2019年高考物理一轮复习第五章机械能及其守恒定律第1讲功功率练习.doc

1、【 精品教育资源文库 】 配餐作业 功 功率 A 组 基础巩固题 1通过认真学习，同学们掌握了丰富的物理知识。下列说法正确的是 ( ) A汽车在光滑的水平面上运动时，驾驶员通过操作方向盘，可以使汽车转弯 B在某一过程中，只要物体的位移为 0，任何力对该物体所做的功就为 0 C物体的速度为 0 时，其加速度可能不为 0 D静摩擦力对受力物体可以做正功，滑动摩擦力对受力物体一定做负功 解析 汽车在水平面上转弯时，向心力的来源是静摩擦力，所以在光滑水平面上，通过操作方向盘，不能使汽车转弯， A 项错误； B 项容易片面地理解为 W Fx，因为位移 x 0，所以 W 0，但该公式只适用于恒力做功，例

2、如汽车绕操场一圈回到出发点，虽然汽车的位移为零，但牵引力对汽车做了功，牵引力做的功为牵引力乘以路程， B 项错误；物体的速度与加速度没有必然联系，例如汽车启动的瞬间，虽然汽车的速度为 0，但加速度不为 0， C项正确；摩擦力可以对物体做正功、做负功或不做功， D 项错误。 答案 C 2.如图所示，木板可绕固定水平轴 O 转动。木板从水平位置 OA 缓慢转到 OB 位置，木板上的物块始终相对于木板静止。在这一过程中，物块的重力势能增加了 2 J。用 N 表示物块受到的支持力，用 f 表示物块受到 的摩擦力。在此过程中，以下判断正确的是 ( ) A N 和 f 对物块都不做功 B N 对物块做功为

3、 2 J， f 对物块不做功 C N 对物块不做功， f 对物块做功为 2 J D N 和 f 对物块所做功的代数和为零 解析 由做功的条件可知：只要有力，并且物块沿力的方向有位移，那么该力就对物块做功。由受力分析知，支持力 N 做正功，但摩擦力 f 方向始终和速度方向垂直，所以摩擦力不做功。由动能定理知 WN WG 0，故支持力 N 做功为 2 J。 答案 B 3 (多选 )中国版 “ 野牛 ” 级重型气垫船，自重达 540 吨，最高时速为 108 km/h， 装有M 70 大功率燃气轮机，该机额定输出功率为 8 700 kW。假设 “ 野牛 ” 级重型气垫船在海面航行过程所受的阻力 f 与

4、速度 v 成正比，即 f kv。下列说法正确的是 ( ) A “ 野牛 ” 级重型气垫船的最大牵引力为 2.910 5 N B在额定输出功率下以最高时速航行时，气垫船所受的阻力为 2.910 5 N C以最高时速一半的速度匀速航行时，气垫船发动机的输出功率为 4 350 kW D由题中所给数据，能计算阻力 f 与速度 v 的比值 k 解析 由 P Fv 可知当输出功率最大且匀速运动时牵引力与阻力相等，此时 F f2.910 5 N，在此之前牵引力都比这一值大， A 项错， B 项对；因为气垫船所受阻力与速度成正比，因此 P Fv kv2，即以最大速度的一半匀速航行时，牵引力的功率为 2 175

5、 kW， C【 精品教育资源文库 】 项错；当输出功率最大且匀速运动时牵引力与阻力相等，由 P Fv kv2 可求 k 87910 3Nsm 1， D 项对。 答案 BD 4 (多选 )一质点在光滑水平面上处于静止状态，现对该质点施加水平力 F，力 F 随时间 t 按如图所示的正弦规律变化，力 F 的方向始终在同一直线上，在 0 4 s 内，下列说法正确的是 ( ) A 第 2 s 末，质点距离出发点最远 B第 2 s 末，质点的动能最大 C 0 2 s 内，力 F 瞬时功率一直增大 D 0 4 s 内，力 F 做功为零 解析 从图象可以看出在前 2 s 力的方向和运动的方向相同，物体经历了

6、一个加速度逐渐增大的加速运动和加速度逐渐减小的加速运动，第 2 s 末，拉力 F 方向反向，速度方向不变，所以 2 s 后，质点离出发点距离还在增大，故 A 项错误；第 2 s 末，拉力 F 方向反向，速度方向不变，物体要做减速运动，所以第 2 s 末，质点的速度最大，动能最大，故 B 项正确； 0 1 s 内，速度在增大，力 F 增大，根据瞬时功 率 P Fv 得力 F 瞬时功率一直增大， 12 s 内，速度在增大，但是随时间变化速度增大变慢，而力 F 随时间减小变快，所以力 F 瞬时功率有减小的过程，故 C 项错误； 0 4 s 内，初末速度都为零，根据动能定理得合力做功为零，所以力 F

7、做功为零，故 D 项正确。 答案 BD 5 (多选 )如图所示，光滑水平地面上固定一带有光滑定滑轮的竖直杆，用轻绳一端系着小滑块，另一端绕过定滑轮，现用恒力 F1水平向左拉滑块的同时，用恒力 F2拉右侧绳端，使滑块从 A 点由静止开始向右运动，经过 B 点后到达 C 点，若 AB BC，则滑块 ( ) A从 A 点至 B 点 F2做的功等于从 B 点至 C 点 F2做的功 B从 A 点至 B 点 F2做的功小于从 B 点至 C 点 F2做的功 C从 A 点至 C 点 F2做的功可能等于滑块克服 F1做的功 【 精品教育资源文库 】 D从 A 点至 C 点 F2做的功可能大于滑块克服 F1做的

