适用于新高考新教材浙江专版2025届高考物理一轮总复习第5单元机械能作业13功功率新人教版

作业13功功率

A组基础达标微练一功的正负的推断与计算1.一物体受到竖直向上的拉力,以恒定的加速度向下做加速运动,如图所示,下列说法正确的是()A.合力向下做正功,重力做正功,拉力做负功B.合力向上做正功,重力做负功,拉力做正功C.合力向上做负功,重力做正功,拉力做负功D.合力向下做负功,重力做负功,拉力做负功2.(2024浙江磐安中学模拟)如图甲所示,民航客机都有紧急出口,发生意外时打开紧急出口,狭长的气囊会自动充气,生成一条连接出口与地面的斜面,人员可以较快地沿斜面滑行到地面。等效图如图乙所示,斜面固定不动,不计空气阻力。若人员沿斜面加速下滑,则人在下滑过程中()A.重力对人做正功B.支持力对人做负功C.合力对人不做功D.摩擦力对人做正功3.如图所示,质量分别为m1和m2的A、B两木块叠放在光滑的水平桌面上,A与B之间的动摩擦因数为μ,用一水平拉力F作用于A,使A和B保持相对静止向右运动,位移为L,下列说法正确的是()A.该过程中拉力F对B做功为FLB.该过程中A对B做功为μm2gLC.该过程中B对A做功为零D.该过程中A对B做功为m微练二变力做功4.某块石头陷入淤泥的过程中,其所受的阻力F与深度h的关系为F=kh+F0(k,F0已知),石头沿竖直方向做直线运动,当h=h0时,石头陷入淤泥的过程中克服阻力做的功为()A.F0h0 B.kF0h0C.F0h0+12kh02 D.12(kh5.水平桌面上,长6m的轻绳一端固定于O点,另一端系一质量m=2.0kg的小球,俯视图如图所示。现对小球施加一个沿桌面大小不变的力F=10N,F拉着小球从M点运动到N点,F的方向始终与小球的运动方向成37°角。已知小球与桌面间的动摩擦因数μ=0.2,不计空气阻力,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,则下列说法正确的是()A.拉力F对小球做的功为16πJB.拉力F对小球做的功为8πJC.小球克服摩擦力做的功为16πJD.小球克服摩擦力做的功为4πJ微练三功率的分析与计算6.(2024浙江舟山中学期末)打桩机工作的示意图如图所示。打桩机重锤的质量为m,从距离木桩顶端高h处自由下落击打木桩,重力加速度为g,不计空气阻力。则重锤()A.自由下落过程中重力的平均功率为mggB.自由下落过程中重力的平均功率为mg2C.击打到木桩前瞬间,重力的瞬时功率为mggD.击打到木桩前瞬间,重力的瞬时功率为mg27.列车在平直轨道上以恒定功率匀速运动,t=0时刻起先以更大的恒定功率行驶,若列车所受阻力恒定,在列车达到最大速度前,下列描述列车的速度随时间t、合力的功率P随速度v变更的关系图线,可能正确的是()微练四机车启动问题8.某款新能源汽车能输出的最大功率为P,试车员在某段平直路面上以恒定加速度a由静止起先启动汽车,汽车受到的阻力恒为Ff,试车员和汽车的总质量为m,从启动到以最大功率匀速行驶的过程中,下列说法正确的是()A.该车所受的牵引力始终不变B.该车的最大速度为PC.该车在到达匀速行驶前,始终做匀加速直线运动D.该车刚达到最大功率时的速度为P9.(多选)(2024浙江衢州五校期末)配送机器人作为新一代配送工具,可以做到自动规避道路障碍与往来车辆行人,做到自动化配送的全场景适应。某配送机器人机身净质量为350kg,最大承载质量为200kg,正常行驶时,该配送机器人受到的阻力约为总重力的110,满载时最大速度可达5m/s,重力加速度g取10m/s2。