高考物理一轮复习 第5章 机械能 练案14 功 功率 新人教版.doc

练案14功功率一、选择题(本题共10小题，16题为单选，710题为多选)1(2018山东省实验中学高三上学期11月月考)某一个物理量随另一个物理量变化如图所示，则下列说法不正确的是( c )a若这个图是反映力做功的功率随时间变化的规律(pt图)，则这个图象与横轴围成的面积等于该力在相应时间内所做的功b若这个图是反映一个物体的速度v随时间t变化规律的图象(vt图)，这个图象的斜率表示这个物体的加速度，这个图象与横轴围成的面积表示这个物体在一段时间内的位移c若这个图是反映一个质点的速度a随时间变化的规律(at图)，则这个图象与横轴围成的面积等于质点在末时刻的速度d若这个图是反映一个物体所受力f随这个物体的位移x变化规律的图象(fx)，这个图象与横轴围成的面积表示物体在这段位移内这个力做的功解析根据wpt可知若这个图是反映力做功的功率随时间变化的规律(pt图)，则这个图象与横轴围成的面积等于该力在相应时间内所做的功，a正确；根据xvt可知若这个图是反映一个物体的速度v随时间t变化规律的图象(vt图)，这个图象的斜率表示这个物体的加速度，这个图象与横轴围成的面积表示这个物体在一段时间内的位移，b正确；根据vat可知若这个图是反映一个质点的速度a随时间变化的规律(at图)，则这个图象与横轴围成的面积等于质点在一段时间内的速度变化量，c错误；根据wfx可知若这个图是反映一个物体所受力f随这个物体的位移x变化规律的图象(fx)，这个图象与横轴围成的面积表示物体在这段位移内这个力做的功，d正确。2(2018山东省实验中学高三上学期11月月考)质量为m20kg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。02s内f与运动方向相反，24s内f与运动方向相同，物体的vt图象如图所示。g取10m/s2，则( b )a拉力f的大小为100nb物体在4s时拉力的瞬时功率为120wc4s内拉力所做的功为480jd4s内物体克服摩擦力做的功为320j解析由图象可得：02s内物体做匀减速直线运动，加速度大小为：a1m/s25m/s2，匀减速过程有fffma1，匀加速过程加速度大小为a2m/s21m/s2，有fffma2，解得f40n，f60n，故a错误；物体在4s时拉力的瞬时功率为pfv602w120w，故b正确；4s内物体通过的位移为x210m22m8m，拉力做功为wfx480j，故c错误；4s内物体通过的路程为x210m22m12m，摩擦力做功为wffx4012j480j，故d错误。3(2018湖南省衡阳八中高三上学期第二次月考试题)汽车以额定功率在水平路面上行驶，空载时的最大速度为v1，装满货物后的最大速度是v2。已知汽车空车的质量是m0，汽车所受的阻力与车重成正比，则汽车后来所装货物的质量是( a )am0bm0cm0dm0解析当汽车空载时，有：pf1v1km0gv1当汽车装满货物后，有：pf2v2k(m0m)gv2联立两式解得：mm0，故a正确，bcd错误。4(2018山东省济南市高三期末)登陆艇是当今世界上最大的气垫登陆艇，主要用于投送登陆部队，为滩头部队提供火力支援，另外也可以执行布雷任务，拥有强悍的运力。某重型气垫船，自重达5.0105kg，最高时速为108km/h，装有额定输出功率为9000kw的燃气轮机。假设该重型气垫船在海面航行过程所受的阻力ff与速度v满足ffkv，下列说法正确的是( b )a该重型气垫船的最大牵引力为3.0105nb从题中给出的数据，可算出k1.0104ns/mc以最高时速一半的速度匀速航行时，气垫船所受的阻力为3.0105nd以最高时速一半的速度匀速航行时，气垫船发动机的输出功率为4500kw解析气垫船的最高速度为v108km/h30m/s。在额定输出功率下以最高时速航行时，根据pfv得：气垫船的牵引力为：f3.0105n，此时匀速运动，由pfv知，在速度达到最大前，f3.0105n，即气垫船的最大牵引力大于3.0105n。