专题18 功和功率（测）-2019年高考物理一轮复习讲练测

专题18 功和功率（测）-2019年高考物理一轮复习讲练测

‎ ‎ 第18讲 功和功率——测 ‎【满分：110分 时间：90分钟】‎ 一、选择题(本大题共12小题，每小题5分，共60分。在每小题给出的四个选项中. 1~8题只有一项符合题目要求； 9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。)‎ ‎1．如图为测定运动员体能的装置，轻绳拴在腰间沿水平线跨过定滑轮（不计滑轮的质量与摩擦），下悬重力为G的物体。设人的重心相对地面不动，人用力向后蹬传送带，使水平传送带以速率为v逆时针转动，则（ ）‎ A． 人对重物做功功率为Gv B． 人对传送带的摩擦力大小等于G，方向水平向右 C． 人对传送带的摩擦力对传送带不做功 D． 人对传送带做功的功率大小为Gv ‎【答案】 D ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎【点睛】‎ 通过在力的方向上有无位移判断力是否做功．人的重心不动，则知人处于平衡状态，摩擦力与拉力平衡．根据恒力做功功率公式可以求得人对传送带做功功率为P=Fv．‎ ‎2．如图，质量为m的小球从A点由静止开始沿半径为R的光滑圆轨道AB滑下，在B点沿水平方向飞出后，落在一个与地面成37°角的斜面上的C点（图中未画出）。已知重力加速度为g，sin37°＝0.6，则从A点到C 点的过程中小球重力所做的功为 A． B． C． D． ‎ ‎【答案】 A 点睛：此题中物体的运动分成了两个阶段：圆周运动和平抛运动；关键是知道解决平抛运动的方法，水平方向匀速和竖直方向自由落体，结合几何知识求解.‎ ‎3．在一次跳绳体能测试中，一位体重约为50kg的同学，一分钟内连续跳了140下，若该同学每次跳跃的腾空时间为0.2s，重力加速度g取，则他在这一分钟内克服重力做的功约为（ ）‎ A． 3500J B． 14000J C． 1000J D． 2500J ‎【答案】 A ‎【解析】G=mg=50kg×10N/kg=500N，腾空时间为0.2s表示上升过程0.1s，上升的高度为h=0.05m，根据W=Gh得起跳一次克服重力的功W0=Gh=500N×0.05m=25J：1min跳了140次，则一分钟内克服重力做功W=140W0=140×25J=3500J．故选A。‎ ‎【点睛】克服重力做功直接利用W=Gh计算即可，注意1min起跳的次数，‎ ‎4．如图所示，一个质量为1kg的遥控小车正以18m/s的速度，沿水平直线轨道做匀速直线运动，在t=0时刻开始制动做匀减速直线运动，在3s内前进了36m。在这3s内（ ）‎ A． 小车运动的平均速度大小为9m/s B． 小车受到的制动力大小为6N C． 制动力对小车做负功，大小等于162J D． 制动力对小车做功的平均功率为48W ‎【答案】 D ‎【解析】A、小车运动的平均速度大小为，故A错误；‎ B、由运动学公式，解得加速度大小，小车受到的制动力大小为，故B错误；‎ C、制动力对小车做负功，大小等于，故C错误；‎ D、制动力对小车做功的平均功率为，故D正确；‎ 故选D。‎ ‎5．汽车沿平直的公路以恒定功率从静止开始启动，行驶200s时运动的距离为1700m，设汽车所受阻力恒定，下列说法中正确的是（ ）‎ A． 汽车的牵引力逐渐增大 B． 汽车做匀加速运动 C． 汽车做加速度逐渐增大的加速运动 D． 汽车在时间内的末速度一定小于 ‎【答案】 D 点睛：解决本题的关键会根据物体的受力判断物体的运动规律，汽车以恒定功率启动，先做加速度逐渐减小的加速运动，加速度减小到零后，做匀速直线运动．