江苏省高考物理一轮复习精选精练跟踪练习 第五章 第1单元 功和功率

用心 爱心 专心1 第五章第五章 第第 1 1 单元单元 功和功率功和功率 一 单项选择题一 单项选择题 本题共本题共 5 5 小题 每小题小题 每小题 7 7 分 共分 共 3535 分分 1 1 一人乘电梯从 一人乘电梯从 1 1 楼到楼到 2020 楼 在此过程中经历了先加速 后匀速 再减速的运动过程 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则电梯支持力对人做功情况是 A A 加速时做正功 匀速时不做功 减速时做负功 加速时做正功 匀速时不做功 减速时做负功 B B 加速时做正功 匀速和减速时做负功 加速时做正功 匀速和减速时做负功 C C 加速和匀速时做正功 减速时做负功 加速和匀速时做正功 减速时做负功 D D 始终做正功 始终做正功 2 2 在距地面高 在距地面高 5 5 m m 的平台上 以的平台上 以 2525 m sm s 的速率竖直向上抛出一质量为的速率竖直向上抛出一质量为 1 1 kgkg 的石块 不计的石块 不计 空气阻力 取空气阻力 取g g 1010 m sm s2 2 则抛出后第三秒内重力对石块所做的功是 则抛出后第三秒内重力对石块所做的功是 A A 100100 J J B B 5050 J J C C 100100 J J D D 0 0 J J 3 3 如图如图 1 1 所示 质量相同的两物体处于同一高度 所示 质量相同的两物体处于同一高度 A A沿固定在地面上的沿固定在地面上的 光滑斜面下滑 光滑斜面下滑 B B自由下落 最后到达同一水平面 则自由下落 最后到达同一水平面 则 A A 重力对两物体做的功相同 重力对两物体做的功相同 B B 重力的平均功率相同 重力的平均功率相同 C C 到达底端时重力的瞬时功率相同 到达底端时重力的瞬时功率相同 D D 到达底端时两物体的动能相同 速度相同 到达底端时两物体的动能相同 速度相同 4 4 一滑块在水平地面上沿直线滑行 一滑块在水平地面上沿直线滑行 t t 0 0 时其速度为时其速度为 1 1 m sm s 从此刻开始在滑块运动方向 从此刻开始在滑块运动方向 上再施加一水平作用力上再施加一水平作用力F F 力 力F F和滑块的速率和滑块的速率v v随时间的变化规律分别如图随时间的变化规律分别如图 2 2 甲和乙所甲和乙所 示 设在第示 设在第 1 1 秒内 第秒内 第 2 2 秒内 第秒内 第 3 3 秒内力秒内力F F对滑块做的功分别为对滑块做的功分别为W W1 1 W W2 2 W W3 3 则以下 则以下 关系正确的是关系正确的是 图图 2 2 A A W W1 1 W W2 2 W W3 3 B B W W1 1 W W2 2 W W3 3 C C W W1 1 W W3 3 W W2 2 D D W W1 1 W W2 2 W W3 3 图图 1 用心 爱心 专心2 5 5 如图 如图 3 3 所示 质量为所示 质量为m m的物体置于水平地面上 所受水平拉力的物体置于水平地面上 所受水平拉力F F在在 2 2 s s 时间内的变化图时间内的变化图 象如图象如图 4 4 甲所示 其运动的速度图象如图甲所示 其运动的速度图象如图 4 4 乙所示 乙所示 g g 1010 m sm s2 2 下列说法正确的是下列说法正确的是 图图 3 3 图图 4 4 A A 物体和地面之间的动摩擦因数为 物体和地面之间的动摩擦因数为 0 10 1 B B 水平拉力 水平拉力F F的最大功率为的最大功率为 5 5 W W C C 2 2 s s 末物体回到出发点末物体回到出发点 D D 2 2 s s 内物体的加速度不变内物体的加速度不变 二 多项选择题二 多项选择题 本题共本题共 5 5 小题 每小题小题 每小题 7 7 分 共分 共 3535 分 每小题有多个选项符合题意 全部分 每小题有多个选项符合题意 全部 选对的得选对的得 7 7 分 选对但不全的得分 选对但不全的得 3 