故a错误；气垫船以最高时速匀速运动时，气垫船所受的阻力为：ff3.0105n，根据fkv得：kns/m1.0104ns/m，故b正确；以最高时速一半的速度匀速航行时，气垫船所受的阻力为：fkf1.5105n，此时气垫船发动机的输出功率为：pff1.510515w2250kw，故cd错误。5(2018天津市第一中学高三上学期第二次月考试题)如图所示，a、b、c是水平面上同一直线上的三点，其中abbc，在a点正上方的o点以初速度v0水平抛出一小球，刚好落在b点，小球运动的轨迹与oc的连线交于d点，不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法不正确的是( d )a小球从o到d点的水平位移是从o到b点水平位移的1/2b小球经过d点与落在b点时重力瞬时功率的比为1/2c小球从o到d点与从d到b点两段过程中重力做功的比为1/3d小球经过d点时速度与水平方向夹角的正切值是落到b点时速度与水平方向夹角的正切值的1/4解析设小球做平抛运动的时间为t，位移为l，则有：lcosv0t；lsingt2，联立解得：t，根据通式oba，c，则tan，tan，由于abbc，可知落到d点所用时间是落到b点所用时间的，即小球经过d点的水平位移是落到b点水平位移的，故a正确；在竖直方向物体做自由落体运动，由于从o到d和从o到b所需时间为12；故速度之比为12，根据pmgvy可知，在途经d点和b点时重力做功的瞬时功率之比为1/2，故b正确；由于竖直方向时自由落体运动，根据下落的时间关系可知小球经过d点下落的高度为oa，即od竖直高度等于db竖直高度的1/3，根据wmgh可知，从o到d点与从d到b点两段过程中重力做功的比为1/3，故c正确；根据a的分析可知tan2tan，根据“速度偏转角正切值等于位移偏转角正切值的2倍”，则小球经过d点时速度与水平方向夹角的正切值是落到b点时速度与水平方向夹角的正切值的1/2，故d错误。此题选错误的选项，故选d。6(2018河北省定州中学高三上学期期中试题) 如图所示，质量为m的小球a沿高度为h倾角为的光滑固定斜面以初速v0滑下，另一质量与a相同的小球b自相同高度同时由静止落下，结果两球同时落地下列说法正确的是( d )a重力对两球做的功不等b落地前的瞬间a球的速度等于b球的速度c落地前的瞬间a球重力的瞬时功率大于b球重力的瞬时功率d两球重力的平均功率相同解析两球从相同的高度下落，重力所做的功相同，均为mgh，故a错；设落地前的瞬间a，b球的速度为va，vb，则mvmghmv，mvmgh，由于mv0，所以mvmv，所以落地前的瞬间a球的速度大于b球的速度，故b错；落地前的瞬间a球重力的瞬时功率等于pamgvya，b球重力的瞬时功率为pbmgvyb，竖直方向两球均为变速直线运动，由于时间相同，则，vyavyb，则papb，故c错；重力所做的功w相同，均为wmgh；做功的时间也相同，所以其平均功率也相同。故本题正确答案为d。7(2018山东省枣庄八中高三上学期期中试题) 如图是利用太阳能驱动的小车，若小车在平直的水泥路上从静止开始加速行驶，经过时间t前进距离s，速度达到最大值vm，在这一过程中电动机的功率恒为p，小车所受阻力恒为f，那么这段时间内( ad )a小车做加速度逐渐减小的加速运动b小车做匀加速运动c电动机所做的功为mvd电动机所做的功为fsmv解析小车电动机的功率恒定，速度不断变大，根据功率与速度关系公式pfv可知，牵引力不断减小，根据牛顿第二定律，有p/vfma，故小车的运动是加速度不断减小的加速运动，故a正确，b错误；对小车启动过程，根据动能定理，有：w电fsmv，这段时间内电动机所做的功为w电fsmv，故c错误，d正确。故选ad。