高考物理一轮复习 第5章 机械能及其守恒定律 第1节 课时提能练14 功和功率

到乌蒙山区的昭通;从甘肃中部的定西，到内蒙古边陲的阿尔山，看真贫、知真贫，真扶贫、扶真贫，成为“花的精力最多”的事;“扶贫先扶志”“扶贫必扶智”“实施精准扶贫”课时提能练(十四)功和功率(限时：40分钟)A级跨越本科线1(2017潍坊模拟)下列说法正确的是()A米、千克、秒、库仑都属于国际单位制的基本单位B同一个物体在地球上比在月球上惯性大C物体做曲线运动时，其所受合力的瞬时功率可能为零D一对作用力与反作用力的功一定大小相等且一正一负C库仑不属于国际单位制中的基本单位，A错惯性的大小只与物体的质量有关，与其他因素无关，B错物体做曲线运动时，当所受合外力与速度垂直时，合外力的瞬时功率为零，C对相互作用力作用在两个物体上，而两个物体的位移大小以及方向无法确定，D错2运动员在110米栏比赛中，主要有起跑加速、途中匀速跨栏和加速冲刺三个阶段，运动员的脚与地面间不会发生相对滑动，以下说法正确的是()A加速阶段地面对运动员的摩擦力做正功B匀速阶段地面对运动员的摩擦力做负功C由于运动员的脚与地面间不发生相对滑动，所以不论加速还是匀速，地面对运动员的摩擦力始终不对运动员做功D无论加速还是匀速阶段，地面对运动员的摩擦力始终做负功C因运动员的脚与地面间不发生相对滑动，故地面对运动员的静摩擦力对运动员不做功，A、B、D均错误，C正确3(2017银川模拟)如图517所示，甲、乙两物体之间存在相互作用的滑动摩擦力，甲对乙的滑动摩擦力对乙做了负功，则乙对甲的滑动摩擦力对甲() 【导学号：92492214】图517A可能做正功，也可能做负功，也可能不做功B可能做正功，也可能做负功，但不可能不做功C可能做正功，也可能不做功，但不可能做负功D可能做负功，也可能不做功，但不可能做正功A若甲固定不动，乙在甲表面滑动，则乙对甲的滑动摩擦力对甲不做功；若乙向右运动的同时甲向左运动，则甲、乙间的一对滑动摩擦力均做负功；若水平地面光滑，静止的甲在乙的滑动摩擦力带动下做加速运动，则乙对甲的滑动摩擦力对甲做正功，所以只有选项A正确4.如图518所示，中间有孔的物块A套在光滑的竖直杆上，通过滑轮用不可伸长的轻绳将物块拉着向上匀速运动，则关于拉力F及拉力F的功率P，下列说法正确的是()图518AF增大，P不变BF增大，P增大CF不变，P减小DF增大，P减小A设物块匀速运动的速度大小为v0，则轻绳与竖直杆的夹角为时，由物块A受力平衡有Fcos mg，物块上升过程，增大，F增大，选项C错误；根据速度的合成与分解，得轻绳的速度大小vv0cos ，拉力F的功率PFvmgv0，即P不变，选项A正确，B、D均错误5一质量为m的木块静止在光滑的水平面上，从t0开始，将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上，下列说法正确的是()A木块在经历时间t1的过程中，水平恒力F做的功为t1B木块经历时间t1，在t1时刻力F的瞬时功率为tC木块经历时间t1，在t1时刻力F的瞬时功率为t1D木块在经历时间t1的过程中，水平恒力F做功的平均功率为tC木块在经历时间t1的过程中，水平恒力F做的功为WFsFt，力F做功的平均功率为P，选项A、D错误；t1时刻木块的速度为vt1，所以t1时刻力F的瞬时功率为PFv，选项B错误，C正确6(多选)(2017河南灵宝模拟)总质量为m的汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶时，发动机的功率为P，司机为合理进入限速区，减小了油门，使汽车功率立即减小到P并保持该功率继续行驶，设汽车行驶过程中所受阻力大小不变，从司机减小油门开始，汽车的速度v t图象如图519所示，t1时刻后，汽车做匀速运动，汽车因油耗而改变的质量可忽略则在0t1时间内，下列说法正确的是()图519At0时，汽车的加速度大小为B汽车的牵引力不断增大C阻力所做的功为mvPt1D汽车行驶的位移为BD开始汽车做匀速直线运动，阻力f，t0时刻，汽车的牵引力F，根据牛顿第二定律得，汽车的加速度大小a，故A错误在0t1时间内，汽车做减速运动，速度减小，功率不变，根据PFv知，牵引力不断增大，故B正确根据动能定理知，Pt1Wfm2mv，解得克服阻力做功WfmvPt1，故C错误汽车行驶的位移s，故D正确故选B、D.7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，在水平轨道上由静止开始启动，其v t图象如图5110所示，已知在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，以后匀速运动下述判断正确的是()图5110A从0至t3时间内，列车一直做匀加速直线运动Bt2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D0t1时间内，列车匀加速运动，t1t3时间内，加速度变小，故A、B错；t3以后列车匀速运动，牵引力等于阻力，故C错；匀速运动时fF牵，故D正确8一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物，当重物的速度为v1时，起重机的功率达到最大值P，以后起重机保持该功率不变，继续提升重物，直到以最大速度v2匀速上升，物体上升的高度为h，则整个过程中，下列说法正确的是() 