【师说】高考物理一轮复习 功和功率课后练习（新题含解析）(1).doc

课时训练14功和功率一、选择题1.一物体自t0时开始做直线运动，其速度时间图象如图所示下列选项正确的是()a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30 mc在06 s内，物体的位移为30 md在06 s内，物体所受的合外力做负功解析物体在02 s内做匀加速运动，24 s内做匀速运动，45 s内做匀减速运动，56 s内反向做匀加速运动，可知第5 s时物体离出发点最远，由vt图象可知，sm(25)10 m35 m,06 s和04 s内位移相等，即s(24)10 m30 m,06 s内经过的路程x(25)10 m110 m40 m,06 s内物体所受的合外力做正功，故只有选项c正确答案c2.如图所示，劈a放在光滑的水平面上，斜面光滑，把b物体放在斜面的顶端由静止开始滑下，则在下滑过程中，a对b的弹力对b做的功为w1，b对a的弹力对a做的功为w2，下列关系中正确的是()aw10，w20 bw10，w20cw10，w20 dw10，w20解析根据功的定义可知a对b的弹力对b做负功，b对a的弹力对a做正功，选项d正确答案d3.一滑块在水平地面上沿直线滑行，t0时速率为1 m/s.从此刻开始在与速度平行的方向上对其施加一水平作用力f，力f和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图1和图2所示，则(两图取同一正方向，取重力加速度g10 m/s2)()a滑块的质量为0.5 kgb滑块与水平地面间的动摩擦因数为0.05c第1 s内摩擦力对滑块做功为1 jd第2 s内力f的平均功率为1.5 w解析由图1得f11 n，f23 n，由图2知2 s内滑块的加速度不变，即为a m/s21 m/s2，根据牛顿第二定律有f1fma，f2fma，而fmg，解得f1 n，0.05，m2 kg，选项a错误，b正确；由vt图象面积法得第1 s内滑块的位移s1(1)1 m0.5 m，第1 s内摩擦力对滑块做功为w1f|s1|0.5 j，选项c错误；第2 s内力f的平均功率为f23 w1.5 w，选项d正确答案bd4.如图所示，一长为l的轻杆一端固定在光滑铰链上，另一端固定一质量为m的小球一水平向右的拉力作用于杆的中点，使杆以角速度匀速转动，当杆与水平方向成60时，拉力的功率为()amgl b.mglc.mgl d.mgl解析由于杆做匀速转动，拉力的功率等于克服重力做功的功率，pmglcos60mgl，c正确答案c5一小物块在倾角为37的固定斜面顶端由静止释放开始计时，沿斜面下滑后，t1时刻滑至斜面底端，t2时刻在粗糙的水平面上停下若斜面与水平面之间用一小段光滑圆弧连接，物块与斜面、水平面之间的动摩擦因数均为0.5，取sin370.6，则关于物块所受摩擦力的功率大小p随时间变化的图象中可能正确的是()解析0t1时间内，摩擦力f1mgcos370.4mg，加速度大小a10.2g，摩擦力瞬时功率pf1a1t0.08mg2t，即p与t成正比，选项c、d均错误；t1t2时间内，摩擦力f2mg0.5mg，加速度大小a20.5g，摩擦力瞬时功率pf2a1t1a2(tt1)0.25mg2t0.35mg2t1，由于0t1时间内图线的斜率0.08mg2小于t1t2时间内图线的斜率0.25mg2，选项a正确，b错误答案a6.如图所示，一个人推磨，其推磨杆的力的大小始终为f，与磨杆始终垂直，作用点到轴心的距离为r，磨盘绕轴缓慢转动则在转动一周的过程中推力f做的功为()a0 b2rfc2fr d2rf解析推力f始终与速度方向相同，因此推力的功为wfx2rf，故选b.答案b7.如图所示，静止于光滑水平地面上的木板的质量为m、长度为l，叠放在木板上的滑块质量为m，一轻绳通过光滑定滑轮分别与木板和滑块连接，滑块与木板间的动摩擦因数为.开始时滑块静止在木板左端，现用水平向右的拉力f将滑块以大小为a的加速度拉至木板右端，则拉力f对滑块做的功为()a.mgl bmglcmgl(mm)al dmgl(mm)al解析设滑块从木板左端运动到右端的时间为t，则滑块和木板的位移大小均为sat2,2sl，得s；分别对m、m运用牛顿第二定律有fmgtma，tmgma，得f2mg(mm)a；拉力f对m做的功wfs2mg(mm)amgl(mm)al，只有选项c正确答案c8.