高考物理总复习巩固练习 功和功率（提高）.

【巩固练习】一、选择题1、如图所示，重物P放在粗糙的水平板OM上，当水平板绕O端缓慢抬高，在重物P没有滑动之前，下列说法中正确的是（ ）AP受到的支持力不做功BP受到的支持力做正功CP受到的摩擦力不做功DP受到的摩擦力做负功2、如图所示是一个物体的运动轨迹。下面关于该物体的说法中正确的是（ ）A物体受到的合外力沿x方向，大小恒定B在任何相等的时间内合外力做的功都相等C任何两段相邻的相等时间间隔内的速度的增量都相等D任何两段相邻的相等时间间隔丙的动能的增量都相等3、如图所示为测定运动员体能的一种装置，运动员质量为，绳拴在腰间沿水平方向跨过滑轮（不计滑轮质量及摩擦），下悬一质量为的重物，人用力蹬传送带而人的重心不动，使传送带以速率匀速向右运动。下面是人对传送带做功的四种说法，其中正确的是（ ）A人对传送带做功B人对传送带不做功C人对传送带做功的功率为 D人对传送带做功的功率为4、用水平力拉一物体在水平地面上从静止开始做匀加速运动，到秒末撤去拉力F，物体做匀减速运动，到秒末静止。其速度图象如图所示，且。若拉力F做的功为W，平均功率为P；物体在加速和减速过程中克服摩擦阻力做的功分别为和，它们的平均功率分别为和，则下列选项正确的是（ ） A B C D5、（ 2014 山东模拟）汽车以恒定功率在公路上运动，从斜坡上匀速向下行驶进入水平路面，最后在水平路面做匀速运动，假设汽车受到的阻力正比于汽车对路面的压力，且斜坡和水平路面的粗糙程度相同。在这段时间内，速率v和加速度a的变化关系可能是()6、光滑水平面上静止的物体，受到一个水平拉力作用开始运动，拉力F随时间t变化如图所示，用、分别表示物体的动能、速度、位移和拉力F的功率，下列四个图象分别定性描述了这些物理量随时间变化的情况，其中正确的是（ ）7、一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂在 O点，小球在水平恒力F作用下，从静止开始由平衡位置P点移动到Q点，此时绳与竖直方向的偏角为如图所示，则力F所做的功为（ ） AmgLcos BmgL(1cos) CFLsin D8、如图所示，质量为m的小球A沿高度为h倾角为的光滑斜面以初速滑下。另一质量与A相同的小球B自相同高度由静止落下，结果两球同时落地。下列说法正确的是（ ）A重力对两球做的功相同B落地前的瞬间A球的速度大于B球的速度C落地前的瞬间A球重力的瞬时功率大于B球重力的瞬时功率D两球重力的平均功率相同 hAB9、木块m沿着倾角为的光滑斜面从静止开始下滑，当下降的高度为h时，重力的瞬时功率为（ ）A B C D10、如图所示，小物块位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平地面上。从地面上看，在小物块沿斜面下滑的过程中，斜面对小物块的作用力（ ）A垂直于接触面，做功为零B垂直于接触面，做功不为零C不垂直于接触面，做功为零D不垂直接触面，做功不为零11、（2014 武汉模拟）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8102 kg的电动车由静止开始沿平直公路行驶，达到的最大速度为15 m/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，并描绘出图像(图中AB、BO均为直线)，假设电动车行驶中所受的阻力恒定，则()A在全过程中，电动车在B点时速度最大BBA过程电动车做匀加速运动CCB过程电动车做减速运动DCB过程电动车的牵引力的功率恒定二、填空题1、水平拉着物块绕着半径为R的圆形操场一圈，物块与地面动摩擦因数为，质量为m，则此过程中，物块克服摩擦力做功为 。