【走向高考】2012年高考物理总复习 第五章 第1讲 功功率

用心 爱心 专心1 第第 5 5 章章 第第 1 1 讲讲 一 选择题 1 2010 雅礼中学考试 一人乘电梯从 1 楼到 20 楼 在此过程中经历了先加速 后 匀速 再减速的运动过程 则电梯支持力对人做功情况是 A 加速时做正功 匀速时不做功 减速时做负功 B 加速时做正功 匀速和减速时做负功 C 加速和匀速做正功 减速时做负功 D 始终做正功 答案 D 解析 支持力向上 位移向上 支持力始终做正功 2 2010 福建福州 近年来我国的高铁发展迅速 而提速要解决许多具体的技术问题 其中提高机车牵引功率是一个重要问题 已知匀速行驶时 列车所受阻力f与速度v的一 次方成正比 即f kv 当福州至上海的 和谐号 动车分别以 240km h 和 120km h 的速 度在水平轨道上匀速行驶时 机车的牵引功率之比为 A 1 1 B 2 1 C 4 1 D 无法确定 答案 C 解析 匀速行驶时 F f P Fv fv kv2 速度变为原来的一半 功率变为原来 的四分之一 选项 C 正确 3 如图所示 在皮带传送装置中 皮带把物体P匀速带至高处 在此过程中 下述说 法正确的是 A 摩擦力对物体做正功 B 摩擦力对物体做负功 C 支持力对物体不做功 D 合外力对物体做正功 答案 AC 解析 由受力分析知摩擦力方向沿斜面向上 做正功 A 对 B 错 支持力与速度垂 直不做功 C 正确 合外力为零 做功为零 D 错 4 把细绳上端固定 下端拴一个小球 并使它在水平面内做匀速圆周运动 如图所示 那么在小球运动的过程中 用心 爱心 专心2 A 重力对物体做功 绳子的拉力对物体不做功 B 重力对物体不做功 绳子的拉力对物体做功 C 重力和绳子的拉力对物体都不做功 D 重力和绳子的拉力的合力对物体做功 答案 C 解析 在曲线运动中 判断力的做功情况可看力与速度方向之间的夹角 若力的方 向与速度方向垂直 则力不做功 重力 绳子的拉力与速度方向始终垂直 所以均不做 功 5 如图所示 一物体分别沿AO BO轨道由静止滑到底端 物体与轨道间的动摩擦因 数相同 物体克服摩擦力做功分别为W1和W2 则 A W1 W2 B W1 W2 C W1 W2 D 无法比较 答案 B 解析 设轨道水平部分的长度为x 对于倾角为 的轨道 斜面长L 物体 x cos 所受摩擦力的大小Ff mgcos 物体克服摩擦力所做的功W Ff L mgcos mgx 由于两轨道的水平部分相等 所以W1 W2 B 正确 x cos 6 2010 山东济南三模 物体在合外力作用下做直线运动的v t图象如图所示 下 列表述正确的是 A 在 0 2s 内 合外力做正功 B 在 0 7s 内 合外力总是做功 C 在 2 3s 内 合外力不做功 D 在 4 7s 内 合外力做负功 答案 ACD 用心 爱心 专心3 解析 0 2s 内 加速度为正值 合外力与位移方向相同 A 项正确 2 3s 内 合 外力为零 C 项正确 B 项错误 4 7s 内 合外力与位移方向相反 D 项正确 7 2010 大连 如图所示 在粗糙绝缘的水平面上有一物体A带正电 另一带正电 的物体B沿着以A为圆心的圆弧从P到Q缓慢地从A的正上方经过 若此过程中A始终保 持静止 A B两物体可视为质点且只考虑它们之间有库仑力的作用 则下列说法正确的是 A 物体A受到地面的支持力先增大后减小 B 物体A受到地面的支持力保持不变 C 物体A受到地面的摩擦力先减小后增大 D 库仑力对物体B先做正功后做负功 答案 AC 解析 A B间距离不变 F大小不变 B在移动过程中 角先减小后增大 f F2 Fsin 摩擦力先减小后增大 C 项正确 F1 Fcos F1先增大后减小 N先增 大后减小 A 项正确 库仑力的方向和B的移动方向垂直 不做功 D 项错误 本题较易 8 2010 广东汕尾期末 2009 年 12 月 19 日下午 联合国气候变化大会达成 哥本 哈根协议 为减少二氧化碳排放 我国城市公交推出新型节能环保电动车 在检测某款电 动车性能的实验中 质量为 8 102kg 的电动车由静止开始沿平直公路行驶 