2019年高三物理第一轮复习课时跟踪练第五章第一讲功和功率含解析

第五章机械能第一讲功和功率课时追踪练A组基础稳固1.(2018·洛阳模拟)如下图，一轻绳的一端系在固定粗拙斜面上的O点，另一端系一小球．给小球一足够大的初速度，使小球在斜面上做圆周运动．在此过程中( )A．斜面对小球的支持力做功B．重力对小球不做功C．绳的张力对小球不做功D．在任何一段时间内，小球战胜摩擦力所做的功老是等于小球动能的减少许分析：斜面的支持力、绳的张力老是与小球的运动方向垂直，故不做功，A错，C对；小球在重力方向上有位移，因此重力对小球做功，B错；小球动能的变化量等于合外力做的功，即重力与摩擦力做功的和，D错．答案：C2.(多项选择)(2018·衡阳模拟)如下图，一物体沿弧形轨道滑下后进入足够长的水平传递带，传递带以图示方向匀速转动，则传递带对物体的做功状况可能是( )1A．一直不做功B．先做负功后做正功C．先做正功后不做功D．先做负功后不做功分析：设传递带的速度大小为v1，物体刚滑上传递带时的速度大小为v2.若v2＝v1，则物体与传递带间无摩擦力，传递带对物体始终不做功；若v2>v1，物体相关于传递带向右运动，物体遇到的滑动摩擦力向左，则物体先减速到速度为v1，而后随传递带一同匀速运动，故传递带对物体先做负功后不做功；若v2<v1，物体相关于传递带向左运动，遇到的滑动摩擦力向右，物体先加快到速度为v1，然后随传递带一同匀速运动，故传递带对物体先做正功后不做功．选项A、C、D正确．答案：ACD3．(2015·海南卷)假定摩托艇遇到的阻力的大小正比于它的速率．假如摩托艇发动机的输出功率变成本来的2倍，则摩托艇的最大速率变成本来的( )A．4倍B．2倍C.3倍D.2倍分析：当Ff＝kv，当阻力等于牵引力时，速度最大，输出功率变化前，有P＝Fv＝Ffv＝kv·v＝kv2，变化后有2P＝F′v′＝kv′·v′＝kv′2，联立解得v′＝2v，D正确．答案：D一木块前端有一滑轮，绳的一端系在右方固定处，水平穿过滑轮，另一端用恒力F拉住，保持两股绳之间的夹角θ不变，如下图，当使劲F拉绳使木块行进s时，力F对木块做的功(不计绳重和滑轮摩擦)是( )2A．FscosθB．Fs(1＋cosθ)C．2FscosθD．2Fs分析：依据动滑轮的特色，可求出绳在F方向上的位移为x＝s(1＋cosθ)，依据恒力做功公式得W＝Fx＝Fs(1＋cosθ)，或可当作两股绳都在对木块做功W＝Fs＋Fscosθ＝Fs(1＋cosθ)，则选项B正确．答案：B5．(2018·荆州模拟)一个质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点，小球在水平拉力F作用下，从均衡地点P点很迟缓地挪动到Q点，此时轻绳与竖直方向夹角为θ，如下图，则拉力F所做的功为( )A．mgLcosθB．mgL(1－cosθ)C．FLsinθD．FLcosθ分析：小球从P点到Q点时，受重力、绳索的拉力及水平拉力作用，因很迟缓地挪动，小球可视为均衡状态，由均衡条件可知F＝mgtanθ，随θ的增大，拉力F也增大，故F是变力，所以不能直接用公式W＝Flcosθ计算．依据动能定理，有WF－WG＝0.所以WF＝WG＝mgL(1－cosθ)，选项B正确．答案：B6．一物体静止在粗拙水平川面上．现用一大小为F1的水平拉力拉动物体，经过一段时间后其速度变成v.若将水平拉力的大小改为F2，物体从静止开始经过相同的时间后速度变成2v.关于上述两个过程，用WF1、WF2分别表示拉力F1、F2所做的功，WFf1、WFf2分别3表示前后两次战胜摩擦力所做的功，则( )A．WF2>4WF1，WFf2>2WFf1B．WF2>4WF1,WFf2＝2WFf1C．WF2<4WF1，WFf2＝2WFf1D．WF2<4WF1，WFf2<2WFf1112v2122v21分析：WF＝2mv＋μmg·2t，WF＝2m·4v＋μmg2t，故WF<4WF；v2vWFf1＝μmg·2t，WFf2＝μmg·2t，故WFf2＝2WFf1，C正确．答案：C7.如下图为某汽车启动时发动机功率P随时间t变化的图象，图中P0为发动机的额定功率，若已知汽车在t2时刻以前已达到最大速度vm，据此可知( )A．t1～t2时间内汽车做匀速运动B．0～t1时间内发动机做的功为P0t1t1C．0～t2时间内发动机做的功为P0t2－2D．汽车匀速运动时所受的阻力小于

