（全国I卷）高考物理一轮复习 第5章 机械能 基础课时12 功和功率.doc

基础课时12功和功率一、单项选择题1.(2016江淮十校联考)如图1所示，在向右做匀减速运动的车厢内，一人用力向前推车厢，该人与车厢始终保持相对静止。则下列说法中正确的是()图1a.人对车厢的推力不做功b.人对车厢的推力做负功c.车厢对人的作用力做正功d.车厢对人的作用力做负功解析人对车厢的推力方向向右，与车厢的位移方向相同，人对车厢的推力做正功，选项a、b错误；人随车厢一起向右减速，人运动的加速度方向向左，根据牛顿第二定律知车厢对人的水平作用力的方向向左，与车的位移方向相反，车厢对人的作用力做负功，选项d正确，c错误。答案d2.(2016湖北襄阳四校联考)如图2是小孩滑滑梯的情景，假设滑梯是固定光滑斜面，倾角为30，小孩质量为m，由静止开始沿滑梯下滑，滑行距离为s时，重力的瞬时功率为()图2a.mg b.mgc.mg d.mg解析小孩的加速度ag，由v22as得小孩滑行距离s时的速率v，故此时重力的瞬时功率pmgvsin 30mg，b正确。答案b3.(2014重庆理综，2)某车以相同的功率在两种不同的水平路面上行驶，受到的阻力分别为车重的k1和k2倍，最大速率分别为v1和v2，则()a.v2k1v1 b.v2v1 c.v2v1 d.v2k2v1解析由于车以相同的功率行驶，由pfv可知，当车匀速运动时，速度达到最大，此时ff阻，所以pf阻vm，又由于f阻1k1mg，f阻2k2mg，故，即v2v1，故选项b正确。答案b4.(2016陕西师大附中模拟)如图3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()图3a.mg(v0v)cos b.mgv0cos c.mgvcos d.mg(v0v)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pmgv0cos ，故b正确。答案b5.如图4所示，质量相同的两物体从同一高度由静止开始运动，a沿着固定在地面上的光滑斜面下滑，b做自由落体运动。两物体分别到达地面时，下列说法正确的是()图4a.重力的平均功率papbb.重力的平均功率papbc.重力的瞬时功率papbd.重力的瞬时功率patb，由p知papb，a、b错误；由匀变速直线运动公式可知落地时两物体的速度大小相同，方向不同，重力的瞬时功率pamgvsin ，pbmgv，显然papb，故c错误、d正确。答案d6.(2015福建理综，17)如图5，在竖直平面内，滑道abc关于b点对称，且a、b、c三点在同一水平线上。若小滑块第一次由a滑到c，所用的时间为t1，第二次由c滑到a，所用的时间为t2，小滑块两次的初速度大小相同且运动过程始终沿着滑道滑行，小滑块与滑道的动摩擦因数恒定，则()图5a.t1t2 b.t1t2c.t1t2 d.无法比较t1、t2的大小解析在ab段，由于是凸形滑道，根据牛顿第二定律知mgfnm，速度越大，滑块对滑道的压力越小，摩擦力就越小，克服摩擦力做功越少；bc段是凹形滑道，根据牛顿第二定律知fnmgm，速度越大，滑块对滑道的压力越大，摩擦力就越大，克服摩擦力做功越多。滑块从a运动到c与从c到a相比，从a到c运动过程，在ab段速度较大，在bc段速度较小，所以从a到c过程中受摩擦力较小，克服摩擦力做功较少，又由于两次的初速度大小相同，故到达c点的速率较大，平均速率也较大，故用时较短，所以a正确。答案a7.(2016福建宁德一中期中)汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为p，快进入闹市区时，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小为，并保持此功率继续在平直公路上行驶。设汽车行驶时所受的阻力恒定，则能正确反映从减小油门开始汽车的速度随时间变化的图象是()解析汽车匀速行驶时牵引力等于阻力。功率减小为时，根据公式pfv得牵引力立即减小一半，小于阻力，合力向后，汽车做减速运动，选项d错误；由公式pfv可知，功率一定时，速度减小后，牵引力增大(仍小于阻力)，合力减小，加速度减小，即汽车做加速度不断减小的减速运动，当牵引力增大到等于阻力时，速度为，加速度减为零，汽车重新做匀速直线运动，选项b正确，a、c错误。答案b二、多项选择题8.