达到的最大速 度为 15m s 利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v 并描绘 出F 图象 图中AB BO均为直线 假设电动车行驶中所受的阻力恒定 则 1 v A 在全过程中 电动车在B点时速度最大 用心 爱心 专心4 B AB过程电动车做匀变速运动 C BC过程电动车做减速运动 D BC过程电动车的牵引力功率恒定 答案 BD 解析 由图象可知 BC过程电动车做加速运动 C点速度最大 选项 A C 均错误 AB过程牵引力恒定 故电动车做匀变速运动 选项 B 正确 由于BO是直线 故F k 1 v 故Fv的乘积为一定值 选项 D 正确 二 非选择题 9 长为l 质量为m的均匀杆平放于光滑水平面上 今用拉力将杆的一端慢慢提升 h h l 高度 则拉力对杆做的功为 若是长为L 质量为m的均匀链条平放于光 滑水平面上 用拉力将其一端慢慢提升h h L 高度 则拉力对链条做的功为 答案 mgh mg 1 2 h2 2L 解析 对杆和链条分别用动能定理有W1 mg h 0 W2 mg 0 所以 1 2 h L h 2 W1 mgh W2 mg 1 2 h2 2L 10 质量为 500t的机车以恒定的功率由静止出发 经 5min 行驶 2 25km 速度达到最 大值 54km h 则机车的功率为 机车的速度为 36km h 时的加速度为 设阻力恒定且g取 10m s2 答案 3 75 105W 2 5 102m s2 解析 当速度最大时有F牵引 f阻 所以有P F牵引v f阻v 又由动能定理有 Pt f阻x mv2 代入数据得P 3 75 105W 当v 36km h 10m s 时 由牛顿第二定律 1 2 有 f阻 ma 解得a 2 5 102m s2 P v 11 如图所示 一个与平台连接的足够长的斜坡倾角 arcsin 一辆卡车的质量 1 30 为 1t 关闭发动机 卡车从静止开始沿斜坡滑下 最大速度可达 120km h 已知卡车运动过 程中所受空气阻力和地面阻力与速度成正比 即Ff kv g取 10m s2 1 求出比例系数k 2 现使卡车以恒定功率P沿斜坡向上行驶 达到的最大速度为 54km h 求功率P 答案 1 10N s m 2 7250W 用心 爱心 专心5 解析 1 下滑达最大速度时有mgsin kvm 故k 10N s m mgsin vm 2 设向上达最大速度时 牵引力为F 有F mgsin kvm 而F P vm 故 mgsin kvm 得P 7250W P vm 12 一杂技运动员骑摩托车沿一竖直圆轨道做特技表演 如图所示 若车运动的速度 恒为 20m s 人与车质量之和为 200kg 车所受阻力与轨道间的弹力成正比 比例系数 k 0 1 车通过最低点A时发动机的功率为 12kW 求车通过最高点B时发动机的功率为多 少 g 10m s2 答案 4 103W 解析 设竖直圆轨道的半径为R 车通过最高点B时发动机的功率为PB 由于车速恒为 20m s 不变 车的牵引力与阻力应相等 而不同位置车对轨道压力不等 因而阻力不等 导致牵引力不等 发动机的功率不等 在最低点A FNA mg m v2 R FfA KFNA FA FfA PA v 在最高点B FNB mg m v2 R FfB kFNB FB FfB PB v 将v 20m s PA 1 2 104W k 0 1 m 200kg 代入联立解得 PB 4 103W 13 在光滑的水平地面上有质量为M的长木板A 如图所示 长木板上放一质量为m 的物体B A B之间动摩擦因数为 今在物体B上加一水平恒力F B和A发生相对滑动 经过时间t 求 1 摩擦力对A所做的功 用心 爱心 专心6 2 摩擦力对B所做的功 3 若长木板A固定 B对A的摩擦力对A做的功 答案 1 2 3 0 mgt 2 2M mgt 2 mgFt2 2M 解析 1 长木板A在滑动摩擦力的作用下 向右做 匀加速直线运动 经过时间t A的位移为 sA aAt2 t2 1 2 1 2 Ff M mgt2 2M 因为摩擦力Ff的方向和位移sA相同 即对A做正功