P0vm分析：在0～t1时间内功率随时间均匀增大，知汽车做匀加快直线运动，加快度恒定，由F－Ff＝ma可知，牵引力恒定，协力也恒定；在t1时刻达到额定功率，随后在t1～t2时间内，汽车速度继续增大，由P＝Fv可知，牵引力减小，加快度减小，但速度持续增4P0大，直到牵引力减小到与阻力相等时，Ff＝F＝，达到最大速度vm，vm接着做匀速运动．发动机所做的功为图线与t轴所围成的面积，0～P0t1t1时间内发动机做的功为2，0～t2时间内发动机做的功为t1P0t2－2，故C正确，A、B、D错误．答案：C质量为2kg的物体静止在水平川面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小看为相等．t＝0时，物体遇到方向不变的水平拉力F的作用，F的大小在不一样时间段内有不一样的值，详细状况如表格所示(g取10m/s2)．求：0246时间～～～～/s2468拉力4848F/N(1)4s末拉力的刹时功率；(2)6～8s内拉力所做的功；(3)8s内拉力的均匀功率．分析：(1)在0～2s内，拉力等于4N，最大静摩擦力μmg等于4N，故物体静止．在2～4s内，拉力F＝8N，由牛顿第二定律得F－μmg＝ma，5解得a＝2m/s2，位移为x12＝4m，2t)14s末物体的速度大小v＝at＝4m/s，4s末拉力的刹时功率P＝Fv＝8×4W＝32W.在4～6s内，拉力等于4N，滑动摩擦力等于4N，故物体做匀速直线运动．位移x2＝vt＝4×2m＝8m，在6～8s内，拉力F＝8N，物体的加快度大小仍为a＝2m/s2.位移x12＝12m，2t)3拉力所做的功W＝Fx＝8×12J＝96J.3(3)8s内拉力做功W＝0＋8×4J＋4×8J＋96J＝160J，W均匀功率P＝t＝20W.答案：(1)32W(2)96J(3)20WB组能力提高9．(2018·潍坊模拟)如图甲所示，静止于圆滑水平面上坐标原点处的小物块，在水平拉力F作用下，沿x轴方向运动，拉力F随物块所在地点坐标x的变化关系如图乙所示，图线为半圆．则小物块运动到x0处时F做的总功为( )1A．0B.2Fmx06C.ππ24D.x0m0分析：F为变力，但F-x图象包围的面积在数值上表示拉力做的总功．因为图线为半圆，又因在数值上1121Fm＝x0，故W＝πFm＝222π·F1xπ1π12π20＝FxWx0＝x.m·m0，＝024228答案：C如下图，水平木板上有质量m＝1.0kg的物块，遇到随时间t变化的水平拉力F作用，使劲传感器测出相应时刻物块所受摩擦力Ff的大小．取重力加快度g＝10m/s2，以下判断正确的选项是( )A．5s内拉力对物块做功为零B．4s末物块所受协力大小为4.0NC．物块与木板之间的动摩擦因数为0.4D．6～9s内物块的加快度大小为2.0m/s2分析：由题给图象可知物块在0～4s内处于静止状态，其所受合外力为零，选项B错误；4～5s内做变加快直线运动，所以5s内拉力对物块做的功不为零，选项A错误；物块的滑动摩擦力Ff＝3N，则μ＝Ff＝0.3，选项C错误；在6～9s内由牛顿第二定mg5－322律得F－Ff＝ma，a＝1.0m/s＝2.0m/s，选项D正确．7答案：D11．(多项选择)(2018·聊城模拟)汽车从静止匀加快启动，最后做匀速运动，其速度随时间及加快度、牵引力和功率随速度变化的图象如下图，此中正确的选项是( )分析：汽车启动时由P＝Fv和F－Ff＝ma可知，匀加快启动过程中，牵引力F、加快度a恒定不变，速度和功率均匀增大．当功率增大到额定功率后保持不变，牵引力渐渐减小到与阻力相等，加速度渐渐减小到零，速度渐渐增大到最大速度，故A、C、D正确．答案：ACD12．(2018·德州模拟)水平面上静止搁置一质量为m＝0.2kg的物块，固定在同一水平面上的小型电动机经过水平细线牵引物块，使物块由静止开始做匀加快直线运动，2秒末达到额定功率，其v-t图线如下图，物块与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.1，g取10m/s2，电动机与物块间的距离足够长．求：物块做匀加快直线运动时遇到的牵引力大小；电动机的额定功率；物块在电动机牵引下，最后能达到的最大速度．v分析：(1)由题图知物块在匀加快阶段加快