【名师伴你行】高考物理大一轮复习 5.1 功和功率好题演练（含新题）(1).doc

十五功和功率(学生用书对应页码p285)1(2014江苏南京)如图所示，两个互相垂直的恒力f1和f2作用在同一物体上，使物体发生一段位移后，力f1对物体做功为4 j，力f2对物体做功为3 j，则力f1与f2的合力对物体做功为()a1 jb3.5 j c5 jd7 j解析：力f1与f2的合力对物体做功等于力f1和力f2对物体做功之和，即w合wf1wf24 j3 j7 j，d正确答案：d2(2014黄冈模拟)如图所示，质量相同的两物体处于同一高度，a沿固定在地面上的光滑斜面下滑，b自由下落，最后到达同一水平面，则()a重力对两物体做的功相同b重力的平均功率相同c到达底端时重力的瞬时功率papbd到达底端时两物体的速度相同解析：由于两个物体质量相同、下落高度相同，所以重力对两物体做的功相同，a选项正确；由于下落的时间不同，所以重力的平均功率不相同，b选项错误；根据机械能守恒可知，两物体到达底端时动能相同，即速度大小相同、方向不同，d选项错误；由瞬时功率的计算式可得pamgvsin (为斜面倾角)，pbmgv，因此，到达底端时重力的瞬时功率papb，c选项错误答案：a3(2014梅州模拟)关于功率公式p和pfv的说法正确的是()a由p知，只要知道w和t就可求出任意时刻的功率b由pfv只能求某一时刻的瞬时功率c由pfv知汽车的功率与它的速度成正比d由pfv知当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比解析：p求的是平均功率，pfv既可以求平均功率，也可以求瞬时功率，a、b错误；当f一定时，p与v成正比，当p一定时，f与v成反比，c错误，d正确答案：d4如图，小物块位于光滑斜面上，斜面位于光滑水平地面上，在小物块沿斜面下滑的过程中，斜面对小物块的作用力()a垂直于接触面，做功为零b垂直于接触面，做功不为零c不垂直于接触面，做功为零d不垂直于接触面，做功不为零解析：根据功的定义wfscos ，为了求斜面对小物块的支持力所做的功，应找到小物块的位移由于地面光滑，物块与斜面体构成的系统在水平方向不受外力，当物块水平向左移动时，斜面体必向右移动如图，可知支持力与物块位移夹角大于90，则斜面对物块做负功，选项b正确求解功的问题一般来说有两条思路：一是可以从定义出发，二是可以用功能关系如本题，物块从斜面上滑下来时，减少的重力势能转化为物块的动能和斜面的动能，物块的机械能减少了，说明支持力对物块做了功答案：b5(2014盐城模拟)如图所示，在加速向右运动的车厢中，一人用力向前推车厢(人与车厢始终保持相对静止)，则下列说法中正确的是()a人对车厢的作用力做正功b车厢对人做负功c车厢对人做正功d车厢对人不做功解析：人受到重力、支持力、摩擦力和车厢对人的推力，后面三个力的施力物体为车厢，因为人与车厢相对静止，所以有向右的加速度，重力和支持力不做功，人受到车厢的摩擦力和推力两个力的作用，合力方向与速度方向相同，因此合力做正功，c项正确答案：c6一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甲和图乙所示则(两图取同一正方向，取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vt图象知，01 s和12 s时间内的加速度大小均为1 m/s2，由牛顿第二定律得f1fma、f2fma，联立解得m2 kg、f1 n，选项a错误；由fmg解得0.05，选项b正确；01 s和12 s时间内滑块发生的位移大小相等，均为0.5 m，摩擦力对滑块做的功均为0.5 j，选项c错误；第2 s内力f的平均功率为p w1.5 w，选项d正确答案：bd7(2014哈尔滨模拟)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：汽车启动时，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a、c、d正确答案：acd8如图所示，一质量为m，长为l的木板，放在光滑的水平地面上，在木板的右端放一质量为m的小木块，用一根不可伸长的轻绳通过光滑的定滑轮分别与m、m连接，木块与木板间的动摩擦因数为，开始时木块和木板静止，现用水平向右的拉力f作用在m上，将m拉向木板左端的过程中，拉力至少做功为()a2mgl