高考物理一轮复习 课时跟踪检测（十七）功和功率（重点班）-人教版高三全册物理试题.doc

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1、课时跟踪检测（十七） 功和功率A级保分题目巧做快做1如图，物块A、B在外力F的作用下一起沿水平地面做匀速直线运动的过程中，下列关于A对地面的滑动摩擦力做功和B对A的静摩擦力做功的说法正确的是()A静摩擦力做正功，滑动摩擦力做负功B静摩擦力不做功，滑动摩擦力做负功C静摩擦力做正功，滑动摩擦力不做功D静摩擦力做负功，滑动摩擦力做正功解析：选C把物块A、B看成一个整体，一起沿水平地面做匀速直线运动，所以fA地f地AF，其中f地A的方向与运动方向相反，故地面对A的滑动摩擦力做负功，因为地面没有位移，所以A对地面的滑动摩擦力不做功；选择A作为研究对象，A做匀速运动，所以fBAf地AF，其中B对A的静摩擦

2、力的方向与运动方向相同，故B对A的静摩擦力做正功。综上可知，C正确。2如图所示，质量为m的物体在恒力F的作用下从底端沿斜面向上一直匀速运动到顶端，斜面高h，倾斜角为，现把物体放在顶端，发现物体在轻微扰动后可匀速下滑，重力加速度大小为g。则在上升过程中恒力F做的功为()AFhBmghC2mgh D无法确定解析：选C把物体放在顶端，发现物体在轻微扰动后可匀速下滑，则物体受力平衡，则有fmgsin ，上滑过程中，物体也做匀速直线运动，受力平衡，则有Fmgsin f2mgsin ，则在上升过程中恒力F做的功WFx2mgsin 2mgh，故C正确。3多选如图所示，轻绳一端受到大小为F的水平恒力作用，另一

3、端通过定滑轮与质量为m、可视为质点的小物块相连。开始时绳与水平方向的夹角为。当小物块从水平面上的A点被拖动到水平面上的B点时，位移为L，随后从B点沿斜面被拖动到定滑轮O处，BO间距离也为L。小物块与水平面及斜面间的动摩擦因数均为，若小物块从A点运动到O点的过程中，F对小物块做的功为WF，小物块在BO段运动过程中克服摩擦力做的功为Wf，则以下结果正确的是()AWFFL(cos 1) BWF2FLcos CWfmgLcos 2 DWfFLmgLsin 2解析：选BC小物块从A点运动到O点，拉力F的作用点移动的距离x2Lcos ，所以拉力F做的功WFFx2FLcos ，A错误，B正确；由几何关系知斜

4、面的倾角为2，所以小物块在BO段受到的摩擦力fmgcos 2，则WffLmgLcos 2，C正确，D错误。4(2015海南高考)如图，一半径为R的半圆形轨道竖直固定放置，轨道两端等高；质量为m的质点自轨道端点P由静止开始滑下，滑到最低点Q时，对轨道的正压力为2mg，重力加速度大小为g。质点自P滑到Q的过程中，克服摩擦力所做的功为()AmgR BmgRCmgR DmgR解析：选C在Q点质点受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力，两力的合力充当向心力，所以有FNmgm，FN2mg，联立解得v，质点下落过程中重力做正功，摩擦力做负功，根据动能定理可得mgRWfmv2，解得WfmgR，所以克服摩擦力所做

5、功为mgR，C正确。5.多选(2018昆明七校联考)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变化的规律分别如图甲、乙所示。取g10 m/s2，则下列说法正确的是()A物体的质量m0.5 kgB物体与水平面间的动摩擦因数0.4C第2 s内物体克服摩擦力做的功W2 JD前2 s内推力F做功的平均功率 3 W解析：选ABC由题图甲、乙可知，在12 s，推力F23 N，物体做匀加速直线运动，其加速度a2 m/s2，由牛顿运动定律可得，F2mgma；在23 s，推力F32 N，物体做匀速直线运动，由平衡条件可知，mgF3；联立解得物体的质量m0

6、.5 kg，物体与水平面间的动摩擦因数0.4，选项A、B正确；由速度时间图像所围的面积表示位移可得，第2 s内物体位移x1 m，克服摩擦力做的功Wfmgx2 J，选项C正确；第1 s内，由于物体静止，推力不做功；第2 s内，推力做功WF2x3 J，即前2 s内推力F做功为W3 J，前2 s内推力F做功的平均功率 W1.5 W，选项D错误。6(2018清远市田家炳实验中学一模)用长为l、不可伸长的细线把质量为m的小球悬挂于O点，将小球拉至悬线偏离竖直方向角后放手，运动t时间后停在最低点。则在时间t内()A小球重力做功为mgl(1cos )B空气阻力做功为mglcos C小球所受合力做功为mgls