关于该机器人在配送货物过程中的说法正确的是(A.该配送机器人的额定功率为2750WB.该配送机器人若以额定功率启动,则先做匀加速运动,后做变加速运动,直至速度达到最大速度后匀速运动C.该配送机器人空载时,能达到的最大速度约为9m/sD.满载状况下以额定功率启动,当速度为2m/s时,该配送机器人的加速度大小为1.5m/s2B组综合提升10.完全相同的四个木块放于水平地面上,木块在大小相等的恒力F的作用下由静止沿水平地面发生了相同的位移,如图所示。下列说法正确的是()A.甲图中力F做的功大于乙图中力F做的功B.丙图中力F做的功小于丁图中力F做的功C.甲图中力F做功的功率大于乙图中力F做功的功率D.丙图中力F做功的功率小于丁图中力F做功的功率11.驾考半坡定点停车示意图如图所示。汽车先在平直路面匀速行驶,t1时进入斜坡减速上升一段距离,t2时起先匀速上升至半坡定点杆刹车。若汽车刹车前始终保持发动机功率不变,且斜坡倾角和所受摩擦阻力大小不变,则刹车前汽车运动的速度大小v及牵引力F大小随时间t的变更图像正确的是()12.某辆新能源汽车在水平路面上由静止启动,其速度—时间(v-t)图像如图所示。汽车的速度大小v≤10m/s时,图像为过原点的直线,v=10m/s时汽车恰好达到额定功率P=60kW,之后保持额定功率行驶,已知汽车的质量m=2×103kg,汽车受到的阻力为所受重力的110,重力加速度g取10m/s2,下列说法正确的是(A.汽车在v≤10m/s时做匀加速直线运动,加速度大小a=3m/s2B.汽车做匀加速直线运动的时间为5sC.汽车的最大速度为20m/sD.汽车从启动到获得最大速度所阅历的时间为15s13.(2024浙江金丽衢十二校一模)已知汽车在平直路面上由静止启动,阻力恒定,最终达到最大速度vm后以额定功率匀速行驶,匀速行驶前的v-1F图像如图所示,ab、cd平行于v轴,bc反向延长线过原点O,汽车质量为m,已知m、F1、F2、vm,下列说法不正确的是(A.汽车额定功率为F2vmB.汽车从b到c的过程做变加速运动C.汽车匀加速运动持续的时间为mD.汽车从a到b的过程克服阻力做的功为m

参考答案第五单元机械能作业13功功率1.A解析物体以恒定的加速度向下做加速运动,可知合力方向向下,合力对物体做正功,重力对物体做正功,拉力对物体做负功。故选A。2.A解析由于重力方向竖直向下,位移方向沿斜面对下,所以重力对人做正功,故A正确;支持力方向与斜面垂直,位移方向沿斜面对下,所以支持力不做功,故B错误;合力方向沿斜面对下,合力做正功,故C错误;摩擦力方向沿斜面对上,摩擦力做负功,故D错误。3.D解析力F作用在A上,对B没有作用力,所以F对B不做功,A错误;A和B一起运动,加速度a=Fm1+m2,A、B之间的摩擦力为静摩擦力,大小Ff=m2a=Fm2m1+m2,A对B做的功WAB=FfL=Fm4.C解析由于阻力与深度为线性关系,所以石头克服阻力做的功W=Fh=F0+kh0+F02h5.A解析将圆弧分成许多小段l1,l2,…,ln,拉力F在每小段上做的功为W1,W2,…,Wn,因拉力F大小不变,方向始终与小球的运动方向成37°角,所以W1=Fl1cos37°,W2=Fl2cos37°,…,Wn=Flncos37°,故WF=W1+W2+…+Wn=Fcos37°(l1+l2+…+ln)=Fcos37°·πR3=10×0.8×π3×6J=16πJ,故A正确,B错误;同理可得小球克服摩擦力做的功Wf=μmg·πR3=8πJ6.D解析重锤做自由落体运动,由速度位移公式得v2=2gh,击打到木桩时的速度v=2gh,下落过程重力的平均功率P'=mgv2=mg2gh2=mggh2,A、B错误;击打到木桩前的瞬间,重力的瞬时功率P=mgv=mg2gh,C7.C解析依据P输出=Fv,可知t=0时刻起先以更大的恒定功率行驶时,列车所受牵引力瞬间增加,列车将加速运动,同时牵引力随之渐渐减小。