC货车对缆绳拉力做功的功率 P(Mm)gvcos D货物对货箱底部的压力小于 mg【参考答案】BC【名师解析】将货车的速度进行正交分解，如图所示，由于缆绳不可伸长，货箱和货物整体向上运动的速度和货车速度沿着缆绳方向的分量相等，故 v1vcos ，由于 不断减小，故货箱和货物整体向上做加速运动，加速度向上，速度大小小于 v，故 A 错误；货箱和

7、货物整体向上做加速运动，故缆绳中的拉力大于(Mm)g，故 B 正确；货箱和货物整体的速度为 vcos ，故拉力功率 PFv (Mm)gvcos ，故 C 正确；货箱和货物整体向上做加速运动，加速度向上，处于超重状态，故箱中的货物对货箱底部的压力大于 mg，故 D 错误。9. (2016西安八校高三质检)如图所示，质量为 m 的物体静止在倾角为 的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为 ，现使斜面水平向左以速度 v 匀速移动距离 l。(物体与斜面相对静止)，以下说法正确的是( )A斜面体对物体做的总功是 0B重力对物体做的功为 mgl5 / 11C摩擦力对物体做的功为 mglcos D斜面对物体的支

8、持力做功的功率为 mgvcos 【参考答案】A10(2016江苏南京三校联考)身高约 1.7 m 的高中男生在学校体育课完成“引体向上”的测试，该同学在 1 min 内完成了 15 次“引体向上”，每次“引体向上”都使自己的整个身体升高一个手臂的高度，且每次“引体向上”都需要 2 s才能完成，则该同学在整个测试过程中克服重力的平均功率约为( )A10 W B20 W C90 W D300 W【参考答案】C 【名师解析】男生的体重为 60 kg，每次引体向上上升高度为 0.6 m，克服重力做功为 Wmgh60100.6 J360 J，全过程克服重力做功的平均功率为P W90 W，故 C 正确。1

9、1(2016贵州遵义高三一模)如图所示，质量相同的两物体处于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B 自由下落，最后到达同一水平面，则( )A重力对两物体做的功相同B重力的平均功率相同C到达水平面时重力的瞬时功率 PAPBD到达水平面时两物体的动能相同，速度相同6 / 11【参考答案】A12(2016辽宁大连高三一检)物体静止在光滑水平面上，先对物体施加一水平向右的恒力 F1，经时间 t 后撤去 F1，立即再对它施加一水平向左的恒力 F2，又经时间 3t 后物体回到出发点，在这一过程中，F1、F2 分别对物体做的功 W1、W2间的关系是( )AW1W211 BW1W223CW1W295 D

10、W1W297【参考答案】D13(2016江苏南通高三期末)如图所示，分别用恒力 F1、F2 先后将质量为 m的物体由静止开始沿同一粗糙的固定斜面由底端拉至顶端，两次所用时间相同，第一次力 F1 沿斜面向上，第二次力 F2 沿水平方向。则两个过程( )A物体与斜面摩擦生热相同B物体机械能变化量相同CF1 做的功与 F2 做的功相同DF1 做功的功率比 F2 做功的功率大【参考答案】B【名师解析】由题意可知，两次物体的位移相等，由 xat2 可知，加速度 a 也相同，据 vat 知，到达顶端的速度相等；对物体受力分析可知，力 F2 作用时7 / 11的摩擦力大于力 F1 作用时的摩擦力，则第二次摩

11、擦生热多，A 错误；两次物体在顶端的机械能相等，则机械能的变化量相同，B 正确；两次的摩擦力做功不同，则 F1 和 F2 的做功和功率都不同，且 F1 做功和功率都小于 F2 做功和功率，C、D错误。二计算题1.（2018 广州一模）如图，上表面光滑、下表面粗糙的木板放置于水平地面上，可视为质点的滑块静止放在木板的上表面。t = 0 时刻，给木板一个水平向右的初速度 v0，同时对木板施加一个水平向左的恒力 F，经一段时间，滑块从木板上掉下来。已知木板质量 M =3kg，高 h = 0.2m，与地面间的动摩擦因数 =0.2；滑块质量 m =0.5kg，初始位置距木板左端 L1=0.46m，距木板

12、右端 L2=0.14m；初速度v0=2m/s，恒力 F = 8N，重力加速度 g=10m/s2。求：（1）滑块从离开木板开始到落至地面所用时间；（2）滑块离开木板时，木板的速度大小；（3）从 t = 0 时刻开始到滑块落到地面的过程中，摩擦力对木板做的功。【命题意图】本题考查滑块木板模型、牛顿运动定律、匀变速直线运动规律、做功及其相关的知识点。由于 s1L1=0.46m，表明这时滑块仍然停留在木板上 5此后木板开始向左做匀加速直线运动，摩擦力的方向改变，由牛顿第二定律得 a2=m/s231滑块离开木板时，木板向左的位移 2120.54ssLmL1L2Fv0左右8 / 11该过程根据运动学公式