3 分 错选或不答的得分 错选或不答的得 0 0 分分 6 6 水平地面上有一木箱 木箱与地面之间的动摩擦因数为 水平地面上有一木箱 木箱与地面之间的动摩擦因数为 0 0 1 1 现 现 对木箱施加一拉力对木箱施加一拉力F F 使木箱做匀速直线运动 设 使木箱做匀速直线运动 设F F的方向与水的方向与水 平面夹角为平面夹角为 如图 如图 5 5 所示 在所示 在 从从 0 0 逐渐增大到逐渐增大到 90 90 的过程中 的过程中 木木 箱的速度保持不变 则箱的速度保持不变 则 A A F F先减小后增大先减小后增大 B B F F一直增大一直增大 C C F F的功率减小的功率减小 D D F F的功率不变的功率不变 7 7 如图如图 6 6 所示是某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装所示是某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装 置 当太阳光照射到小车上方的光电板时 光电板中产生的电流置 当太阳光照射到小车上方的光电板时 光电板中产生的电流 经电动机带动小车前进 若小车在平直的公路上以初速度经电动机带动小车前进 若小车在平直的公路上以初速度v v0 0开始开始 加速加速 行驶 经过时间行驶 经过时间t t 前进了距离 前进了距离l l 达到最大速度 达到最大速度v vmax max 设 设 此过程中电动机功率恒为额定功率此过程中电动机功率恒为额定功率P P 受的阻力恒为 受的阻力恒为F Ff f 则此过 则此过 程中电动机所做的功为程中电动机所做的功为 图图 6 6 A A F Ff fv vmax maxt t B B PtPt 图图 5 用心 爱心 专心3 C C F Ff ft t D D mvmvmax max2 2 F Ff fl l mvmv0 02 2 v v0 0 v vm ma ax x 2 2 1 1 2 2 1 1 2 2 8 8 2009 2009 宁夏高考宁夏高考 质量为质量为m m的物体静止在光滑水平面上 从的物体静止在光滑水平面上 从t t 0 0 时刻时刻 开始开始 受到水平力的作用 力的大小受到水平力的作用 力的大小F F与时间与时间t t的关系如图的关系如图 7 7 所示 力的方向所示 力的方向 保保 持不变 则持不变 则 图图 7 7 A A 3 3t t0 0时刻的瞬时功率为时刻的瞬时功率为 5 5F F0 02 2t t0 0 m m B B 3 3t t0 0时刻的瞬时功率为时刻的瞬时功率为 1 15 5F F0 02 2t t0 0 m m C C 在 在t t 0 0 到到 3 3t t0 0这段时间内 水平力的平均功率为这段时间内 水平力的平均功率为 2 23 3F F0 02 2t t0 0 4 4m m D D 在 在t t 0 0 到到 3 3t t0 0这段时间内 水平力的平均功率为这段时间内 水平力的平均功率为 2 25 5F F0 02 2t t0 0 6 6m m 9 9 一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为 一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m m的重物 当重物的速度为的重物 当重物的速度为v v1 1时 起重时 起重 机的有用功率达到最大值机的有用功率达到最大值P P 以后起重机保持该功率不变 继续提升重物 直到以最大 以后起重机保持该功率不变 继续提升重物 直到以最大 速度速度v v2 2匀速上升为止 物体上升的高度为匀速上升为止 物体上升的高度为h h 则整个过程中 下列说法正确的是 则整个过程中 下列说法正确的是 A A 钢绳的最大拉力为 钢绳的最大拉力为 P P v v2 2 B B 钢绳的最大拉力为 钢绳的最大拉力为 P P v v1 1 C C 重物的最大速度 重物的最大速度v v2 2 P P m mg g D D 