由牛顿其次定律,可知a=F-Ffm,列车的加速度将渐渐减小,即v-t图线的斜率将渐渐减小,故A、B错误;依据P=Fv-Ffv=P输出-Ffv,可知合力的功率P随速度v变更的关系为一次函数关系,故8.B解析汽车以恒定的加速度启动,则有F-Ff=ma,此过程中汽车的牵引力不变,汽车的实际功率为P实=Fv,又v=at,由此可知,汽车的实际功率随速度的增大而增大,当实际功率等于额定功率后,汽车牵引力的功率不再发生变更,此时有P=Fv',则v'=PFf+ma,此后汽车的牵引力随速度的增大而减小,加速度也随之减小,直到牵引力的大小等于阻力,汽车起先做匀速直线运动,此时的速度为v″=P9.AD解析设配送机器人机身净质量为m,最大承载质量为m0,正常行驶并承载最大质量时,由题意知阻力Ff=110(m+m0)g=110×(350+200)×10N=550N,达到最大时速时,牵引力F等于阻力Ff,则额定功率P=Ffvm=550×5W=2750W,故A正确;该配送机器人以额定功率启动时,有P=F1v,依据牛顿其次定律有F1-Ff=(m+m0)a,分析两式,可知配送机器人做加速度减小的变加速运动,直至速度达到最大,故B错误;该配送机器人空载达到最大速度时,牵引力等于阻力,设所受阻力为Ff1,最大速度为vm1,则有Ff1=110mg,P=Ff1vm1,联立两式,代入数据得vm1=7.9m/s,故C错误;满载状况下以额定功率启动,当速度为v'=2m/s时,牵引力为F',加速度为a',则有P=F'v',F'-Ff=(m+m0)a',联立两式,代入数据得a'=1.5m/s210.C解析甲、乙图中力F对物体做的功均为W=Fx,依据牛顿其次定律可得a甲=Fm,a乙=Fm-μg<a甲,依据位移时间关系x=12at2,可得t甲<t乙,所以P甲>P乙,故A错误,C正确;丙、丁图中力F对物体做的功均为W=Fxcos30°,依据牛顿其次定律可得a丙=Fcos30°m,a丁=Fcos30°m-μg<a丙,依据位移时间关系x=12at2,可得t11.B解析由题意可知,0~t1时间内汽车在平直路面做匀速直线运动,汽车的速度不变,牵引力不变;t1~t2时间内汽车做减速运动,该阶段有P=Fv,mgsinθ+Ff-F=ma,由于汽车的发动机功率不变,可知随着汽车速度渐渐减小,牵引力渐渐增大,则汽车的加速度渐渐减小,即汽车做加速度减小的减速运动,由于加速度越来越小,所以汽车速度减小得越来越慢,牵引力增大得越来越慢,即F-t图像的切线斜率越来越小。故选B。12.B解析v=10m/s时汽车恰好达到额定功率P=60kW,依据P=Fv,解得此时牵引力F=Pv=6×103N,汽车在v≤10m/s时做匀加速运动,由牛顿其次定律得F-Ff=ma,解得a=F-Ffm=F-110mgm=2m/s2,依据加速度的定义,可得a=ΔvΔt=vt,解得汽车做匀加速直线运动的时间为t=va=5s,故A错误,B正确;当汽车速度最大时,牵引力与阻力大小相等,则汽车的最