OF2、质量为100kg的木箱放在水平地面上，如图所示，一个人采用翻滚的办法把它移动10m（边长远小于10m），这个人至少要做功_J。（g取10m/s2）3、如图所示，某人通过定滑轮拉住一个重力等于G的物体使物体缓慢上升，这时人从A点走到B点，前进的距离为s，绳子的方向由竖直方向变为与水平方向成角。若不计各种阻力，在这个过程中，人的拉力所做的功等于_。qAB4、质量为m的汽车在倾角为的斜坡上匀速行驶，上坡时的速度为，下坡时的速度为。设汽车所受摩擦阻力的大小不变，且上下坡时汽车的功率相等。则汽车的功率是_，摩擦阻力的大小是_。 5、所示，两个底面积分别为2S和S的圆桶，放在同一水平面上，桶内部装水，水面高分别是H和h。现把连接两桶的闸门打开，最后两水桶中水面高度相等。设水的密度为，问这一过程中重力做的功是多少？Hh三、计算题1、医生用20 N的力将5 mL的药液在30 s的时间内注入病人的体内，若活塞的横截面积是1 cm2，试计算人对活塞做功的平均功率是多大？2、汽车发动机的功率为60KW，若其总质量为5t，在水平路面上行驶时，所受的阻力恒为5.0103N，试求：（1）汽车所能达到的最大速度。（2）若汽车以0.5m/s2的加速度由静止开始匀加速运动,求这一过程能维持多长时间?3、质量为5106kg的列车以恒定的功率由静止沿平直轨道加速行驶，当速度增大到=2m/s时，加速度=0.9m/s2；当速度增大到=10m/s时，加速度=0.1m/s2。如果列车所受阻力不变，求：（1）列车所受阻力多大？ （2）在该功率下列车的最大速度是多少？ 4、(2014 常州模拟)高速连续曝光照相机可在底片上重叠形成多个图像。现利用这架照相机对MD-2000家用汽车的加速性能进行研究，如图为汽车做匀加速直线运动时三次曝光的照片，图中汽车的实际长度为4m,照相机每两次曝光的时间间隔为2.0s。已知该汽车的质量为1000kg，额定功率为90kW，汽车运动过程中所受的阻力始终为1500N。(1)试利用图示，求该汽车的加速度。(2)若汽车由静止开始以此加速度做匀加速运动，匀加速运动状态最多能保持多长时间。(3)汽车所能达到的最大速度是多大。(4)若该汽车从静止开始运动，牵引力不超过3000N，求汽车运动2400m所用的最短时间(汽车已经达到最大速度)。5、如图所示，一个圆弧形光滑细圆管轨道ABC，放置在竖直平面内，轨道半径为R，在A 点与水平地面AD相接，地面与圆心O等高，MN是放在水平地面上长为3R、厚度不计的垫子，左端M正好位于A点将一个质量为m、直径略小于圆管直径的小球从A处管口正上方某处由静止释放，不考虑空气阻力（1）若小球从C点射出后恰好能打到垫子的M端，则小球经过C点时对管的作用力大小和方向如何？（2）欲使小球能通过C点落到垫子上，小球离A点的最大高度是多少？【答案与解析】一、选择题1、BC解析：摩擦力时刻与运动方向垂直，不做功，支持力时刻与运动方向相同，做正功。2、AC解析：仔细分析图象，在y轴上取相等的间隔，例如取y=3、6、9、，相应地x=1、4、9、说明该物体的运动规律与平抛物体的运动类似，只是它沿y方向做匀速运动，沿x方向做初速为零的匀加速运动，因此受到的合外力是恒力，方向沿x正向。由于相等时间内在力的方向上（x方向上）位移不相等，所以合力做的功不相等。3、AC解析：人在水平方向受绳子拉力和摩擦力作用而处于平衡状态，。由牛顿第三定律得人对传送带的摩擦力为，方向向右，所以人对传送带做正功，做功的功率为，A、C正确。4、AD解析：物体在拉力作用下运动的过程中所有力做功的和为零，A正确。与内的位移不等，所以，B错。因与内的平均速度相等，D正确。与时间不等，故，C错误。5、【答案】AC【解析】设汽车质量为m，斜面倾角为，汽车与水平路面和斜坡的动摩擦因数为，当汽车从斜坡上匀速向下行驶时，牵引力与重力沿斜坡方向的分力之和等于斜坡上的阻力，即F1+mgsin mgcos 。