高考物理(广东专用)第一轮复习练习:第14讲 功 功率(含解析)
课时作业(十四) [第14讲 功 功率]
1.2012·济南外国语学校质量检测关于力对物体做功,下列说法正确的是( )
A.静摩擦力对物体一定不做功
B.滑动摩擦力对物体可以做正功
C.一对作用力和反作用力在相同时间内做功的绝对值一定相等
D.作用力做正功,反作用力可以做负功也可以做正功
2.如图K14-1所示,用水平恒力F将物体m由静止开始从A位置拉至B位置,前进距离为l.当地面光滑时,力F做功为W1,做功的功率为P1,地面粗糙时,力F做功为W2,做功的功率为P2,则( )
图K14-1
A.W1=W2,P1=P2
B.W1
P2.
3.C [解析] 两个小球落地时的速度方向不相同,选项A错误;小球B落地时的速度大于小球A落地时在竖直方向的速度,故两个小球落地时,小球B的重力的瞬时功率大于小球A的重力的瞬时功率,选项B错误;根据重力做功特点可知,从开始运动至落地,重力对两个小球做功相同,选项C正确;从开始运动至落地,运动时间不同,重力对两个小球做功的平均功率不相同,选项D错误.
4.A [解析] 当合外力不变时,汽车做匀加速直线运动,满足vt=at,s=at2,即速度与时间成正比,位移与时间的平方成正比,又汽车发动机的功率P=Fv,知功率不断变大,故选A.
5.AC [解析] 汽车在拱形桥顶点A匀速率运动到桥的B点的过程中,有三个力对汽车做功,分别是重力做功、牵引力做功和阻力做功,满足WG+WF+Wf=ΔEk=0,A对,B错;由于瞬时速度的方向不断改变,则重力的瞬时功率随时间不断变化,C对;在坡顶A合外力提供向心力,即mg-N=m,汽车的速率不为零,则汽车对坡顶A的压力大于重力,D错.
6.BD [解析] 两物体落地时速度方向不同,A错;重力做功与路径无关,只看初末两点的高度差,所以重力对它们做的功相同,B对;重力的平均功率P==,两次运动时间不同,所以重力的平均功率不同,C错;相同时间内速度的变化是指加速度,抛体运动的加速度都是重力加速度g,D对.
7.AD [解析] 第1 s内、第2 s内质点的加速度分别为a1==3 m/s2、a2==1 m/s2,第1 s末、第2 s末质点的速度分别为v1=a1t1=3 m/s、v2=v1+a2t2=4 m/s,第1 s内、第2 s内的位移分别为s1=a1t=1.5 m,s2=v1t2+a2t=3.5 m,所以第1 s内、2 s内外力所做的功分别为W1=F1s1=4.5 J、W2=F2s2=3.5 J,前2 s内外力的平均功率P==4 W,第1 s末、第2 s末外力的功率分别为P1=F1v1=9 W、P2=F2v2=4 W;第1 s内与第2 s内质点动能增加量之比等于第1 s、2 s内外力所做的功之比9∶7.选项A、D正确.
8.B [解析] 开始时,汽车的功率与时间成正比,即P=Fv=Fat,故汽车牵引力恒定,汽车加速度恒定,汽车做匀加速直线运动;在t1时刻达到最大功率,此时,牵引力仍大于阻力,但随着速度的增大,汽车牵引力减小,汽车加速度逐渐减小至零后做匀速直线运动,
选项B正确.
9.(1)9.6 J (2)60 m/s2
[解析] (1)小球由抛出至落地,由动能定理得
-Wf=mv-mv
解得Wf=mv-mv=9.6 J.
(2)空气阻力f=kv,落地前匀速运动,有
mg=kv1
刚抛出时加速度大小为a0,根据牛顿第二定律有
mg+kv0=ma0
联立解得a0=(1+)g=60 m/s2.
10.(1)5.1×104 W (2)5 s 2.04×104 W
[解析] (1)当起重机的功率达到允许最大值,且重物达到最大速度vm时,拉力和重力相等,即F1=mg
起重机允许输出的最大功率
Pm=F1vm= mgvm=5×103×10×1.02 W=5.1×104 W.
(2)根据牛顿第二定律,有
F2-mg=ma
解得F2=mg+ma=5.1×104 N
又Pm=F2v v=at
联立解得t=5 s
t′=2 s时,重物速度v′=at′=0.4 m/s
起重机的输出功率P′=F2v′=2.04×104 W.