高考物理一轮复习 第五章 机械能 1 功和功率考点规范练-人教版高三全册物理试题.doc

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1、功和功率一、单项选择题1.(2016浙江宁波模拟)如图所示,木块B上表面是水平的,木块A置于B上,并与B保持相对静止,一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑,在下滑过程中()A.A所受的合力对A不做功B.B对A的弹力做正功C.B对A的摩擦力做正功D.A对B做正功解析A、B一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑,加速度为gsin 。由于A速度增大,由动能定理可知,A所受的合力对A做正功,B对A的摩擦力做正功,B对A的弹力做负功,选项A、B错误,C正确;A对B不做功,选项D错误。答案C2.如图所示,用与水平方向成角的力F,拉着质量为m的物体沿水平地面匀速前进位移s,已知物体和地面间的动摩擦因数为。则在此过

2、程中F做的功为() A.mgsB.mgsC.D.导学号17420177解析物体受力平衡,有Fsin +FN=mg,Fcos -FN=0,在此过程中F做的功W=Fscos =,D正确。答案D3.(2016河南鹤壁模拟)一个质量为m的物块,在几个共点力的作用下静止在光滑水平面上。现把其中一个水平方向的力从F突然增大到3F,并保持其他力不变,则从这时开始到t秒末,该力的瞬时功率是()A.B.C.D.解析物块受到的合力为2F,根据牛顿第二定律有2F=ma,在合力作用下,物块做初速度为零的匀加速直线运动,速度v=at,该力大小为3F,则该力的瞬时功率P=3Fv,解以上各式得P=,C正确。答案C4.(20

3、16安徽期中测试)A、B两物体的质量之比mAmB=21,它们以相同的初速度v0在水平面上做匀减速直线运动,直到停止,其速度时间图象如图所示。那么,A、B两物体所受摩擦阻力之比FAFB与A、B两物体克服摩擦阻力做功之比WAWB分别为()A.21,41B.41,21C.14,12D.12,14解析由v-t图象可知aAaB=21,又由F=ma,mAmB=21,可得FAFB=41;又由题图中面积关系可知A、B位移之比xAxB=12,由做功公式W=Fx,可得WAWB=21,故选B。答案B5.(2016西工大附中模拟)当前我国“高铁”事业发展迅猛,假设一辆高速列车在机车牵引力和恒定阻力作用下,在水平轨道上

4、由静止开始启动,其v-t图象如图所示,已知0t1时间内为过原点的倾斜直线,t1时刻达到额定功率P,此后保持功率P不变,在t3时刻达到最大速度v3,以后匀速运动。下列判断正确的是()A.从0至t3时间内,列车一直做匀加速直线运动B.t2时刻的加速度大于t1时刻的加速度C.在t3时刻以后,机车的牵引力为零D.该列车所受的恒定阻力大小为导学号17420178解析0t1时间内,列车做匀加速运动,t1t3时间内,加速度逐渐变小,故A、B错误;t3以后列车做匀速运动,牵引力大小等于阻力大小,故C错误;匀速运动时Ff=F牵=,故D正确。答案D6.(2016陕西师大附中模拟)如图所示,传送带AB倾角是,传送带

5、上的可看做质点的小物块质量是m,物块与传送带间的动摩擦因数为tan 。现给在B位置的小物块一个沿传送带向上的初速度v0,传送带速度为v,方向未知。在传送带上摩擦力对物块做功的最大功率是()A.mg(v0-v)cos B.mgv0cos C.mgvcos D.mg(v0+v)cos 解析因为tan ,即mgcos mgsin ,不论传送带如何转动,物块在传送带上都做减速运动,故摩擦力对物块做功的最大功率在刚放上瞬间,功率最大为P=mgv0cos ,故B正确。答案B7.某物体在变力F作用下沿水平方向做直线运动,物体的质量m=10 kg,F随物体的坐标x的变化情况如图所示。若物体从坐标原点由静止出发

6、,不计一切摩擦。借鉴教科书中学习直线运动时由v-t图象求位移的方法,结合其他所学知识,根据图示的F-x图象可求出物体运动到x=16 m处时的速度大小为()A.3 m/sB.4 m/sC.2 m/sD. m/s导学号17420179解析力F在运动过程中所做的总功WF=104 J=40 J,由动能定理得WF=mv2-0,解得物块运动到x=16 m处的速度大小为v=2 m/s,C正确。答案C二、多项选择题8.(2016陕西咸阳质检)如图所示,B物体在拉力F的作用下向左运动,在运动过程中,A、B之间有相互作用的摩擦力,关于这对摩擦力做功的情况,下列说法正确的是()A.A、B都克服摩擦力做功B.摩擦力对