8、功 解析 由题意知，滑块从 A 点至 B 点时右侧绳端的位移大于滑块从 B 点至 C 点时右侧绳端的位移， F2是恒力，则滑块从 A 点至 B 点 F2做的功大于从 B 点至 C 点 F2做的功， A、 B 项错误；滑块从 A 点至 C 点过程中，可能先加速后减速，滑块在 C 点速率大于或等于零，根据动能定理得知，滑块从 A 点运动到 C 点过程中动能的变化量大于或等于 零，总功大于或等于零，则从 A 点至 C 点 F2做的功大于或等于滑块克服 F1做的功， C、 D 项正确。 答案 CD 6 (多选 )如图所示，轻绳一端受到大小为 F 的水平恒力作用，另一端通过定滑轮与质量为 m、可视为质点

9、的小物块相连。开始时绳与水平方向的夹角为 。当小物块从水平面上的 A 点被拖动到水平面上的 B 点时，位移为 L，随后从 B 点沿斜面被拖动到定滑轮 O 处， BO间距离也为 L。小物块与水平面及斜面间的动摩擦因数均为 ，若小物块从 A 点运动到 O点的过程中， F 对小物块做的功为 WF，小物块在 BO 段运动过程中克服摩擦力做的功为 Wf，则以 下结果正确的是 ( ) A WF FL(cos 1) B WF 2FLcos C Wf mgL cos2 D Wf FL mgLsin2 解析 小物块从 A 点运动到 O 点，拉力 F 的作用点移动的距离 x 2Lcos ，所以拉力 F做的功 WF

10、 Fx 2FLcos ， A 项错误， B 项正确；由几何关系知斜面的倾角为 2 ，所以小物块在 BO 段受到的摩擦力 f mg cos2 ，则 Wf fL mgL cos2 ， C 项正确， D 项错误。 答案 BC 7 当前我国 “ 高铁 ” 事业发展迅猛。假设一辆高速列车在机车牵引力和恒定阻 力作用下，在水平轨道上由静止开始启动，其 v t 图象如图所示，已知在 0 t1时间内为过原点的倾斜直线， t1时刻达到额定功率 P，此后保持功率 P 不变，在 t3时刻达到最大速度 v3，以后匀速运动。下述判断正确的是 ( ) A从 0 至 t3时间内，列车一直做匀加速直线运动 【 精品教育资源

11、文库 】 B t2时刻的加速度大于 t1时刻的加速度 C在 t3时刻以后，机车的牵引力为零 D该列车所受的恒定阻力大小为 Pv3解析 0 t1时间内，列车做匀加速运动， t1 t3时间内，加速度变小，故 A、 B 项错；t3以后列车做匀速运动，牵 引力等于阻力，故 C 项错；匀速运动时 f F 牵 Pv3，故 D 项正确。 答案 D 8 一物体在粗糙的水平面上受到水平拉力作用，在一段时间内的速度随时间变化情况如图所示。则拉力的功率随时间变化的图象可能是 (g 取 10 m/s2)( ) 解析 由图知在 0 t0 时间内，物体做初速度为零的匀加速运动， v at；由牛顿第二定律得 F f ma，

12、则拉力的功率 P Fv (f ma)v (f ma)at；在 t0时刻以后，物体做匀速运动， v 不变，则 F f， P Fv fv， P 不变，故 D 项正确。 答案 D B 组 能力提升题 9列车在空载情况下以恒定功率 P 经过一平直的路段，通过某点时速率为 v，加速度大小为 a1；当列车满载货物再次经过同一点时，功率和速率均与原来相同，但加速度大小变为 a2。重力加速度大小为 g。设阻力是列车重力的 k 倍，则列车满载与空载时的质量之比为( ) A.kg a1kg a2B.kg a2kg a1C. P kg a2v kg a1D.P kg a1v kg a2解析 由 P Fv、 F f

13、ma 及 f kmg 得 m Pv( )kg a ，由题干知空载与满载货物时通过同一点时功率和速率均相同，即 P、 v 不变，所以 m2m1 kg a1kg a2， A 项正确。 【 精品教育资源文库 】 答案 A 10 (多选 )两实心小球甲和乙由同一种材料制成，甲球质量大于乙球质量。两球在空气中由静止下落，假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比，与球的速率无关。若它们下落相同的距离，则 ( ) A甲球用的时间比乙球长 B甲球末速度的大小大于乙 球末速度的大小 C甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小 D甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功 解析 设 f kR，则由牛顿第二定律得 F

14、合 mg f ma，而 m 43 R3 ，故 a gk43 R2 ，由 m 甲 m 乙 、 甲 乙 可知 a 甲 a 乙 ，故 C 项错误；因甲、乙位移相同，由 v22ax 可知， v 甲 v 乙 ， B 项正确；由 x 12at2可知， t 甲 f 乙 ，则 W 甲克服 W 乙克服 ， D 项正 确。 答案 BD 11 如图所示，一长为 L 的轻杆一端固定在光滑铰链上，另一端固定一质量为 m 的小球。一水平向右的拉力作用于杆的中点，使杆以角速度 匀速转动，当杆与水平方向成 60 时，拉力的功率为 ( ) A mgL B. 32 mgL C.12mgL D. 36 mgL 解析 由于杆做匀速转动，拉力的功率等于克服重力做功的功率， P mgL cos60 12mgL ， C 项正确。 答案 C 12.为了缓解城市 交通拥堵问题，某市交通部门在禁止行人步行的十字路口增设了长度为 12 m 的 “ 直行待行区 ” 。如图所示，当其他车道的车辆右转时，直行道上的车辆可以提前进入 “ 直行待行区 ” ；当直行绿灯亮起时，可从 “ 直行待行区 ” 直行通过十字路口。如果该路段的限速为 60 km/h，从提示进入 “ 直行待行区 ” 到直行绿灯亮起的时间为 4 s。现某汽车司机驾驶着质量