7、in D细线拉力做功的功率为解析：选A小球从开始运动到停止的过程中，下降的高度为：hl(1cos )，所以小球的重力做功：WGmghmgl(1cos )，故A正确；在小球运动的整个过程中，重力和空气阻力对小球做功，根据动能定理得：WGWf00，所以空气阻力做功WfWGmgl(1cos )，故B错误；小球受到的合外力做功等于小球动能的变化，所以W合000，故C错误；由于细线的拉力始终与运动的方向垂直，所以细线的拉力不做功，细线的拉力的功率为0，故D错误。7(2018保定四校联考)质量m20 kg的物体，在大小恒定的水平外力F的作用下，沿水平面做直线运动。02 s 内F与运动方向相反，24 s 内

8、F与运动方向相同，物体的v t图像如图所示。g取10 m/s2，则()A拉力F的大小为100 NB物体在4 s时拉力的瞬时功率为120 WC4 s内拉力所做的功为480 JD4 s内物体克服摩擦力做的功为320 J解析：选B取物体初速度方向为正方向，由题图可知物体与水平面间存在摩擦力，由题图可知02 s内，Ffma1且a15 m/s2; 24 s内，Ffma2且a21 m/s2，联立以上两式解得F60 N，f40 N，A错误；由PFv得4 s时拉力的瞬时功率为120 W，B正确；由WFx，02 s内，W1Fx1,24 s内，W2Fx2，由题图可知x110 m，x22 m，代入数据解得，4 s内

9、拉力所做的功为480 J，C错误；摩擦力做功Wfs，摩擦力始终与速度方向相反，故s为路程，由题图可求得总路程为12 m，4 s 内物体克服摩擦力做的功为480 J，D错误。B级拔高题目稳做准做8.多选一辆汽车在水平路面上匀速直线行驶，阻力恒为f。t1时刻驶入一段阻力为2f的路段继续行驶。t2时刻驶出这段路，阻力恢复为f。行驶中汽车功率恒定，则汽车的速度v及牵引力F随时间t的变化图像可能是()解析：选ACt1之前，汽车做匀速直线运动，牵引力与阻力相等，t1时刻后阻力变为2f，汽车做减速运动，由PFv可知，随着速度的减小，牵引力逐渐增大，即汽车做加速度逐渐减小的减速运动，当牵引力增大到2f时，汽车

10、以做匀速运动；t2时刻后，汽车驶出这段路，阻力恢复为f，这时牵引力大小为2f大于阻力f，汽车做加速运动，由PFv知，随着速度增大，牵引力逐渐减小，加速度逐渐减小。汽车还可能未减速到就驶出这段路，对应的Ft图像如选项C所示，由以上分析可知，A、C正确。9多选(2018揭阳市揭东一中检测)质量为400 kg的赛车在平直赛道上以恒定功率加速，受到的阻力不变，其加速度a和速度的倒数的关系如图所示，则赛车()A速度随时间均匀增大B加速度随时间均匀增大C输出功率为160 kWD所受阻力大小为1 600 N解析：选CD由题图可知，加速度变化，故赛车做变加速直线运动，故A错误；a函数方程为a4，汽车加速运动，

11、速度增大，加速度减小，故B错误；对汽车受力分析，受重力、支持力、牵引力和摩擦力，根据牛顿第二定律，有：Ffma其中：F联立得：a结合图线，当物体的速度最大时，加速度为零，故结合图像可以知道，a0时，0.01，v100 m/s，所以最大速度为100 m/s由图像可知：4，解得：f4m4400 N1 600 N0解得：P160 kW，故C、D正确。10多选在倾角为的光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B，它们的质量分别为m1、m2，弹簧劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态。现开始用一恒力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动，当物块B刚要离开C时，物块A运动的距离为d，速度为v，重力加速度

12、大小为g，则此时()Am2gsin kdB物块A加速度大小为C重力对物块A做功的功率为(kdm2gsin )vD弹簧的弹力对物块A做功的功率为(kdm2gsin )v解析：选BC开始系统处于静止状态，弹簧弹力等于A的重力沿斜面向下的分力，当B刚离开C时，弹簧的弹力等于B的重力沿斜面向下的分力，故m2gsin kx2，但由于开始时弹簧是压缩的，故dx2，故m2gsin kd，故A错误；物块A的加速度a，开始弹簧处于压缩状态，压缩量x1，又x1x2d，解得a，故B正确；由于速度v与重力夹角不为零，故重力的瞬时功率等于m1gvsin ，则由m1gsin kx1、m2gsin kx2及x1x2d得，m