‎ ‎6．一汽车在平直公路上行驶，从某时刻开始计时，发动机的功率P随时间t的变化如图所示。假定汽车所受阻力的大小f恒定不变。下列描述该汽车的速度v随时间t的变化的图线中，可能正确的是 A． B． ‎ C． D． ‎ ‎【答案】 D 线运动，此时速度．所以在时间内，即v-t图象也先是平滑的曲线，后是平行于横轴的直线，故D正确．‎ ‎7．用铁锤把小铁钉钉入木板，设木板对铁钉的阻力与铁钉进入木板的深度成正比。已知铁锤第一次使铁钉进入木板的深度为d，接着敲第二锤，如果铁锤第二次敲铁钉时对铁钉做的功与第一次相同，那么，第二次使铁钉进入木板的深度为(　　)‎ A． B． C． D． ‎ ‎【答案】 B ‎【解析】由题意可知，阻力与深度d成正比，f-d图象如图所示:‎ ‎【点睛】本题考查了变力做功问题，可以应用图象法解题，也可以求出力的平均值，应用动能定理解题．‎ ‎8．如图所示，水平平台上放置一长为L、质量为m的均匀木板，板右端距离平台边缘为s，板与台面间动摩擦因数为μ，重力加速度为g.现对板施加水平推力，要使板脱离平台，推力做功的最小值为(　　)‎ A． B． C． D． ‎ ‎【答案】 B ‎【解析】要使板脱离平台，即让板的重心脱离平台，则板运动的距离为，需要克服摩擦力做功为，即推力做功的最小值为，故B正确，ACD错误。‎ ‎9．如图所示，一质量为m的小球固定在长为2L的轻杆上端，轻杆下端用光滑铰链连接于地面上的A点，杆可绕A点在竖直平面内自由转动，杆的中点系一细绳，电机与自动装置控制绳子，使得杆可以从虚线位置绕A点逆时针倒向地面，且整个倒下去的过程中，杆做匀速转动．那么在此过程中（　　）‎ A． 小球重力做功为2mgL B． 绳子拉力做功大于2mgL C． 重力做功功率逐渐增大 D． 绳子拉力做功功率先增大后减小 ‎【答案】 AC 点睛：本题主要考查了功率和动能定理，关键是抓住绳子的功率和重力的瞬时功率相同即可求的。‎ ‎10．质量m=2kg的物体原来静止在粗糙水平地面上，现在第1,、3、5、奇数秒内给物体施加方向向北、大小为6N的水平推力，在第2、4、6、偶数秒内，给物体施加方向仍向北，但大小等于2N的水平推力。已知物体与地面间的动摩擦因数为0.1，取g=10m/s2，下列判断正确的有 A． 物体在t=9s末的速度是10m/s B． 物体在前9s内平均速度是5m/s C． 推力在前9s内做功为150J D． 推力在前9s内平均功率为30W ‎【答案】 AB ‎【解析】‎ 根据牛顿第二定律，F-f=ma，可知，当F=6N时，解得a1=2 m/s2，F=2N时，a2=0m/s2，所以t=9s末的速度v=a1t1，t1=5s，得v=10 m/s，所以A正确；运动的v-t图如图所示，图像与坐标轴所围面积为运动的位移，可求9s内位移为45m，‎ 所以，前9s内平均速度是v=x/t=5m/s，所以B正确；物体在6N推力作用下的位移为25m，所以推力做功为W1=Fx=150J，2N推力作用下位移为20m，W2=Fx=40J，所以推力做的总功为190J，故C错误；平均功率为P=W/t=190/9W，所以D错误。‎ ‎11．质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t=0时刻开始受到水平力的作用。力的大小F与时间t的关系如图所示，力的方向保持不变，则下列说法正确的是 A． 时刻的瞬时速度为 B． 在到这段时间内物体发生的位移 C． 时刻的瞬时功率为 D． 在到这段时间内，水平力的平均功率为 ‎【答案】 BC ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 通过牛顿第二定律，结合运动学公式求出瞬时速度的大小和位移大小，通过瞬时功率的公式求出瞬时功率的大小，通过水平力做功求出平均功率的大小。