【导学号：92492215】A钢绳的最大拉力为B钢绳的最大拉力为mgC重物匀加速的末速度为D重物匀加速运动的加速度为gD加速过程物体处于超重状态，钢绳拉力大于重力，匀速运动阶段钢绳的拉力为，故A、B错误；重物匀加速运动的末速度不是运动的最大速度，此时钢绳对重物的拉力大于其重力，故其速度小于，故C错误；重物匀加速运动的末速度为v1，此时的拉力为F，由牛顿第二定律得：ag，故D正确B级名校必刷题9. (2015全国卷)一汽车在平直公路上行驶从某时刻开始计时，发动机的功率P随时间t的变化如图5111所示假定汽车所受阻力的大小f恒定不变下列描述该汽车的速度v随时间t变化的图线中，可能正确的是()图5111A由题意知汽车发动机的功率为P1、P2时，汽车匀速运动的速度v1、v2满足P1fv1、P2fv2，即v1、v2.若t0时刻v0v1的情况，故不作分析在t1时刻，发动机的功率突然由P1增大到P2，而瞬时速度未来得及变化，则由PFv知牵引力突然增大，则汽车立即开始做加速运动有：fma2，同样，a2随v的增大而减小，直到a20时开始匀速运动，故A正确、C错误10(多选)(2016全国甲卷)如图5112所示，小球套在光滑的竖直杆上，轻弹簧一端固定于O点，另一端与小球相连现将小球从M点由静止释放，它在下降的过程中经过了N点已知在M、N两点处，弹簧对小球的弹力大小相等，且ONMOMN.在小球从M点运动到N点的过程中()图5112A弹力对小球先做正功后做负功B有两个时刻小球的加速度等于重力加速度C弹簧长度最短时，弹力对小球做功的功率为零D小球到达N点时的动能等于其在M、N两点的重力势能差BCD在M、N两点处，弹簧对小球的弹力大小相等，且ONMOMN，则小球在M点时弹簧处于压缩状态，在N点时弹簧处于拉伸状态，小球从M点运动到N点的过程中，弹簧长度先缩短，当弹簧与竖直杆垂直时弹簧达到最短，这个过程中弹力对小球做负功，然后弹簧再伸长，弹力对小球开始做正功，当弹簧达到自然伸长状态时，弹力为零，再随着弹簧的伸长弹力对小球做负功，故整个过程中，弹力对小球先做负功，再做正功，后再做负功，选项A错误在弹簧与杆垂直时及弹簧处于自然伸长状态时，小球加速度等于重力加速度，选项B正确弹簧与杆垂直时，弹力方向与小球的速度方向垂直，则弹力对小球做功的功率为零，选项C正确由机械能守恒定律知，在M、N两点弹簧弹性势能相等，在N点的动能等于从M点到N点重力势能的减小值，选项D正确11(多选)(2017太原模拟)如图5113所示，车头的质量为m，两节车厢的质量也均为m.已知车的额定功率为P，阻力为车总重力的k倍，重力加速度为g，则下列说法正确的是()图5113A汽车挂一节车厢时的最大速度是挂两节车厢时的两倍B汽车挂一节车厢时的最大速度为C若汽车挂两节车厢时的最大速度为v，汽车始终以恒定功率P前进，则汽车的速度为v时的加速度为gkD汽车挂两节车厢并以最大速度行驶，某时刻后面的一节车厢突然脱离，要想使汽车的速度不变，汽车的功率必须变为PBD根据P2kmgv1，P3kmgv，可得汽车挂一节车厢时的最大速度是挂两节车厢时的1.5倍，选项A错误；根据P2kmgv1，可得汽车挂一节车厢时的最大速度为v1，选项B正确；汽车挂两节车厢运动的速度为时，牵引力F，摩擦力f3kmg，加速度agk，选项C错误；由P3kmgv可得v，某时刻后面的一节车厢突然脱离，要想使汽车的速度不变，汽车做匀速运动，牵引力变为2kmg，汽车的功率必须变为2kmgvP，选项D正确12把长为l的铁钉钉入木板中，每打击一次给予的能量为E0，已知钉子在木板中遇到的阻力与钉子进入木板的深度成正比，比例系数为k.问此钉子全部进入木板需要打击几次？【解析】在把钉子打入木板的过程中，钉子把得到的能量用来克服阻力做功，而阻力与钉子进入木板的深度成正比，先求出阻力的平均值，便可求得阻力做的功钉子在整个过程中受到的平均阻力为：F钉子克服阻力做的功为：WFFlkl2设全过程共打击n次，则给予钉子的总能量：E总nE0kl2，所以n.【答案】13(2017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象现利用这架照相机对MD2000家用汽车的加速性能进行研究，如图5114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.图5114(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). 【导学号：92492216】【解析】(1)由图可得汽车在第1个2 s时间内的位移x19 m第2个2 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vm/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vmm/s60 m/s.(4)由(1)、(2)知匀加速运动的时间t