高考物理一轮复习 第五章 机械能 1 功和功率考点规范练.doc

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。则在此过程中f做的功为() a.mgsb.mgsc.mgscos+sind.mgs1+tan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 =mgs1+tan,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.3f2tmb.4f2tmc.6f2tmd.9f2tm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=6f2tm,c正确。答案c4.(2016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pv3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=pv3,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,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.22 m/sd.17 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=12mv2-0,解得物块运动到x=16 m处的速度大小为v=22 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mglsintd.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,传送距离为x=v0t,人克服重力做的功wg=mglsin ,重力的功率p=wgt=mglsint,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-12f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12l,c错误,d正确。答案abd11.(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p=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p=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=ma1又v=a1t1联立式得v=12 m/s(2)前4 s的位移x1=12a1t12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:(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