13、1gsin m2gsin kd，所以重力做功的功率P(kdm2gsin )v，故C正确；当物块B刚要离开C时，弹簧的弹力为m2gsin ，则弹力对物块A做功的功率为m2sin v，故D错误。11.(2018常州模拟)高速连续曝光照相机可在底片上重叠形成多个图像。现利用这架照相机对MD2 000家用汽车的加速性能进行研究，如图为汽车做匀加速直线运动时三次曝光的照片，图中汽车的实际长度为4 m，照相机每两次曝光的时间间隔为2.0 s。已知该汽车的质量为1 000 kg，额定功率为90 kW，汽车运动过程中所受的阻力始终为1 500 N。(1)试利用图示，求该汽车的加速度。(2)若汽车由静止开始以此

14、加速度做匀加速运动，匀加速运动状态最多能保持多长时间。(3)汽车所能达到的最大速度是多大。(4)若该汽车从静止开始运动，牵引力不超过3 000 N，求汽车运动2 400 m所用的最短时间(汽车已经达到最大速度)。解析：(1)由题图可得汽车在第1个2.0 s时间内的位移x19 m，第2个2.0 s时间内的位移x215 m汽车的加速度a1.5 m/s2。(2)由FFfma得，汽车牵引力FFfma(1 5001 0001.5)N3 000 N汽车做匀加速运动的末速度v m/s30 m/s匀加速运动保持的时间t1 s20 s。(3)汽车所能达到的最大速度vm m/s60 m/s。(4)由(1)、(2)

15、知匀加速运动的时间t120 s，运动的距离x1t120 m300 m所以，后阶段以恒定功率运动的距离x2(2 400300)m2 100 m对后阶段以恒定功率运动，有：P额t2Ffx2mvm2mv2解得t250 s所以最短时间为t总t1t2(2050)s70 s。答案：(1)1.5 m/s2(2)20 s(3)60 m/s(4)70 s12(2018温州中学模拟)目前，我国的高铁技术已处于世界领先水平，它是由几节自带动力的车厢(动车)加几节不带动力的车厢(拖车)组成一个编组，称为动车组。若每节动车的额定功率均为1.35104 kW，每节动车与拖车的质量均为5104 kg，动车组运行过程中每节车

16、厢受到的阻力恒为其重力的0.075倍。若已知1节动车加2节拖车编成的动车组运行时的最大速度v0为466.7 km/h。我国的沪昆高铁是由2节动车和6节拖车编成动车组来工作的，其中头、尾为动车，中间为拖车。当列车高速行驶时会使列车的“抓地力”减小不易制动，解决的办法是制动时，常用“机械制动”与“风阻制动”配合作用，所谓“风阻制动”就是当检测到车轮压力非正常下降时，通过升起风翼(减速板)调节其风阻，先用高速时的风阻来增大“抓地力”将列车进行初制动，当速度较小时才采用机械制动。求：(所有结果保留两位有效数字)(1)沪昆高铁的最大时速v为多少？(2)当动车组以加速度1.5 m/s2加速行驶时，第3节车

17、厢对第4节车厢的作用力为多大？(3)沪昆高铁以题(1)中的最大速度运动时，测得此时风相对于运行车厢的速度为100 m/s，已知横截面积为1 m2的风翼上可产生1.29104 N的阻力，此阻力转化为车厢与地面阻力的效率为90%。沪昆高铁每节车厢顶安装有2片风翼，每片风翼的横截面积为1.3 m2，求此情况下“风阻制动”的最大功率为多大？解析：(1)由P3kmgv0,2P8kmgv，代入数据解得：v0.75 v03.5102 km/h。(2)设各动车的牵引力为F牵，第3节车厢对第4节车厢的作用力大小为F，以第1、2、3节车厢为研究对象，由牛顿第二定律得：F牵3kmgF3ma以动车组整体为研究对象，由牛顿第二定律得：2F牵8kmg8ma由上述两式得：Fkmgmama1.1105 N。(3)由风阻带来的列车与地面的阻力为：F阻1.291041.3280.9 N2.4105 N“风阻制动”的最大功率为PF阻vm2.4105 W2.3107 W。答案：(1)3.5102 km/h(2)1.1105 N(3)2.3107 W