高考物理 功和功率解析

用心 爱心 专心1 第五章第五章 第一课时第一课时 功和功率解析功和功率解析 一 选择题 共 10 小题 每小题 6 分 共 60 分 在每小题给出的四个选项中至少有一 项符合题意 全部选对的得 6 分 漏选的得 3 分 错选的得 0 分 1 某物体同时受到三个力作用而做匀减速直线运动 其中 F1与加速度 a 的方向相同 F2与速度 v 的方向相同 F3与速度 v 的方向相反 则 A F1对物体做正功 B F2对物体做正功 C F3对物体做负功 D 合外力对物体做负功 解析 因物体做匀减速运动 a 的方向与 v 的方向相反 故 F1对物体做负功 A 错 F2与速度 v 方向相同做正功 B 正确 F3与 v 方向相反做负功 C 正确 合外力的方向与运动 方向相反做负功 D 正确 答案 BCD 2 在距地面高 5m 的平台上 以 25m s 的速率竖直向上抛出一质量为 1kg 的石块 不 计空气阻力 取 g 10m s2 则抛出后第三秒内重力对石块所做的功是 A 100J B 50J C 100J D 0J 解析 石块在 2s 末与 3s 末在同一位置 故第 3s 内位移为 0 所以第 3s 内重力做 功为零 答案 D 3 2009 安徽省合肥模拟 汽车发动机的额定功率为 60kW 汽车质量为 5t 汽车在水平 面上行驶时 阻力与车重成正比 g 10m s2 当汽车以额定功率匀速行驶时速度达 12m s 突然减小油门 使发动机功率减小到 40kW 对接下去汽车的运动情况的描述正确的有 A 先做匀减速运动再做匀加速运动 B 先做加速度增大的减速运动再做匀速运动 C 先做加速度减小的减速运动再做匀速运动 D 最后的速度大小是 8m s 解析 发动机功率减小 由公式 P Fv 知 F 变小 Ff F 汽车做减速运动 v 变小 当 v 小于一定程度 F 变大 由 Ff F ma 知汽车减速运动的加速度变小 当再次出现 F Ff时 汽车做匀速运动 故选项 C 对 Ff 5 103N v 8m s 故选项 D 对 P额 vm P Ff 答案 CD 4 放在水平地面上的物体受到水平拉力的作用 在 0 6s 内其速度与时间图象和拉力 的功率与时间图象如图所示 则物体的质量为 取 g 10m s2 A kg B kg C kg D kg 5 3 10 9 3 5 9 10 解析 根据两图象可知 在 2s 6s 内 阻力等于拉力 故有 P Fv Ffv Ff P v N N 在前 2s 物体做匀加速运动 由速度图象得 a m s2 3m s2 在 2s 时 有 10 6 5 3 v t 6 2 P1 Fvm F N 5N P1 vm 30 6 根据牛顿第二定律有 F Ff ma m kg kg F Ff a 5 5 3 3 10 9 答案 B 5 在雄壮的 中国人民解放军进行曲 中 胡锦涛主席乘国产红旗牌检阅车 穿过天 安门城楼 经过金水桥 驶上长安街 检阅了 44 个精神抖擞 装备精良的地面方队 若胡 锦涛主席乘坐的国产红旗牌检阅车的额定功率为 P 检阅车匀速行进时所受阻力为 Ff 在 时间 t 内匀速通过总长为 L 的 44 个精神抖擞 装备精良的地面方队 由此可知 用心 爱心 专心2 A 在时间 t 内检阅车的发动机实际做功为 Pt B 检阅车匀速行进的速度为 P Ff C 检阅车匀速行进时地面对车轮的摩擦力为滑动摩擦力 D 检阅车的实际功率为 FfL t 解析 在检阅车检阅时 在水平道路上行进速度很慢 发动机的实际功率一定小于 额定功率 在时间 t 内检阅车的发动机实际做功一定小于 Pt 选项 A 错误 由 P Ffv 计算出 的速度为检阅车的最大速度 检阅车匀速行进的速度一定小于 选项 B 错误 检阅车匀速 P Ff 行进时地面对车轮的摩擦力为静摩力 选项 C 错误 检阅车匀速行进的速度为 v 牵引力 L t F 等于阻力 Ff 检阅车的实际功率为 P Fv 选项 D 正确 FfL t 答案 D 6 汽车在水平路面上从静止开始做匀加速直线运动 t1末关闭发动机 做匀减速直线 运动 t2末静止 其 v t 图象如图所示 图中 W2 C P P1 D P1 P2 解析 