13、2 22 21 2sa t得 t2=1.8s滑块滑离瞬间木板的速度 m/s6 . 0222tav（3）滑块离开木板后，木板所受地面的支持力及摩擦力随之改变，由牛顿第二定律得 a3=m/s232故木板在这段时间的位移为 0tm152 212 03023tatvs整个过程摩擦力对木板做的功为123()()fWmM gssMgs 12得 7.38fWJ 2(2015山东理综，23)(20 分)如图甲所示，物块与质量为 m 的小球通过不可伸长的轻质细绳跨过两等高定滑轮连接。物块置于左侧滑轮正下方的表面水平的压力传感装置上，小球与右侧滑轮的距离为 l。开始时物块和小球均静止，将此时传感装置的示数记为初始

14、值。现给小球施加一始终垂直于 l 段细绳的力，将小球缓慢拉起至细绳与竖直方向成 60角，如图乙所示，此时传感装置的示数为初始值的 1.25 倍；再将小球由静止释放，当运动至最低位置时，传感装置的示数为初始值的 0.6 倍。不计滑轮的大小和摩擦，重力加速度的大小为 g。求：(1)物块的质量；(2)从释放到运动至最低位置的过程中，小球克服空气阻力所做的功。联立式，代入数据得 M3m(2)设小球运动至最低位置时速度的大小为 v，从释放到运动至最低位置的过程中，小球克服阻力所做的功为 Wf，由动能定理得mgl(1cos 60)Wfmv29 / 11答案 (1)3m (2)0.1mgl3 （20 分）

15、（2016 广州模拟）质量 m=4kg 的物体，与水平地面间的动摩擦因数=0.1，沿水平地面向右做直线运动，经过 A 点时速度为 6m/s。物体过 A 点时开始计时，对物体施加水平恒力 F 作用，经过 0.5s 物体向右移动了 2.5m 到达 B 点；若 t 时刻撤去水平恒力 F，物体最后停在 A 的右方 3.75m 处。g=10m/s2。求：（1）撤去水平恒力 F 的时刻 t ；（2）从物体经过 A 点到最终停止，水平恒力 F 做的功 WF 。【名师解析】（1）首先判断F 的方向。设恒力水平向左，大小为F，摩擦力大小为f，物体从A到 B 的加速度大小为a1。则：由牛顿第二定律：（1 分） ；

16、1+F fma又： （1 分）fmg由题设条件，物体从 A 到 B 作匀减速运动，有：（1 分）2 ABA 11 11 2sv tat联立并代入数据，得：a1=4m/s2（水平向左） ，F=12N（水平向左） （1 分）（评分：能计算出（评分：能计算出 F=12NF=12N 并指出方向就给并指出方向就给 4 4 分）分）接下来要判断在哪个阶段撤去 F。设物体从 A 点到速度为零的 P 点共经历的时间为 t2，通过的位移为，这段时间没有撤去 F。有： （1 分）APs2A 1 tv tva12 A AP20 avs （1 分）解得： （1 分）21.5st AP4.5m3.75ms说明物体向右运

17、动阶段没有撤去 F（评分：能判断到这一点就给 3 分）设在 t 时刻撤去F，则在时间内，物体在F 和水平向右方向的摩擦力()作用下，由ABMPQ10 / 11P 点向左作匀加速运动并到达M 点。设其加速度大小为a2，设水平向右为正，有2tt f mg2-F fma （1 分） 2 PM221()2sa tt （1 分） （1 分）M22()va tt（2）根据（1）的分析可知：WF=-FsAM （2 分） 又：（2 分）AMAPPM-sss联立并代入数据，得： WF= -51J （2 分）4(12 分)如图所示，质量 m=2kg 的物体 A 在倾角 =300 的足够长的固定斜面上，在沿斜面向上

18、的力 F=5N 推力作用下，A 从底端开始以初速度 v0=8m/s 向上运动，已知 A 与斜面之间的动摩擦因数为。经过一段时间 t 速度大小为 2m/s。 （取g=10m/s2）求： 103（1）时间 t；（2）F 在时间 t 内的平均功率；【名师解析】：（12 分）（1） （6 分）若是上滑，受力示意图如图。根据牛顿第二定律，得到1sinmaFmgf (2 分）cosmgf 解得，代入数据得 (1 分）mFmgmgasincos 12 1m/s4as5 . 1482102 1avvt若是下滑，上滑到最高点的时间s2480010avts11 / 11（2） （6 分）当时， ，(1 分） (1 分） ，s5 . 11tm5 . 75 . 1228 2121 1tvvsJ5 .375 . 7511 FsW255 . 1 5 .3711tWPW（或(1 分）W252285vFP当时， ， ，(1 分）,(1 分）(1 分）答：F 在时间 t 内的平均功率为 25W 或 7.5W。s42tm82208 201sstvs m4085ssFsWm22202 202xxtvs J1025xxFsWW5 . 7410402tWPZ