重物匀加速运动的加速度为 重物匀加速运动的加速度为 g g P P m mv v1 1 1010 2010 2010 连云港模拟连云港模拟 一物块放在水平面上 在水平拉力一物块放在水平面上 在水平拉力F F作用下做直线运作用下做直线运 动 动 运动的运动的v v t t图象如图图象如图 8 8 所示 则有关该力所示 则有关该力F F的功率的功率P P t t图象可能是图图象可能是图 9 9 中中 的的 图图 8 用心 爱心 专心4 图图 9 9 三 计算题三 计算题 本题共本题共 2 2 小题 共小题 共 3030 分 解答时请写出必要的文字说明 方程式和重要的演分 解答时请写出必要的文字说明 方程式和重要的演 算步骤 只写出最后答案的不能得分 有数值计算的题 答案中必须明确写出数值和单位算步骤 只写出最后答案的不能得分 有数值计算的题 答案中必须明确写出数值和单位 1111 15 15 分分 静止在水平地面上的木箱 质量静止在水平地面上的木箱 质量m m 5050 kg kg 木箱与地面间的动摩擦因数木箱与地面间的动摩擦因数 0 40 4 若用大小为 若用大小为 400400 N N 方向与水平方向成 方向与水平方向成 37 37 角的斜向上的拉力拉木箱从静止角的斜向上的拉力拉木箱从静止 开始运动 使木箱能够到达开始运动 使木箱能够到达 5050 m m 远处 拉力最少做多少功 远处 拉力最少做多少功 cos37 cos37 0 80 8 取 取g g 1010 m sm s2 2 1212 15 15 分分 汽车发动机的功率为汽车发动机的功率为 6060 kWkW 汽车的质量为 汽车的质量为 4 4 t t 当它行驶在坡 当它行驶在坡 度为度为 0 02 sin0 02 sin 0 02 0 02 的长直公路上时 如图的长直公路上时 如图 1010 所示 所受摩擦阻力所示 所受摩擦阻力 为车为车 重的重的 0 10 1 倍倍 g g 1010 m sm s2 2 求 求 图图 1010 1 1 汽车所能达到的最大速度汽车所能达到的最大速度v vm m 2 2 若汽车从静止开始以若汽车从静止开始以 0 60 6 m sm s2 2的加速度做匀加速直线运动 则此过程能维持多长时的加速度做匀加速直线运动 则此过程能维持多长时 用心 爱心 专心5 间 间 3 3 当汽车匀加速行驶的速度达到最大值时 汽车做功多少 当汽车匀加速行驶的速度达到最大值时 汽车做功多少 第五章第五章 第第 1 1 单元单元 功和功率功和功率 参考答案与详细解析参考答案与详细解析 一 单项选择题一 单项选择题 本题共本题共 5 5 小题 每小题小题 每小题 7 7 分 共分 共 3535 分分 1 1 解析 支持力始终竖直向上 与位移同向 解析 支持力始终竖直向上 与位移同向 0 0 故支持力始终做正功 故支持力始终做正功 D D 正正 确 确 答案 答案 D D 2 2 解析 石块在 解析 石块在 2 2 s s 末与末与 3 3 s s 末在同一位置 故第末在同一位置 故第 3 3 s s 内位移为内位移为 0 0 所以第 所以第 3 3 s s 内重内重 力做功为零 力做功为零 答案 答案 D D 3 3 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 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 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 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 B 选项错误 根据机械能守选项错误 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 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 D 选项错误 由瞬时功选项错误 由瞬时功 