整个过程动能变化量为零 所以合力的功为零 A 项正确 摩擦力大小相等 第一段位移大 所以 B 项正确 第一段是加速的 牵引力大于摩擦力 所以 P P1 C 项错 加 速阶段和减速阶段平均速度相等 所以摩擦力的平均功率相等 D 项正确 答案 ABD 7 质量为 m 的汽车以恒定的功率 P 在平直的公路上行驶 汽车匀速行驶时的速率为 v1 则当汽车的速率为 v2 v2W2 C W1 W2 D 不能确定 W1和 W2的大小关系 解析 若物体沿水平面从 A 滑到 B 位移为 s 摩擦力所做的功为 W1 mg s 若 物体沿斜面从 A 滑到 B 摩擦力所做的功为 W2 mgcos l1 mgcos l2 mgs W1 故 A 正确 答案 A 9 2009 宁波质检 如图所示 木块 A 放在木块 B 的左上端 第一次将 B 固定在桌上 木块 B 长为 l 用恒力 F 拉 A 到 B 的右端 F 所做的功为 W1 第二次 B 放在光滑地面上 用恒力 F 拉 A 到 B 右端 F 做功为 W2 比较两次做功大小 A W1W2 D 无法比较 解析 两次木块 A 均用恒力 F 拉动 但第二次木块 A 相对地面的位移较大 答案 A 10 如图所示 分别用恒力 F1 F2先后将质量为 m 的物体由静止开始沿同一粗糙的固 定斜面由底端拉至顶端 两次所用时间相同 第一次力 F1沿斜面向上 第二次力 F2沿水 平方向 则两个过程 A 合外力做的功相同 B 物体机械能变化量相同 C F1做的功与 F2做的功相同 D F1做的功比 F2做的功多 解析 两次物体运动的位移和时间相等 则两次的加速度相等 末速度也应相等 则物体的机械能变化量相等 合力做功也应相等 用力 F2拉物体时 摩擦力做功多些 两次 重力做功相等 由动能定理知 用力 F2拉物体时拉力做功多 答案 AB 二 论述 计算题 本题共 3 小题 共 40 分 解答时应写出必要的文字说明 计算公 式和重要的演算步骤 只写出最后答案不得分 有数值计算的题 答案中必须明确数值和 单位 11 2009 高考广东卷 为了响应国家的 节能减排 号召 某同学采用了一个家用汽 车的节能方法 在符合安全行驶要求的情况下 通过减少汽车后备箱中放置的不常用物品 和控制加油量等措施 使汽车负载减少 假设汽车以 72km h 的速度匀速行驶时 负载改 变前 后汽车受到的阻力分别为 2000N 和 1950N 请计算该方法使汽车发动机输出功率减 少了多少 解析 设汽车牵引力为 F 所受阻力为 Ff 匀速运动时 有 F Ff 质量改变前后汽车发动机的功率分别为 P0 F0v 40kW 用心 爱心 专心4 P1 F1v 39kW 减少的功率 P P0 P1 1kW 答案 1kW 12 如图所示 用恒力 F 通过光滑的定滑轮把静止在水平面上的物体从位置 A 拉到位 置 B 物体的质量为 m 定滑轮离水平地面的高度为 h 物体在水平位置 A B 时细绳与水 平方向的夹角分别为 1和 2 求绳的拉力对物体做的功 解析 人拉绳的力是恒力 但绳拉物体的力的方向不断变化 故绳拉物体的力 F 是变力 但此力对物体所做的功与恒力所做的功相等 力 F 作用的位移与物体的位移相关连 即 s h 1 sin 1 1 sin 2 则细绳对物体的拉力 F 所做的功为 W WF Fh 1 sin 1 1 sin 2 答案 Fh 1 sin 1 1 sin 2 13 2009 泰安调研 一物体静止在足够大的水平地面上 从 t 0 时刻开始 物体受到 一个方向不变 大小呈周期性变化的水平力 F 的作用 力 F 的大小与时间的关系和物体在 0 6s 内的速度与时间的关系分别如图甲 乙所示 g 取 10m s2 求 1 物体的质量和物体与地面间的动摩擦因数 2 65s 内力 F 对物体所做的功 解析 1 在 0 2s 内 由牛顿第二定律有 F1 Ff ma1 又 v1 a1t1 在 2 4s 内 由 牛顿第二定律有 F2 Ff 0 且 Ff mg 由以上各式可得 m 1kg 0 4 2 物体做周期性运动的周期 T 6s 在 4 6s 内 由牛顿第二定律有 F3 Ff ma2 前 6s 内物体通过的位移为 s a1t v1t2 v1t3 a2t