2017_2018学年高中物理重难点强化练（四）功和功率新人教版.docx

重难点强化练（四） 功和功率1关于摩擦力做功，下列说法中正确的是()A滑动摩擦力阻碍物体的相对运动，一定做负功B静摩擦力起着阻碍物体相对运动趋势的作用，一定不做功C静摩擦力和滑动摩擦力一定都做负功D静摩擦力可能对物体做正功解析：选D功的计算公式WFlcos 中的l是指相对于地面的位移，滑动摩擦力(静摩擦力)仅起阻碍物体间的相对运动(相对运动趋势)的作用，它与物体对地“绝对位移”的方向既可能相同也可能相反，所以它可能做正功，也可能做负功，A、C错误；物体间有静摩擦力作用时两物体相对静止，但物体可以相对地面移动，所以静摩擦力也可能做功，B错误；物体间的静摩擦力可能是动力，也可能是阻力，因此可能做正功，也可能做负功，选项D正确。2物体m静止在倾角为的斜面上，斜面体沿水平方向向右匀速移动了距离s，如图1所示，物体m相对斜面静止。则下列说法中不正确的是()图1A重力对物体m做正功B合力对物体m做功为零C摩擦力对物体m做负功D支持力对物体m做正功解析：选A物体的受力及位移如图所示。支持力FN与位移l的夹角90，故摩擦力做负功，选项C正确。合力为零，合力不做功，选项B正确，故符合题意的选项为A。3.如图2所示，演员正在进行杂技表演。由图可估算出他将一只鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于()图2A0.3 JB3 JC30 J D300 J解析：选A由生活常识及题图知，一只鸡蛋的质量接近0.05 kg，上抛高度在0.6 m左右，则人对鸡蛋做的功Wmgh0.3 J，故选项A正确，选项B、C、D错误。4.将动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引力，又可以载客，这样的客车车辆叫做动车。而动车组是几节自带动力的车辆(动车)加几节不带动力的车辆(也叫拖车)编成一组，如图3所示。假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等。若1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为120 km/h，则9节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为()图3A120 km/h B240 km/hC360 km/h D480 km/h解析：选C由P4kmgv和9P12kmgv，解得v3v360 km/h，故C正确。5.如图4所示，在加速向左运动的车厢中，一个人用力沿车前进的方向推车厢。已知人与车厢始终保持相对静止，那么人对车厢做功的情况是()图4A做正功 B做负功C不做功 D无法确定解析：选B人随车厢加速运动，车厢对人的作用力的合力方向向左，由牛顿第三定律可知人对车厢的作用力的合力方向向右，所以人对车厢做负功，故B正确。6(多选)一物体自t0时开始做直线运动，其速度图线如图5所示。下列选项正确的是()图5A在06 s内，物体离出发点最远为30 mB在06 s内，物体经过的路程为40 mC在04 s内，物体的平均速率为7.5 m/sD在56 s内，物体所受的合力做负功解析：选BC05 s内物体向正向运动，56 s内向负向运动，故5 s末离出发点最远，由面积法求出05 s内的位移l135 m，A错误；56 s内的位移l25 m，总路程为40 m，B正确；由面积法求出04 s内的位移l30 m，此段时间内路程等于位移的大小，故平均速率7.5 m/s，C正确；由图像知56 s内物体加速运动，合力和位移同向，合力做正功，D错误。7(多选)如图6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()图6A重力对两物体做功相同B重力的平均功率相同C到达底端时重力的瞬时功率PAPA，故C正确。8.汽车发动机的额定输出功率为P1，它在水平路面上行驶时受到的摩擦阻力大小恒定。汽车在水平路面上由静止开始运动，直到车速达到最大速度vm，汽车发动机的输出功率P随时间变化的图像如图7所示。若在0t1时间内，汽车发动机的牵引力是恒定的，则汽车受到的合力F合随时间变化的图像可能是()图7解析：选D0t1时间内牵引力是恒定的，故合力也是恒定的；输出功率在增大，当达到额定功率后，速度逐渐增大，牵引力逐渐减小，一直到等于摩擦力，故合力也一直减小直到等于零。9(多选)水平地面上有一木箱，木箱与地面之间的动摩擦因数为(01)。现对木箱施加一拉力F，使木箱做匀速直线运动。设F的方向与水平面的夹角为，如图8所示，在从0逐渐增大到90的过程中，木箱的速度保持不变，则()图8AF先减小后增大 BF一直增大CF的功率减小 DF的功率不变解析：选AC由于木箱的速度保持不变，因此木箱始终处于平衡状态，对木箱进行受力分析，由平衡条件得mgNFsin ，Fcos fN，联立解得F，所以在从0逐渐增大到90的过程中，F先减小后增大，选项A正确，B错误；F的功率为PFvcos ，在从0逐渐增大到90的过程中，tan 逐渐增大，故功率P逐渐减小，选项C正确，D错误。10(多选)如图9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，则下述说法正确的是()图9A0t1时间内汽车做匀加速运动且功率恒定Bt1t2时间内汽车牵引力逐渐减小Ct1t2时间内的平均速度为(v1v2)D在全过程中t1时刻的牵引力及其功率都是最大值，t2t3时间内牵引力最小解析：选BD由图可知，0t1时间内汽车做匀加速直线运动，牵引力恒定，由PFv可知，汽车的功率均匀增大，A错误；t1t2时间内汽车以额定功率行驶，速度逐渐增大，牵引力逐渐减小，B正确；因t1t2时间内，ab图线与t轴所围面积大于ab直线与t轴所围面积，故其过程中的平均速度大于(v1v2)，C错误；0t1时间内，牵引力恒定，功率均匀增大，t1时刻以后牵引力逐渐减小，到t2时刻牵引力等于阻力，达到最小，而t1时刻达到额定功率后，功率保持不变，D正确。11汽车在平直的公路上由静止启动，开始做直线运动，图10中曲线1表示汽车运动的速度和时间的关系(除616 s时间段图线为曲线外，其余时间段图线均为直线)，直线2表示汽车的功率和时间的关系。设汽车在运动过程中受到的阻力不变，在16 s末汽车的速度恰好达到最大。图10(1)定性描述汽车的运动状态；(2)求汽车受到的阻力和最大牵引力；(3)求汽车的质量。解析：(1)汽车刚开始做初速度为零的匀加速运动，6 s末开始做加速度减小的变加速运动，16 s末开始做匀速运动。(2)汽车受到的阻力f N583.3 N6 s末的速度为8 m/s，是匀加速直线运动的末速度，此时牵引力最大，F N875 N。(3)汽车匀加速运动的加速度为a m/s2 m/s2由牛顿第二定律得Ffma解得m kg218.8 kg。答案：(1)见解析(2)583.3 N875 N(3)218.8 kg12.在检测某款电动车性能的某次实验中，质量为8102 kg的电动车由静止开始沿平直公路行驶，达到的最大速度为15 m/s，利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v，并描绘出F图像，如图11所示(图中AB、BO均为直线)。假设电动车行驶中所受阻力恒定，求此过程中：图11(1)电动车的额定功率。(2)电动车由静止开始运动，经多长时间，速度达到2 m/s?解析：由F图像可知，AB段对应汽车加速的过程中保持牵引力F2 000 N恒定不变，即做匀加速直线运动；BO段中的斜率kF/Fv保持恒定不变，对应汽车在这一阶段以额定功率加速行驶。(1)当汽车达到最大速度vm15 m/s时，汽车的牵引力FFf400 N，其中Ff表示地面对汽车