如图6所示为修建高层建筑常用的塔式起重机。在起重机将质量m5103 kg的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上做匀加速直线运动，加速度a0.2 m/s2，当起重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率直到重物做vm1.02 m/s的匀速运动。取g10 m/s2，不计额外功。则()图6a.起重机允许输出的最大功率为5.1104 wb.起重机允许输出的最大功率为5104 wc.重物做匀加速运动所经历的时间为5 sd.重物做匀加速运动所经历的时间为5.1 s解析当起重机的牵引力等于重物的重力时，重物做匀速直线运动，此时起重机输出的功率最大，最大功率为pmmgvm5.1104 w，选项a正确，b错误；由fmgma、pmfv、vat1，联立解得t15 s，选项c正确，d错误。答案ac9.(2015浙江理综，18)我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器。舰载机总质量为3.0104 kg，设起飞过程中发动机的推力恒为1.0105 n；弹射器有效作用长度为100 m，推力恒定。要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80 m/s。弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和，假设所受阻力为总推力的20%，则()a.弹射器的推力大小为1.1106 nb.弹射器对舰载机所做的功为1.1108 jc.弹射器对舰载机做功的平均功率为8.8107 wd.舰载机在弹射过程中的加速度大小为32 m/s2解析设总推力为f，位移x，阻力f阻20%f，对舰载机加速过程由动能定理得fx20%fxmv2，解得f1.2106 n，弹射器推力f弹ff发1.2106 n1.0105 n1.1106 n，a正确；弹射器对舰载机所做的功为wf弹x1.1106100 j1.1108 j，b正确；弹射器对舰载机做功的平均功率f弹4.4107 w，c错误；根据运动学公式v22ax，得a32 m/s2，d正确。答案abd10.一质量为1 kg的质点静止于光滑水平面上，从t0时刻开始，受到水平外力f作用，如图7所示。下列判断正确的是()图7a.02 s内外力的平均功率是4 wb.第2 s内外力所做的功是4 jc.第2 s末外力的瞬时功率最大d.第1 s末与第2 s末外力的瞬时功率之比为94解析第1 s末质点的速度v1t11 m/s3 m/s。第2 s末质点的速度v2v1t2(31) m/s4 m/s。则第2 s内外力做功w2mvmv3.5 j02 s内外力的平均功率p w4 w。选项a正确，b错误；第1 s末外力的瞬时功率p1f1v133 w9 w，第2 s末外力的瞬时功率p2f2v214 w4 w，故p 1p294。选项c错误，d正确。答案ad11.(2016山东济南一中检测)放在粗糙水平面上的物体受到水平拉力的作用，在06 s内其速度与时间的图象和该拉力的功率与时间的图象分别如图8甲、乙所示。下列说法正确的是()图8a.06 s内物体的位移大小为30 mb.06 s内拉力做的功为70 jc.合外力在06 s内做的功与02 s内做的功相等d.滑动摩擦力的大小为5 n解析由vt图象面积表示相应时间内的位移，得a项正确；02 s内，物体做匀加速运动，设拉力为f1，由p1f1v，得f1 n5 n，w1f1x15 j30 j，2 s6 s内，w2p2t2104 j40 j，所以06 s内ww1w270 j，b项正确；由vt图象得02 s内物体做匀加速运动，2 s6 s内物体做匀速运动，由动能定理可得c项正确；2 s6 s内，fff拉 n n，d项错误。答案abc三、非选择题12.水平面上静止放置一质量为m0.2 kg的物块，固定在同一水平面上的小型电动机通过水平细线牵引物块，使物块由静止开始做匀加速直线运动，2秒末达到额定功率，其vt图线如图9所示，物块与水平面间的动摩擦因数为0.1，g10 m/s2，电动机与物块间的距离足够长。求：图9(1)物块做匀加速直线运动时受到的牵引力大小；(2)电动机的额定功率；(3)物块在电动机牵引下，最终能达到的最大速度。解析(1)由题图知物块在