如图所示，滑雪者由静止开始沿斜坡从a点自由滑下，然后在水平面上前进至b点停下已知斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数都为，滑雪者(包括滑雪板)的质量为m.a、b两点间的水平距离为l.在滑雪者经过ab段运动的过程中，克服摩擦力做的功()a大于mglb等于mglc小于mgl d以上三种情况都有可能解析设斜面的倾角为，则对滑雪者从a到b的运动过程中克服摩擦力做的功为：wffmglaccosmglcb，由题图可知laccoslcbl，两式联立可得：wffmgl，故b正确答案b9.如图所示，半径为r的光滑半球形容器固定在水平面上，o为球心一质量为m的小滑块静止于最低点a，在水平力f的作用下将其从a点缓慢地移到b点，ob与水平方向的夹角为，则从a点移到b点的过程中水平力f对滑块做的功为()amgr(1sin) bmgrsincfr dfrcos解析设任一时刻滑块与o点的连线与水平方向的夹角为，缓慢运动的滑块每时每刻可视为受力平衡，则fmgcot，可见f是变力，选项c、d均错误；滑块受力平衡，合外力为零，所以合外力做的功必为零即wfwgwn0，而由支持力n与速度方向始终垂直知wn0，wgmg(rrsin)，得wfmgr(1sin)，选项a正确，b错误答案a10.汽车从静止匀加速启动，最后做匀速运动，其速度随时间及加速度、牵引力和功率随速度变化的图象如图所示，其中正确的是()解析机车启动时由pfv和fffma可知，匀加速启动过程，牵引力f、加速度a恒定不变，速度和功率均匀增大，当功率增大到额定功率后保持不变，牵引力逐渐减小到与阻力相等，加速度逐渐减小到零，速度逐渐增大到最大速度，故acd正确答案acd二、非选择题11.一物体放在水平地面上，如图1所示，已知物体所受水平拉力f随时间t的变化情况如图2所示，物体相应的速度v随时间t的变化关系如图3所示求：(1)08 s时间内拉力的冲量；(2)06 s时间内物体的位移；(3)010 s时间内，物体克服摩擦力所做的功解析(1)由题图2知，if1t1f2t2f3t318 ns.(2)由图3知物体的位移为x3 m6 m.(3)由图3知，在68 s时间内，物体做匀速运动，于是有f2 n由图3知，在010 s时间内物体的总位移为l3 m15 m，所以wfl215 j30 j.答案(1)18 ns(2)6 m(3)30 j12如图a所示，在水平路段ab上有一质量为2103 kg的汽车，正以10 m/s的速度向右匀速行驶，汽车前方的水平路段bc较粗糙，汽车通过整个abc路段的vt图象如图b所示，在t20 s时汽车到达c点，运动过程中汽车发动机的输出功率保持不变假设汽车在ab路段上运动时所受的恒定阻力(含地面摩擦力和空气阻力等)f12 000 n求：(1)汽车运动过程中发动机的输出功率p；(2)汽车速度减至8 m/s时加速度a的大小；(3)bc路段的长度(解题时将汽车看成质点)解析(1)汽车在ab路段时，牵引力和阻力相等f1f1，pf1v1联立解得：p20 kw(2)t15 s后汽车处于匀速运动状态，有f2f2，pf2v2，f2p/v2联立解得：f24 000 nv8 m/s时汽车在做减速运动，有f2fma，fp/v解得a0.75 m/s2(3)ptf2smvmv解得s93.75 m答案见解析13.动车组是城际间实现小编组、大密度的高效运输工具，以其编组灵活、方便、快捷、安全、可靠、舒适等特点而备受世界各国铁路运输和城市轨道交通运输的青睐动车组就是几节自带动力的车厢加几节不带动力的车厢编成一组，就是动车组假设有一动车组由六节车厢连接而成，每节车厢的总质量均为8104 kg.其中第一节、第二节带动力，他们的额定功率分别是2107 w和1107 w，(第一节车厢达到额定功率不够再启动第二节车厢)车在行驶过程中阻力恒为重力的0.1倍(g10 m/s2)(1)求该动车组的最大行驶速度；(2)若列车以1 m/s2的加速度匀加速启动，t10 s时刻，第一节和第二节车厢之间拉力的最大值是多大？解析(1)对整列动车，质量m681044.8105 kg，当牵引力等于阻力时，动车速度最大pmfvm，其中阻力f0.1mg0.16810410 n4.8105 n，假设两节有动力的车厢都正常工作，则vm m/s62.5 m