率的计算式可得率的计算式可得P PA A mgvmgvcoscos P PB B mgvmgv 因此 到达底端时重力的瞬时功率 因此 到达底端时重力的瞬时功率P PA A P PB B C C 选选 项错误 项错误 答案 答案 A A 4 4 解析 力 解析 力F F做的功等于每段恒力做的功等于每段恒力F F与该段滑块运动的位移数值与该段滑块运动的位移数值 v v t t图象中图象与图象中图象与 坐标轴围成的面积坐标轴围成的面积 的乘积 第的乘积 第 1 1 秒内 位移为一个小三角形面积秒内 位移为一个小三角形面积S S 第 第 2 2 秒内 位移也为秒内 位移也为 一个小三角形面积一个小三角形面积S S 第 第 3 3 秒内 位移为两个小三角形面积秒内 位移为两个小三角形面积 2 2S S 故 故 W W1 1 1 1S S W W2 2 3 3S S W W3 3 4 4S S 所以 所以W W1 1 W W2 2 W W3 3 答案 答案 B B 5 5 解析 本题考查通过图象处理匀变速运动问题 在减速阶段 解析 本题考查通过图象处理匀变速运动问题 在减速阶段 F Ff f mama mg mg mama 0 10 1 A A 正确 拉力正确 拉力F F的最大功率的最大功率P P FvFv 10 110 1 W W 1010 W W B B 不正不正 确 物体在第一秒内受到的合力的方向与第二秒内受到的合力的方向相反 加速度方向相反 确 物体在第一秒内受到的合力的方向与第二秒内受到的合力的方向相反 加速度方向相反 用心 爱心 专心6 D D 不正确 由不正确 由v v t t图象可知 物体在图象可知 物体在 2 2 s s 内位移是速度图线与内位移是速度图线与t t轴所围面积 即轴所围面积 即 1 1 m m 没 没 有回到起点 有回到起点 C C 不正确 不正确 答案 答案 A A 二 多项选择题二 多项选择题 本题共本题共 5 5 小题 每小题小题 每小题 7 7 分 共分 共 3535 分 每小题有多个选项符合题意 全部分 每小题有多个选项符合题意 全部 选对的得选对的得 7 7 分 选对但不全的得分 选对但不全的得 3 3 分 错选或不答的得分 错选或不答的得 0 0 分分 6 6 解析 由木箱受力平衡可知 解析 由木箱受力平衡可知 F Fcoscos G G F Fsinsin 即即F F G G c co os s s si in n G G 1 1 2 2c co os s 故故F F先减小后变大 根据先减小后变大 根据P P FvFvcoscos 可知可知F F的功率减小 故的功率减小 故 A A C C 正确 正确 G Gv v 1 1 t ta an n 答案 答案 ACAC 7 7 解析 因小车以恒定的功率运动 故此过程小车电动机做功为解析 因小车以恒定的功率运动 故此过程小车电动机做功为W W PtPt F Ff fv vmax maxt t A A B B 均正确 由动能定理可得均正确 由动能定理可得 W W F Ff f l l mvmvmax max2 2 mvmv0 02 2 1 1 2 2 1 1 2 2 得 得 W W mvmvmax max2 2 mvmv0 02 2 F Ff fl l 1 1 2 2 1 1 2 2 故故 D D 正确 正确 C C 错误 错误 答案 答案 ABDABD 8 8 解析 解析 2 2t t0 0时速度时速度v v1 1 2 2t t0 0 F F0 0 m m 0 0 2 2t t0 0内位移内位移x x1 1 2 2t t0 0 2 2 2 2 1 1 2 2 F F0 0 m m F F0 0t t0 02 2 m m F F做功做功W W1 1 F F0 0 x x1 1 2 2 F F0 02 2t t0 02 2 m m 3 3t t0 0时速度时速度v v2 2 t t0 0 v v1 1 5 5 t t0 0 3 3F F0 0 m m F F0 0 m m 3 3t t0 0时刻瞬时功率 时刻瞬时功率 