8(2018河北省定州中学高三上学期期中试题)如图所示的装置，两根完全相同水平平行长圆柱上放一均匀木板，木板的重心与两圆柱等距，其中圆柱的半径 r2cm，木板质量 m5kg，木板与圆柱间的动摩擦因数 0.2，两圆柱以角速度 40rad/s绕轴线作相反方向的转动。现施加一过木板重心且平行圆柱轴线的水平拉力f于木板上，使其以速度 v0.6m/s沿圆柱表面做匀速运动。取 g10m/s2。下列说法中正确的是( ab )a木板匀速时，每根圆柱所受摩擦力大小为5nb木板匀速时，此时水平拉力f6nc木板移动距离x0.5m，则拉力所做的功为5jd撤去拉力f之后，木板做匀减速运动解析40rad/s，圆柱转动的线速度大小为：vr0.8m/s，木板在垂直与轴线方向受到两轴的滑动摩擦力大小相等方向相反，在垂直于轴线方向上受到的滑动摩擦力为零，木板的速度v0.6m/s，则木板所受的滑动摩擦力与f的夹角为(18037)，每根圆柱所受摩擦力大小为；f15n，a正确；在平行于轴线方向上，木板受到的滑动摩擦力fmg0.2510n10n，木板做匀速直线运动，由平衡条件得：ffsin376n，b正确；木板移动距离x0.5m。拉力做功：wfx60.5j3j，c错误；撤去拉力f之后， 沿圆柱表面的速度减小，而圆柱转动的角速度不变，木板所受的滑动摩擦力方向在改变，沿平行于轴线方向上的摩擦力在改变，加速度减小，不是匀减速运动，d错误；故选ab。9(2018福建省泉港一中高三上学期期中试题)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的方向与水平面夹角为，如图，在从0逐渐增大到90的过程中，木箱的速度保持不变，则( bc )af一直增大bf先减小后增大cf的功率减小df的功率不变解析对物体受力分析如图：因为物体匀速运动，水平竖直方向均受力平衡：fcos(mgfsin)f令：sin，cos，即：tan则：f从0逐渐增大到90的过程中，在90前：sin()逐渐变大，所以f逐渐减小；在90后：sin()逐渐变小，所以f逐渐增大；所以结论是：f先减小后增大，故a错误，b正确；功率：pfvcosvcos，从0逐渐增大到90的过程中，tan一直在变大，所以功率p一直在减小，故d错误，c正确；故选bc。10(2018福建省高三上学期龙岩市六校期中联考试题) 如图所示，a、d分别是斜面的顶端、底端，b、c是斜面上的两个点，abbccd，e点在d点的正上方，与a等高。从e点以一定的水平速度抛出质量相等的两个小球，球1落在b点，球2落在c点，关于球1和球2从抛出到落在斜面上的运动过程( ad )a球1和球2运动的时间之比为1b球1和球2动能增加量之比为21c球1和球2抛出时初速度之比为1d球1和球2落到斜面上的瞬间重力的功率之比为1解析因为ac2ab，则ac的高度差是ab高度差的2倍，根据hgt2，解得：t，解得运动的时间比为1，故a错误；根据动能定理得，mghek，知球1和球2动能增加量之比为12，故b错误；由图象，球2在水平方向上的位移是球1在水平方向位移的2倍，球1和球2运动的时间之比为1 ，结合xv0t，球1和球2抛出时初速度之比为21，故c错误；小球落在斜面上时的竖直分速度：vygt，重力的瞬时功率：pmgvcosmgvymg2t，球1和球2落到斜面上的瞬间重力的功率之比：p1p2t1t21，故d正确。二、非选择题11(2018天津市一中月考)如图所示，太阳能汽车是一种靠太阳能来驱动的汽车。某科技创新公司研发了一辆利用太阳能电池和蓄能电池驱动的试验车，其质量m1180kg，输出功率为p1800w。安装有6m2的太阳能电池板和蓄能电池，在有效光照下，单位面积输出的电功率为30w/m2。若试驾员的质量为m270kg，汽车的最大行驶速度为vm108km/h。试验车行驶时受到的阻力与其速度成正比，即fkv。(1)保持最大速度行驶1h，至少需要有效光照多少小时？(2)保持输出功率p不变，试贺员开着汽车以最大行驶速度行驶时，牵引力大小为多少？(3)保持输出功率p不变，试贺员开着汽车某时刻速度为72km/h，此时汽车的加速度大