2013届高三物理一轮复习 5.1功和能　功率精品练习 新人教版

1 第一讲第一讲 功和能功和能 功率功率 一 单项选择题 1 如图所示 三个固定的斜面底边长度都相等 斜面倾角分别为 30 45 60 斜面 的表面情况都一样 完全相同的物体 可视为质点 A B C分别从三斜面的顶部滑到底部 在此过程中 A 物体A克服摩擦力做的功最多 B 物体B克服摩擦力做的功最多 C 物体C克服摩擦力做的功最多 D 三物体克服摩擦力做的功一样多 解析 设斜面底边长度为b 则Wf mgcos mgb 即克服摩擦力做功 b cos 为定值Wf mgb 只有选项 D 正确 答案 D 2 生活中有人常说在车厢内推车是没用的 如图 在水平地面上运动的汽车车厢内一人用 力推车 当车在倒车时刹车的过程中 A 人对车做正功 B 人对车做负功 C 人对车不做功 2 D 车对人的作用力方向水平向右 解析 倒车表示速度向右 刹车表示减速运动 即a v方向相反 加速度a向左 人 与车具有相同的加速度 对人受力分析 受到重力和车对人的作用力 则车对人的作用力方 向为斜向左上方 D 错 那么人对车的作用力方向斜向右下方 人对车的作用力与车运动位 移方向成锐角 即人对车做正功 或对人由动能定理 人的动能减小 车对人做负功 人对 车做正功来判断 A 对 B C 错 答案 A 3 如图所示 一水平传送带以速度v1向右匀速传动 某时刻有一物块以水平速度v2从右 端滑上传送带 物块与传送带间的动摩擦因数为 则 A 如果物块能从左端离开传送带 它在传送带上运动的时间一定比传送带不转动时运 动的时间长 B 如果物块还从右端离开传送带 那么整个过程中 传送带对物块所做的总功一定不 会为正值 C 如果物块还从右端离开传送带 那么物块的速度为零时 传送带上产生的滑痕长度 达到最长 D 物块在离开传送带之前 一定不会做匀速直线运动 解析 如果物块能从左端离开传送带 那么物块整个过程以初速度v2 加速度 g向左 匀减速运动 与传送带顺时针转动的速度大小无关 A 错误 如果物块从传送带右侧离开 若传送带的速度v1 v2 物块向左减速为零后 再向右匀加速到最右端时 速度恰好为v2 此过程传送带对物块不做功 若v1P2 P3 C P3 P2 P1 D P1 P2 P3 解析 设物体的质量为m 三种情况下物体的加速度a相同 据牛顿第二定律得 F1 mgsin ma F2cos mgsin ma F3cos mgsin ma 所以 F1 F2cos F3cos 且三力在速度方向上的分量都相同 又因加速度相同 斜面长度相 同 所以三种情况下到达斜面顶端时的速度相等 所以据功率公式可知 P1 P2 P3 故 A 正 确 答案 A 5 起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度 其速度 时间图像如图所示 则钢索拉 力的功率随时间变化的图像可能是图中的 解析 从图中可以看出 在 0 t1时间内 重物做匀加速运动 钢索对重物的拉力为恒 力 且F1 G 由P Fv知 拉力的功率随速度的增大而增大 t1 t2时间内 重物做匀速运 动 F2 G 所以在t1时刻拉力的功率发生了突变 且在t1 t2时间内功率恒定并小于 0 t1 4 时刻的最大功率 t2 t3时间内重物做匀减速运动 拉力恒定 F3P下 C 对 mgh t上 mgh t下 D 错 答案 BC 9 质量为m的物体静止在光滑水平面上 从t 0 时刻开始受到水平力的作用 力的大小 F与时间t的关系如图所示 力的方向保持不变 则 A 3t0时刻的瞬时功率为 5F2 0t0 m B 3t0时刻的瞬时功率为 15F2 0t0 m 6 C 在t 0 到 3t0这段时间内 水平力的平均功率为 23F2 0t0 4m D 在t 0 到 3t0这段时间内 水平力的平均功率为 25F2 0t0 6m 解析 0 2t0时间内 物体的加速度a1 2t0时刻的速度v1 a1 2t0 位移 F0 m 2F0t0 m s1 2t0 3t0时间内 加速度a2 3t0时刻的速度 2F0t2 0 m 3F0 m v2 v1 a2t0 2t0 3t0时间内的位移s2 所以 3t0时刻的瞬时功率 5F0t0 m 7F0t2 0 2m P 3F0v2 B 对 A 错 3t0内的平均功率 D 对 C 15F2 0t0 m P W t F0s1 3F0s2 3t0 25F2 0t0 6m 错 答案 BD 10 一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物 当重物的速度为v1时 起 重机的有用功率达到最大值P 此后 起重机保持该功率不变 继续提升重物 直到以最大 速度v2匀速上升为止 则整个过程中 下列说法正确的是 A 钢绳的最大拉力为 P v2 B 钢绳的最大拉力为 P v1 C 重物的最大速度v2 P mg D 重物匀加速运动的加速度为 g P mv1 解析 由F mg ma和P Fv可知 重物匀加速上升过程中钢绳拉力大于重力且不变 达到最大功率P后 随v增加 钢绳拉力F变小 当F mg时重物达最大速度v2 故 v2 最大拉力F mg ma A 错误 B C 正确 由 mg ma 得a g D 正 P mg P v1 P v1 P mv1 确 答案 BCD 三 非选择题 11 质量为M的拖拉机拉着耙来耙地 由静止开始做匀加速直线运动 在时间t内前进 的距离为s 耙地时 拖拉机受到的牵引力恒为F 受到地面的阻力为自重的k倍 耙所受阻 力恒定 连接杆质量不计且与水平面的夹角 保持不变 求 7 1 拖拉机的加速度大小 2 拖拉机对连接杆的拉力大小 3 时间t内拖拉机对耙做的功 解析 1 由匀变速直线运动的公式s at2 1 2 得a 2s t2 2 设连接杆对拖拉机的拉力为f 由牛顿第二定律得 F kMg fcos Ma 根据牛顿第三定律 联立 式 解得拖拉机对连接杆的拉力大小为 f f 1 cos F M kg 2s t2 3 拖拉机对耙做的功W f scos 联立 式 解得 W s F M kg 2s t2 答案 1 2s t2 2 1 cos F M kg 2s t2 3 s F M kg 2s t2 12 重为 1 105 N 的高速列车从车站出发 始终以恒定的功率行驶 列车沿着倾角为 10 的斜坡向上行驶 能达到的最大速度为 306 km h 当它沿相同坡度的斜坡下坡行驶 时 最大速度为 360 km h 若斜坡足够长 已知列车所受阻力始终与其速度成正比 比例系 数为k 即f kv 取 sin10 0 174 试求 1 比例系数k和列车发动机的功率 2 在水平轨道上行驶时 列车的最大速度 解析 1 列车上坡时 速度达到最大 F1 kv1 mgsin 8 列车功率P F1v1 列车下坡时 速度达到最大 F2 mgsi