汽车从斜坡通过拐角处刚到达水平路面上时，路面的摩擦力mg比牵引力大，有，汽车开始做减速运动，速度减小，牵引力增大，加速度减小，速度继续减小，最后牵引力等于水平路面的摩擦力，加速度为零，汽车最后在水平路面上做匀速运动，故选项A、C正确。6、BD解析：由于物体所受的合外力为恒力，物体做匀加速直线运动，其速度。拉力F的功率，其图象，图象均为过原点的倾斜直线，因而B、D正确；而动能，位移，其图象图象均不是直线而是抛物线，A、C错误，故选BD。7、C解析：在水平恒力F作用下，小球沿力的方向的位移为，则力F所做的功为 8、ABD 解析：两球下落的高度相同，重力对两球做的功相同，A对。落地前的瞬间A球的速度为 B球的速度为 ，B对。两球重力的功相等，时间不相等，所以两球重力的功率不相同，D错。落地前瞬间，两球重力相等，比较竖直方向的分速度的大小，大小不能确定，C错。9、D解析：木块下降的高度为h时，速度的大小为，竖直方向的速度的小为，所以此时重力的瞬时功率为10、B 解析：小物块沿斜面下滑，斜面向右运动，斜面对小物块的作用力只有支持力，垂直于斜面向上，但由于支持力的水平分力在水平方向上的位移不为零，做功不为零。故D对。11、【答案】BD【解析】因为刚开始启动时，v较小，较大，所以图像，应该从图像的右边向左看，根据图像可知，电动车由静止开始做匀加速直线运动，达到额定功率后，做加速度逐渐减小的变加速直线运动，达到最大速度后做匀速直线运动。越小，速度v越大，所以，在全过程中，电动车在C点时速度最大，选项A错误；BA过程中，牵引力F不变，所以加速度不变，电动车做匀加速运动，选项B正确；根据图像，在CB过程中，的值逐渐减小，说明速度v逐渐增大，所以电动车做加速运动，选项C错误；在CB过程中，F与成正比，所以FvP，恒定不变，选项D正确。二、填空题1、2Rmg解析：摩擦力做的功等于摩擦力乘以路程，路程为,摩擦力大小为，所以物块克服摩擦力做功为2Rmg。2、2070J解析：设箱子边长为， 重心升高的高度为 翻滚一次移动的距离为， 翻滚的次数 ， 需做功（克服重力做功）：3、解析：开始时绳长，后来绳长为，重物上升的高度为 即位移，人的拉力所做的功等于重力乘以位移4、 解析： 摩擦阻力的大小不变， 匀速行驶，合力为零上坡时，牵引力 （1）下坡时，牵引力 （2）联立（1）（2）解得汽车的功率为 摩擦阻力的大小为 5、 解析：移动的水的质量 这部分水原来重心的高度为 现在重心的高度为 重心降低了 重力做功为： 三、计算题1、解析：位移等于体积除以面积 做功 所以平均功率 2、（1） （2）16秒解析：（1）汽车的最大速度 （2）根据牛顿第二定律 牵引力 达到额定功率时的速度 持续的时间为 3、（1） （2）解析：（1）根据牛顿第二定律 由 得 （1） （2） 联立解得 额定功率 阻力 （2）列车的最大速度 4、【答案】 (1)1.5m/s2(2)20 s(3)60 m/s(4)70 s【解析】 (1)由图可得汽车在第1个2s时间内的位移x1=9m，第2个2s时间内的位移x2=15m汽车的加速度(2)由F-f=ma得，汽车牵引力F=f+ma=(1500+10001.5)N=3 000 N汽车做匀加速运动的末速度匀加速运动保持的时间(3)汽车所能达到的最大速度(4)由(1)、(2)知匀加速运动的时间t1=20s,运动的距离所以,后阶段以恒定功率运动的距离x2=(2400-300)m=2 100 m对后阶段以恒定功率运动,有：解得t2=50s所以,所求时间为t总=t1+t2=(20+50)s=70 s【总结提升】解答汽车启动问题时应注意的三个问题(1)确定是匀加速启动还是恒定功率启动。(2)区别汽车所能达到的最大速度与匀加速运动的最大速度。(3)恒定功率下物体的运动一定不是匀加速运动,这种加速过程发动机做的功可用W=