bmglc(mm)gldmgl解析：在拉力f的作用下，m、m缓慢匀速运动，使m被拉到木板的左端的过程中，拉力做功最少，设此时绳的拉力为ft，则ftmg，ftmgf，当m到达m左端时，m向右运动的位移为，故拉力做功wfmgl，故d正确答案：d9质量为m的汽车在平直的路面上启动，启动过程的速度图象如图所示，其中oa段为直线，ab段为曲线，b点后为平行横轴的直线已知从t1时刻开始汽车的功率保持不变，整个运动过程中汽车所受阻力的大小恒为ff，以下说法正确的是()a0t1时间内，汽车牵引力的数值为mbt1t2时间内，汽车的功率等于(mff)v2ct1t2时间内，汽车的平均速率小于d汽车运动的最大速率v2(1)v1解析：0t1时间内汽车的加速度大小为，m为汽车所受的合外力大小，而不是牵引力大小，选项a错误；t1时刻汽车牵引力的功率为fv1(mff)v1，之后汽车功率保持不变，选项b错误；t1t2时间内，汽车的平均速率大于，选项c错误；牵引力等于阻力时速度最大，即t2时刻汽车速率达到最大值，则有(mff)v1ffv2，解得v2(1)v1，选项d正确答案：d10如图所示，长为l的轻质细绳悬挂一质量为m的小球，其下方有一个倾角为的光滑斜面体，斜面体放在光滑水平面上开始时小球刚好与斜面接触无压力，现在用水平力f缓慢向左推动斜面体，直至细绳与斜面平行为止，对该过程中有关量的描述正确的是()a绳的拉力和小球对斜面的压力都在逐渐减小b绳的拉力在逐渐减小，小球对斜面的压力在逐渐增大c重力对小球做负功，斜面弹力对小球不做功d推力f做的功是mgl(1sin )解析：开始时绳对小球的拉力f1mg，小球对斜面的压力为0，用水平推力推动以后，小球对斜面的压力逐渐增大，绳对小球的拉力逐渐减小，选项a错误，b正确；小球的位置升高，所以重力对小球做负功，斜面弹力与小球的位移夹角小于90，所以做正功，选项c错误；由功能关系，小球的重力势能的增加量等于推力做的功，即wmgl(1sin )，选项d正确答案：bd11如图所示，在倾角为的光滑斜面上有一轻质弹簧，其一端固定在斜面下端的挡板上，另一端与质量为m的物体接触(未连接)，物体静止时弹簧被压缩了x0.现用力f缓慢沿斜面向下推动物体，使弹簧在弹性限度内再被压缩2x0后保持物体静止，然后撤去f，物体沿斜面向上运动的最大距离为4.5x0，则在撤去f后到物体上升到最高点的过程中()a物体的动能与重力势能之和不变b弹簧弹力对物体做功的功率一直增大c弹簧弹力对物体做的功为4.5mgx0sin d物体从开始运动到速度最大的过程中克服重力做的功为2mgx0sin 解析：在运动过程中有弹簧的弹性势能转化为物体的机械能，选项a错误；根据功能关系知，选项c正确；弹簧弹力对物体做功的功率先增大后减小，选项b错误；物体在弹簧压缩量为x0处速度最大，这时物体从静止开始沿斜面向上运动了2x0，克服重力做功为2mgx0sin ，选项d正确答案：cd12某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究他们让这辆小车在水平地面上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过数据处理得到如图所示的vt图象(除210 s时间段图象为曲线外，其余时间段图象均为直线)，已知在小车的运动过程中，214 s时间内小车牵引力的功率保持不变，14 s末停止遥控让小车自由滑行，小车的质量m1.0 kg，可以认为小车在整个过程中受到的阻力大小不变求：(1)小车所受阻力f的大小；(2)小车匀速行驶阶段的功率p；(3)小车在加速运动过程中的位移s大小解：(1)在14 s末撤去牵引力后，小车只在阻力f作用下做匀减速运动，设其加速度大小为a4.由图象可得a41.5 m/s2由牛顿第二定律得fma41.5 n(2)小车在1014 s阶段内做匀速运动，设牵引力为f3由平衡条件得f3f由图象可知vm6 m/s由功率公式有pf3vm1.56 w9 w(3)小车的加速运动过程可以分为匀加速和变加速两段，对应的位移分别设为s1和s2，设在第一段时间内的加速度大小为a1a11.5 m/s2s1a1t3 m(直接写出s1t13 m也对)在第二段内由动能定理可得p(t2t1)fs2mvmv代入数据解得s239 m，则ss1s242 m答案：(1)1.5 n(2)9 w(3)42 m13(能力挑战题)质量为1.0103 kg的汽车，沿倾角为30的斜坡由静止开始向上运动，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a1 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，且认为汽车达到坡顶之前，已达到最大速率，则汽车从坡底到坡顶需多少时间？解析：(1)根据牛顿第二定律有：fmgsin 30ffma设匀加速运动的末速度为v，则有：pfvvat1代入数值，联立