【三维设计】2013高三物理备考复习 第五章 第1单元 功和功率课下综合提升 新人教版（广东专版）

用心 爱心 专心1 三维设计三维设计 2013 2013 高三物理备考复习高三物理备考复习 第五章第五章 第第 1 1 单元单元 功和功和 功率课下综合提升功率课下综合提升 新人教版 广东专版 新人教版 广东专版 1 如图 1 拖着旧橡胶轮胎跑是身体耐力训练的一种有效方法 如果某受训者拖着轮 胎在水平直道上跑了 100 m 那么下列说法正确的是 图 1 A 轮胎受到地面的摩擦力做了负功 B 轮胎受到的重力做了正功 C 轮胎受到的拉力不做功 D 轮胎受到地面的支持力做了正功 解析 根据力做功的条件 轮胎受到的重力和地面的支持力都与位移垂直 这两个力 均不做功 B D 错误 轮胎受到地面的摩擦力与位移反向 做负功 A 正确 轮胎受到的 拉力与位移夹角小于 90 做正功 C 错误 答案 A 2 双选 设匀速行驶的汽车 发动机功率保持不变 则 A 路面越粗糙 汽车行驶得越慢 B 路面越粗糙 汽车行驶得越快 C 在同一路面上 汽车不载货比载货时行驶得快 D 在同一路面上 汽车不载货比载货时行驶得慢 解析 汽车行驶过程中 若发动机功率保持不变 且匀速行驶 则由牛顿第二定律得 F f 0 又P Fv 解得v P f 又由f FN可知 当路面越粗糙或载货越多时 阻力 f越大 则v越小 故 A C 正确 B D 错误 答案 AC 3 双选 如图 2 所示 倾角为 的斜劈放在水平面上 斜劈上用固定的竖直挡板挡 住一个光滑的质量为m的小球 当整个装置沿水平面以速度v向左匀速运动时间t时 以 下说法正确的是 图 2 A 小球的重力做功为零 用心 爱心 专心2 B 斜劈对小球的弹力做功为 mgvt cos C 挡板对小球的弹力做功为零 D 合力对小球做功为零 解析 分析A球受力如图所示 可求得 FN1 mgtan FN2 因此 斜劈对小球的弹力做功 mg cos FN2vtcos 90 mgvttan 挡板对小球的弹力做功为 FN1vt mgvttan 而重力和合外力对小球做功均为零 答案 AD 4 如图 3 所示 图线表示作用在某物体上的合外力随时间变化的关系 若物体开始时 是静止的 那么 图 3 A 从t 0 开始 5 s 内物体的动能变化量为零 B 在前 5 s 内只有第 1 s 末物体的动能最大 C 在前 5 s 内只有第 5 s 末物体的速率最大 D 前 3 s 内合外力对物体做的功为零 解析 由图像可知 0 1 s 的合外力的大小是 2 5 s 的合外力的大小的 2 倍 所以加 速度大小的关系也是 2 1 物体的运动状态可描述为 0 1 s 物体做匀加速运动到速度最 大 3 s 末减速到零 5 s 末反向加速到最大 因此 5 s 内动能变化量不为零 故选项 A 错 第 1 s 末和第 5 s 末物体的动能和速率一样大 所以选项 B C 都不对 3 s 末减速到零 所以前 3 s 内合外力对物体做的功为零 所以正确选项为 D 答案 D 5 放在地面上的物体受到水平拉力的作用 在 0 6 s 内其速度与时间图像和拉力的 功率与时间图像如图 4 所示 则物体的质量为 取g 10 m s2 图 4 用心 爱心 专心3 A kg B kg 5 3 10 9 C kg D kg 3 5 9 10 解析 物体在前 2 s 内做匀加速直线运动 由P Fv 2 s 末功率为 30 W 速度为 6 m s 因此前 2 s 内拉力F1 5 N 后 4 s 内做匀速直线运动 拉力的功率等于阻力的功率 拉力大小和阻力大小都是 N 再由前 2 s 内a 3 m s2 且F1 f ma得质量为 P v 5 3 10 9 kg B 项正确 答案 B 6 如图 5 甲所示 静止于光滑水平面上坐标原点处的小物块 在水平拉力F作用下 沿x轴方向运动 拉力F随物块所在位置坐标x的变化关系如图乙所示 图线为半圆 则 小物块运动到x0处时F做的总功为 图 5 A 0 B Fmx0 1 2 C Fmx0 D x02 4 4 解析 F为变力 但F x图像包围的面积在数值上表示拉力做的总功 由于图线为半 圆 