P P 3 3F F0 0 v v2 2 1515 故 故 B B 正确 正确 F F0 02 2t t0 0 m m 2 2t t0 0 3 3t t0 0内位移内位移x x2 2 v v1 1t t0 0 t t0 02 2 1 1 2 2 3 3F F0 0 m m 7 7 2 2 F F0 0t t0 02 2 m m F F做的功做的功W W2 2 3 3F F0 0 x x2 2 2 21 1 2 2 F F0 02 2t t0 02 2 m m 0 0 3 3t t0 0内内F F的平均功率的平均功率 故故 D D 正确 正确 P P W W1 1 W W2 2 3 3t t0 0 2 25 5F F0 02 2t t0 0 6 6m m 答案 答案 BDBD 9 9 解析 由 解析 由F F mgmg mama和和P P FvFv可知 重物匀加速上升过程中钢绳拉力大于重力且不可知 重物匀加速上升过程中钢绳拉力大于重力且不 变 达到最大功率变 达到最大功率P P后 随后 随v v增加 钢绳拉力增加 钢绳拉力F F变小 当变小 当F F mgmg时重物达最大速度时重物达最大速度v v2 2 故 故 用心 爱心 专心7 v v2 2 最大拉力 最大拉力F F mgmg mama A A 错误 错误 B B C C 正确 由正确 由 mgmg mama得 得 a a g g D D P P m mg g P P v v1 1 P P v v1 1 P P m mv v1 1 正确 正确 答案 答案 BCDBCD 1010 解析 由于题目未讲水平面是否光滑 故应分情况讨论 若水平面光滑 解析 由于题目未讲水平面是否光滑 故应分情况讨论 若水平面光滑 0 0 t t1 1段段 F F为恒力 速度线性增加 故功率也线性增大 为恒力 速度线性增加 故功率也线性增大 t t1 1 t t2 2段段F F为零 功率为零 为零 功率为零 t t2 2 t t3 3段段F F反反 向 仍为恒力 速度线性减小 故功率也线性减小 故向 仍为恒力 速度线性减小 故功率也线性减小 故 C C 正确 若水平面不光滑 由于正确 若水平面不光滑 由于 t t1 1 t t2 2时刻后一小段时间内 时刻后一小段时间内 F F突然减小 故功率突然减小 故突然减小 故功率突然减小 故 B B 项正确 项正确 答案 答案 BCBC 三 计算题三 计算题 本题共本题共 2 2 小题 共小题 共 3030 分 解答时请写出必要的文字说明 方程式和重要的演分 解答时请写出必要的文字说明 方程式和重要的演 算步骤 只写出最后答案的不能得分 有数值计算的题 答案中必须明确写出数值和单位算步骤 只写出最后答案的不能得分 有数值计算的题 答案中必须明确写出数值和单位 1111 解析 欲使拉力做功最少 须使拉力作用的位移最小 故重物应先在拉力作用下加速 解析 欲使拉力做功最少 须使拉力作用的位移最小 故重物应先在拉力作用下加速 再撤去拉力使木箱减速 到达再撤去拉力使木箱减速 到达 5050 m m 处时速度恰好减为处时速度恰好减为 0 0 设加速时加速度的大小为设加速时加速度的大小为a a1 1 减速时加速度的大小为减速时加速度的大小为a a2 2 由牛顿第二定律得 加速时有 由牛顿第二定律得 加速时有 水平方向水平方向F Fcos37 cos37 F FN N mama1 1 竖直方向竖直方向F Fsin37 sin37 F FN N mgmg 0 0 减速时有 减速时有 mg mg mama2 2 且有且有v v2 2 2 2a a1 1x x1 1 2 2a a2 2x x2 2 x x1 1 x x2 2 x x 联立以上各式解得 联立以上各式解得 x x1 1 24 24 m m 由功的定义 有由功的定义 有 W W FxFx1 1cos37 cos37 400 24 0 8400 24 0 8 J J 7 68 107 68 103 3 J J 答案 答案 7 68 107 68 103 3 J J 1212 解析 解