‎ ‎【详解】‎ D项：内的位移：，内的位移：，内的位移：，所以内力所做的功为：，所以水平外力的平均功率为：，故D错误。‎ 故应选BC。‎ ‎【点睛】‎ 解决本题的关键掌握平均功率和瞬时功率的求法，知道平均功率和瞬时功率的区别。‎ ‎12．工地上安装了一种全自动升降机模型，用电动机通过钢丝绳拉着升降机由静止开始匀加速上升，已知升降机的质量为m，当升降机的速度为v1时，电动机的有用功率达到最大值P，以后电动机保持该功率不变，直到升降机以最大速度v2匀速上升为止，假设整个过程中忽略摩擦阻力及空气阻力，重力加速度为g。有关此过程下列说法正确的是 A． 钢丝绳的最大拉力为 B． 升降机的最大速度 C． 钢丝绳的拉力对升降机所做的功等于升降机克服重力所做的功 D． 升降机速度由v1增大至v2的过程中，钢丝绳的拉力不断减小 ‎【答案】 BD 点睛：本题考查的是汽车的启动方式，对于汽车的两种启动方式，恒定加速度启动和恒定功率启动，对于每种启动方式的汽车运动的过程一定要熟悉．‎ 二、非选择题（本大题共4小题，第13、14题每题10分；第15、16题每题15分；共50分）‎ ‎13．用竖直向上大小为60 N的力F，将质量为2 kg的物体从地面由静止提升，物体上升2m时撤去力F，经一段时间后，物体落回地面。已知物体所受空气阻力f大小恒为10N，g取10 m/s2。求：‎ ‎（1）拉力F做的功 ‎（2）物体上升过程中所能达到的最大高度 ‎（3）物体刚落回地面时的速度 ‎【答案】 （1）120J（2）4m（3）2m/s方向竖直向下 ‎【解析】（1）拉力的功为：WF=Fh1=60×2J=120J ‎（2）从物体静止到上升到最高点，由动能定理：WF-mgh-fh= 0‎ 解得：h=4m ‎（3）下落的过程：‎ 解得v=2m/s，方向竖直向下 ‎14．物体放在水平地面上，如图1所示，已知物体所受水平拉力F随时间的变化情况如图2所示，物体相应的速度随时间的变化关系如图3所示。求：‎ ‎（1）物体与地面间的动摩擦因数；‎ ‎（2）0－10s时间内，物体克服摩擦力所做的功。‎ ‎【答案】 （1）0.15 （2）30J ‎15．质量m=1.0×103kg的汽车，沿倾角θ=37°、长x=200m的斜坡从坡底由静止开始向上运动，汽车在运动过程中所受阻力大小恒为f=1500N，汽车发动机的额定输出功率P=4.8×104W，汽车开始时以大小a=0.5m/s2的加速度匀加速行驶，功率达到额定功率后以额定功率行驶，汽车到达坡顶前已达最大速度，取，求：（1）汽车匀加速运动得时间。‎ ‎（2）汽车从坡底到坡顶所用的时间。‎ ‎【答案】 （1）（2）‎ ‎【解析】（1）汽车匀加速行驶过程中的末速度大小为；‎ ‎16．如图甲所示 ，轨道ABC由一个倾角为θ=30°的斜面AB和一个水平面BC组成，一个可视为质点的质量为m的滑块从A点由静止开始下滑，滑块在轨道ABC上运动的过程中，受到水平向左的力F的作用，其大小和时间的关系如图乙所示(2t0后，撤去F)，经过时间t0滑块经过B点时无机械能损失，最后停在水平轨道BC上，滑块与轨道之间的动摩擦因数μ=0.5，已知重力加速度为g。求：‎ ‎（1）整个过程中滑块的运动时间；‎ ‎（2）整个过程中水平力F做的功；‎ ‎【答案】 (1)6；(2) ‎ ‎【解析】（1）在 0~t0这段时间内，滑块在斜面AB上运动时，垂直斜面方向的力：‎ 解得 所以滑块不受摩擦力，由牛顿第二定律，滑块在斜面上运动时的加速度 水平拉力做功 在t0~2t0这段时间内，滑块的位移 水平拉力做功 整个过程中水平恒力F做功 ‎ ‎