又在数值上Fm x0 1 2 故所求W Fm2 Fm x0 Fmx0 1 2 1 2 1 2 4 答案 C 7 如图 6 所示 质量为m的小球以初速度v0水平抛出 恰好垂直打在倾角为 的斜 面上 不计空气阻力 则球落在斜面上时重力的瞬时功率为 图 6 A mgv0tan B mgv0 tan 用心 爱心 专心4 C D mgv0cos mgv0 sin 解析 如图所示 由于v垂直于斜面 可求出小球落在斜面上的速 度v 此时重力做功的瞬时功率P mg vcos 由以上两式可 v0 sin 得 P B 正确 mgv0 tan 答案 B 8 以初速度v0做平抛运动的物体 重力在第 1 s 末和第 2 s 末的功率之比为 重 力在第 1 s 内和第 2 s 内的平均功率之比为 则 A 3 2 B 2 3 C 1 2 D 2 解析 重力做功的功率可用P mg vy计算 第 1 s 末重力的功率P1 mg g 1 s 第 2 s 末重力的功率P2 mg g 2 s 故 第 1 s 内重力做功的平均功率 1 1 2P 第 2 s 内重力做功的平均功率 2 mg 1 2g 1 s 2 1 sP 故 因此 A 正确 mg 1 2g 2 s 2 1 2g 1 s 2 1 s 1 3 3 2 答案 A 9 双选 图 7 是一汽车在平直路面上启动的速度 时间图像 从t1时刻起汽车的功 率保持不变 由图像可知 图 7 A 0 t1时间内 汽车的牵引力增大 加速度增大 功率不变 B 0 t1时间内 汽车的牵引力不变 加速度不变 功率增大 C t1 t2时间内 汽车的牵引力减小 加速度减小 D t1 t2时间内 汽车的牵引力不变 加速度不变 解析 0 t1时间内 v t图像是一条倾斜的直线 说明汽车的加速度不变 由汽车 启动时的加速度a 可知 汽车的牵引力不变 速度增大 功率增大 A 项 F f m P v1 f m 用心 爱心 专心5 错 B 项对 t1 t2时间内 v t图像是一条曲线 斜率逐渐减小 说明加速度减小 由 a 知 此过程牵引力减小 C 项对 D 项错 F f m 答案 BC 10 双选 水平地面上有一木箱 木箱与地面之间的动摩擦因数为 0 1 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 8 所 示 在 从 0 逐渐增大到 90 的过程中 木箱的速度保持不变 则 图 8 A F先减小后增大 B F一直增大 C F的功率减小 D F的功率不变 解析 由木箱受力平衡可知 Fcos G Fsin 即F G cos sin G 1 2cos 故F先减小后增大 根据P Fvcos 可知F的功率减小 故 A C 正确 Gv 1 tan 答案 AC 11 如图 9 所示 质量为m的小球用长L的细线悬挂而静止在竖直位置 在下列三种情 况下 分别用水平拉力F将小球拉到细线与竖直方向成 角的位置 在此过程中 拉力F 做的功各是多少 图 9 1 用F缓慢地拉 2 F为恒力 3 若F为恒力 而且拉到该位置时小球的速度刚好为零 解析 1 若用F缓慢地拉 则显然F为变力 由动能定理得 WF mgL 1 cos 0 即WF mgL 1 cos 2 对恒力F做的功 由公式 W Flcos 用心 爱心 专心6 得WF FLsin 3 法一 对恒力F做的功 由公式 W Flcos 得WF FLsin 法二 由动能定理得 WF mgL 1 cos 0 故WF mgL 1 cos 答案 1 mgL 1 cos 2 FLsin 3 FLsin 或mgL 1 cos 12 质量为 3 106 kg 的列车 在恒定的额定功率下 沿平直的轨道由静止出发 在 运动过程中受到的阻力恒定 经 1 103 s 后达到最大行驶速度 72 km h 此时司机关闭发 动机 列车继续滑行 4 km 停下来 求 1 关闭发动机后列车加速度的大小 2 列车在行驶过程中所受阻力的大小 3 列车的额定功率 4 列车在加速过程中通过的距离 解析 1 关闭发动机后列车在阻力的作用下 滑行了一段距离后才停下来 列车做匀 减速运动 a v2 2l 202 2 4 000 m s2