2012届高三物理总复习 4.1功和功率章节测试 鲁科版

用心 爱心 专心1 第一节第一节 功和功率功和功率 一 单项选择题 1 如图所示 用恒力F拉着质量为m的物体沿水平面从A移到B的过 程中 下列说法正确的是 A 有摩擦力时比无摩擦力时F做的功多 B 有摩擦力时比无摩擦力时F做的功少 C 物体加速运动时F做的功比减速运动时F做的功多 D 物体无论是加速 减速还是匀速 力F做的功一样多 解析 选 D 由功的公式W Fscos 可得力F对物体m做的功W Fs 与有无摩擦无关 与物体是加速 减速还是匀速也无关 因此只有 D 正确 2 2011 年陕西地区八校联考 一质量为m的木块静止在光滑的水平面上 从t 0 开始 将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上 在t T时刻F的功率是 A B F2T2 m F2T m C D F2T 2m F2T2 2m 解析 选 B T时刻的功率为瞬时功率 用P F v求解 木块加速度a T时刻速度 F m v aT 所以P Fv 故选项 B 正确 FT m F2T m 3 2011 年三明市第一次联考 如图所示 物体沿弧形轨道滑下后进 入足够长的水平传送带 传送带以图示方向匀速运转 则传送带对物 体的做功情况不可能是 A 始终不做功 B 先做负功后做正功 C 先做正功后不做功 D 先做负功后不做功 解析 选 B 设传送带速度大小为v1 物体刚滑上传送带时的速度大小为v2 当v1 v2时 物体随传送带一起匀速运动 故传送带与物体之间不存在摩擦力 即传送 带对物体始终不做功 A 正确 当v1 v2时 物体相对传送带向右运动 物体受到的滑动摩擦力方向向左 则物体先做 匀减速运动直到速度减为v1 再做匀速运动 故传送带对物体先做负功后不做功 D 选项 正确 当v1 v2时 物体相对传送带向左运动 物体受到的滑动摩擦力方向向右 则物体先做 匀加速运动直到速度达到v1 再做匀速运动 故传送带对物体先做正功后不做功 C 正 确 4 起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度 其速度图象如图所示 则钢索拉力的功率随时间变化的图象可能是 用心 爱心 专心2 解析 选 A 由速度图象知重物先匀加速再匀速后匀减速运动 由牛顿第二定律知 在匀加 速过程有F1 mg ma1 F1为恒力且大于mg 拉力的功率P1 F1v F1at 在匀速过程有 F2 mg 拉力的功率P2 F2v0为定值 在匀减速过程有mg F3 ma3 F3为恒力且小于mg 拉力的功率P3 F3v F3 v0 at 功率逐渐减小到 0 可知 A 正确 5 2010 年厦门市质检 2009 年 12 月福厦动车组进入试运行阶段 把动力装置分散安装在 每节车厢上 使其既具有牵引动力 又可以载客 这样的客车车厢便叫做动车 而动车组 就是几节自带动力的车厢加几节不带动力的车厢编成一组 就是动车组 带动力的车厢叫 动车 不带动力的车厢叫拖车 如图所示 设动车组运行过程中的阻力与质量成正比 每 节动车与拖车的质量都相等 每节动车的额定功率都相等 若开 1 节动车带 3 节拖车时 最大速度为 120 km h 改为开 5 节动车带 3 节拖车时 最大速度为 A 60 km h B 240 km h C 300 km h D 600 km h 解析 选 C 由P Fv和题意得P k4mgv1 5P k8mgv2得v2 300 km h C 选项正确 6 2009 年高考海南卷改编 一物体在外力的作用下从静止开始做直 线运动 合外力方向不变 大小随时间的变化如图所示 设该物体在 t0和 2t0时刻相对于出发点的位移分别是s1和s2 速度分别是v1和 v2 合外力从开始至t0时刻做的功是W1 从t0至 2t0时刻做的功是 W2 则 A s2 5s1 v2 5v1 B s2 9s1 v2 5v1 C s2 5s1 W2 8W1 D v2 3v1 W2 9W1 解析 选 C 设t0时刻前后的加速度分别为a1 a2 则a2 2a1 所以 v1 a1t0 v2 v1 a2t0 3v1 s1 a1t s2 s1 v1t0 a2t 5s1 W1 F0s1 W2 2F0 s2 1 22 0 1 22 0 s1 8W1 故选项 C 对 A B D 错 7 2011 年北京西城区高三抽样测试 