7、A不做功C.摩擦力对B做负功D.摩擦力对A、B都不做功解析对A、B受力分析如图所示,物体A在Ff2作用下没有位移,所以摩擦力对A不做功,故B正确;对物体B,Ff1与位移夹角为180,做负功,故C正确,A、D错误。答案BC9.如图所示,某一百货商场内自动电梯以恒定速度v0匀速上升,一个质量为m的人沿电梯匀速往上走,在时间t内走完此电梯。若电梯长为l,电梯斜面倾角为,则()A.电梯对该人做功为mglsin B.电梯对该人做功为mgv0tsin C.重力的功率为D.重力的功率为mgv0sin 导学号17420180解析对人受力分析可知,人在匀速通过电梯过程中,重力和电梯的支持力平衡,重心的位移为l,

8、传送距离为x=v0t,人克服重力做的功WG=mglsin ,重力的功率P=,电梯对人做的功W=mgxsin =mgv0tsin ,故选项B、C正确。答案BC10.(2016浙江嘉兴质检)如图所示,摆球质量为m,悬线的长为l,把悬线拉到水平位置后放手。设在摆球从A点运动到B点的过程中空气阻力F阻的大小不变,则下列说法正确的是()A.重力做功为mglB.绳的拉力做功为零C.F阻做功为-mglD.F阻做功为-F阻l解析小球下落过程中,重力做功为mgL,A正确;绳的拉力始终与速度方向垂直,拉力做功为零,B正确;空气阻力F阻大小不变,方向始终与速度方向相反,故F阻做功为-F阻l,C错误,D正确。答案AB

9、D11.(2016河南名校质检)如图甲所示,物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动。通过力传感器和速度传感器监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙所示。g取10 m/s2。则()A.物体的质量m=1.0 kgB.物体与水平面间的动摩擦因数=0.20C.第2 s内物体克服摩擦力做的功W=2.0 JD.前2 s内推力F做功的平均功率=1.5 W解析第2 s内,根据速度时间图象可知,物体的加速度为2 m/s2,第3 s内,物体做匀速直线运动,F=Ff=2 N,所以根据牛顿第二定律得3-mg=2m,2=mg,解得m=0.5 kg,=0.40,A、B选项错误;第2 s内物体运动的位移

10、为1 m,摩擦力为2 N,克服摩擦力做的功W=2.0 J,C选项正确;前2 s内推力F做功为3 J,平均功率=1.5 W,D选项正确。答案CD三、非选择题12.如图甲所示,质量m=2 kg的物体静止在水平面上,物体跟水平面间的动摩擦因数=0.2。从t=0时刻起,物体受到一个水平力F的作用而开始运动,F随时间t变化的规律如图乙所示,6 s后撤去拉力F(g取10 m/s2)。求:(1)4 s末物体的速度。(2)物体运动过程中拉力F做的功。导学号17420181解析(1)在04 s内,拉力为F1=10 N,时间间隔t1=4 s,设物体的加速度为a1,4 s末速度为v,则根据牛顿第二定律得F1-mg=

11、ma1又v=a1t1联立式得v=12 m/s(2)前4 s的位移x1=a1解得x1=24 m由图象得46 s内物体受到的拉力F2=4 N=mg所以物体做匀速直线运动,时间间隔t2=2 s,位移大小x2=vt2联立式得x2=24 m物体运动过程中拉力F做的功W=F1x1+F2x2联立式得W=336 J答案(1)12 m/s(2)336 J13.(2016浙江舟山模拟)质量为1.0103 kg的汽车,沿倾角为30的斜坡由静止开始运动,汽车在运动过程中所受摩擦阻力大小恒为2 000 N,汽车发动机的额定输出功率为5.6104 W,开始时以a=1 m/s2的加速度做匀加速运动(g取10 m/s2)。求

12、:(1)汽车做匀加速运动的时间t1。(2)汽车所能达到的最大速率。(3)若斜坡长143.5 m,且认为汽车到达坡顶之前,已达到最大速率,则汽车从坡底到坡顶需多长时间?解析(1)由牛顿第二定律得F-mgsin 30-Ff=ma设匀加速过程的末速度为v,则有P=Fv,v=at1解得t1=7 s(2)当达到最大速度vm时,a=0,则有P=(mgsin 30+Ff)vm解得vm=8 m/s(3)汽车匀加速运动的位移x1=在后一阶段对汽车由动能定理得Pt2-(mgsin 30+Ff)x2=mv2又有x=x1+x2解得t2=15 s故汽车运动的总时间为t=t1+t2=22 s答案(1)7 s(2)8 m/s(3)22 s