如图甲所示 物体受到水平推力F的作用在粗糙水 平面上做直线运动 通过力传感器和速度传感器监测到推力F 物体速度v随时间t变化 的规律如图乙所示 取g 10 m s2 则 A 物体的质量m 1 0 kg 用心 爱心 专心3 B 物体与水平面间的动摩擦因数 0 2 C 第 2 秒内物体克服摩擦力做的功W 3 0 J D 前 2 秒内推力F做功的平均功率 1 5 W P 解析 选 D 物体在第 3 秒内做匀速运动 则有F3 mg 2 N 第 2 秒内物体做加速运动 有F2 mg ma 其中加速度为a 2 m s2 解得m 0 5 kg 0 4 第 2 秒内的 v t 位移为 1 m 克服摩擦力做功为W mgs 2 0 J 前 2 秒内拉力做功为 3 J 则平均功率 为 1 5 W 8 2011 年福建清流质检 一辆汽车做直线运动 t1s 末关闭发动机 t2s 末静止 其v t图如图所示 图中 W2 C P P1 P2 D P1 P2 解析 选 C 汽车在运动的过程中所有力做功的代数和为零 W W1 W2 0 所以 W W1 W2 选项 A 正确 由于汽车在 0 t1s 内的位移大于t1 s t2 s 内的位移 所以 W1 W2 选项 B 正确 因为 0 t1 s 与t1 s t2 s 内的平均速度相同 所以P1 P2 选项 D 正确 0 t1 s 与t1 s t2 s 时间不等 故P P1 P2 选项 C 错误 9 下列反映汽车从静止匀加速启动 最后做匀速运动的速度随时间 加速度 牵引力和功 率随速度变化的图象不正确的是 解析 选 B 汽车先匀加速运动 再做加速度减小的加速运动 最后匀速运动 A 对 B 中 加速度最终要减小为 0 B 错 牵引力先恒定 再逐渐减小 最后和阻力平衡 C 对 汽车 输出功率先增大 最终保持不变 D 对 二 计算题 10 2011 年江苏南京调研 如图所示 一质量为m的小球 用长为L的轻绳 悬挂于O点 1 小球在水平拉力F的作用下从平衡位置P点缓慢地移动到Q点 此时悬线 与竖直方向的夹角为 2 小球在水平恒力F作用下由P点移动到Q点 此时悬线与竖直方向的夹角为 求上述 1 2 两种情况下拉力F所做的功各为多大 解析 1 将小球 缓慢 地移动 可认为小球一直处于平衡状态 由平衡条件可求得 当 轻绳与竖直方向夹角为 时 F mgtan 可见当 由零增大到 的过程中 F一直增 大 小球由P至Q的过程中 动能不变 增加了势能 由于绳的拉力不做功 故拉力F做 的功数值应与小球克服重力做功的值相等 故有W mgL 1 cos 2 当小球在恒力F作用下由P移动到Q时 由公式W Fscos 知力F做的功为W FLsin 答案 1 mgL 1 cos 2 FLsin 11 2011 年江苏启东中学质检 如图甲所示 质量为m 1 kg 的物体置于倾角为 37 的固定斜面上 对物体施以平行于斜面向上的拉力F 当作用时间为t1 1 s 时撤去拉力 物体运动的部分v t图象如图乙所示 取g 10 m s2 求 用心 爱心 专心4 1 斜面与物体间的动摩擦因数 2 拉力F的平均功率 解析 设力F作用时物体的加速度为a1 对物体进行受力分析 由牛顿第二定律有 F mgsin mgcos ma1 撤去力F后 设物体的加速度为a2 由牛顿第二定律有mgsin mgcos ma2 根据图象可知 a1 20 m s2 a2 10 m s2 解得 F 30 N 0 5 2 由图象可知 t1 1 s 时物体的速度v1 20 m s 拉力F的平均功率为P Fv1 1 2 解得 P 300 W 答案 1 0 5 2 300 W 12 2009 年高考四川卷 如图所示为修建高层建筑常用的塔式起重 机 在起重机将质量m 5 103 kg 的重物竖直吊起的过程中 重物 由静止开始向上做匀加速直线运动 加速度a 0 2 m s2 当起重 机输出功率达到其允许的最大值时 保持该功率直到重物做 vm 1 02 m s 的匀速运动 取g 10 m s2 不计额外功 求 1 起重机允许输出的最大功率 2 重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第 2 秒末的输出功率 解析 1 设起重机允许输出的最大功率为P0 重物达到最大速度时 拉力F0等于重力 P0 F0vm F0 mg 代入数据 有 P0 5 1 104 W 2 匀加速运动结束