版高考物理一轮复习第四章第1讲功功率练习鲁科版

2019版高考物理一轮复习第四章第1讲功功率练习鲁科版本文简介：第1讲功功率[课时作业]单独成册方便使用[基础题组]一、单项选择题1.如图所示，在皮带传送装置中，皮带把物体P匀速带至高处，在此过程中，下列说法中正确的是()A．摩擦力对物体做正功B．摩擦力对物体做负功C．支持力对物体做正功D．合力对物体做正功解析：物体P匀速向上运动过程中，受静摩擦力作用，方向沿皮

2019版高考物理一轮复习第四章第1讲功功率练习鲁科版本文内容：

第1讲

功

功率

[课时作业]

单独成册

方便使用

[基础题组]

一、单项选择题

1.如图所示，在皮带传送装置中，皮带把物体P匀速带至高处，在此过程中，下列

说法中正确的是(

)

A．摩擦力对物体做正功

B．摩擦力对物体做负功

C．支持力对物体做正功

D．合力对物体做正功

解析：物体P匀速向上运动过程中，受静摩擦力作用，方向沿皮带向上，对物体做正功，支持力垂直于皮带，做功为零，物体所受的合力为零，做功也为零，故选项A正确，B、C、D错误．

答案：A

2.如图所示，质量相同的两物体从同一高度由静止开始运动，A沿着固定在地面上的光滑斜面下滑，B做自由落体运动．两物体分别到达地面时，下列说法正确的是(

)

A．重力的平均功率A＞B

B．重力的平均功率A＝B

C．重力的瞬时功率PA＝PB

D．重力的瞬时功率PA＜PB

解析：根据功的定义可知重力对两物体做功相同，即WA＝WB，自由落体时满足h＝gt，沿斜面下滑时满足＝gtsin

θ，其中θ为斜面倾角，故tA＞tB，由P＝知A＜B，选项A、B错误；由匀变速直线运动公式可知落地时两物体的速度大小相同，方向不同，重力的瞬时功率PA＝mgvsin

θ，PB＝mgv，显然PA＜PB，故C项错误，D项正确．

答案：D

3．假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率．如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍，则摩托艇的最大速率变为原来的(

)

A．4倍

B．2倍

C.倍

D.倍

解析：设f＝kv，当阻力等于牵引力时，速度最大．输出功率变化前，有P＝Fv＝fv＝kv·v＝kv2，变化后有2P＝F′v′＝kv′·v′＝kv′2，联立解得v′＝v，D正确．

答案：D

4．一个质量为m的物块，在几个共点力的作用下静止在光滑水平面上．现把其中一个水平方向的力从F突然增大到3F，并保持其他力不变，则从这时开始到t秒末，该力的瞬时功率是(

)

A.

B.

C.

D.

解析：物块受到的合力为2F，根据牛顿第二定律有2F＝ma，在合力作用下，物块做初速度为零的匀加速直线运动，速度v＝at，该力大小为3F，则该力的瞬时功率P＝3Fv，解以上各式得P＝，C正确．

答案：C

5.如图甲所示，滑轮质量、摩擦均不计，质量为2

kg的物体在F作用下由静止开始向上做匀加速运动，其速度随时间的变化关系如图乙所示，由此可知(

)

A．物体加速度大小为2

m/s2

B．F的大小为21

N

C．4

s末F的功率大小为42

W

D．4

s内F做功的平均功率为42

W

解析：由题图乙可知，物体的加速度a＝0.5

m/s2，由2F－mg＝ma可得F＝10.5

N，A、B均错误；4

s末力F的作用点的速度大小为vF＝2×2

m/s＝4

m/s，故4

s末拉力F做功的功率为P＝F·vF＝42

W，C正确；4

s内物体上升的高度h＝4

m，力F的作用点的位移l＝2h＝8

m，拉力F所做的功W＝F·l＝84

J,4

s内拉力F做功的平均功率＝＝21

W，D错误．

答案：C

二、多项选择题

6．位于水平面上的物体在水平恒力F1作用下，做速度为v1的匀速运动．若作用力变为斜向上的恒力F2，物体做速度为v2的匀速运动，且F1与F2功率相同．则可能有(

)

A．F2＝F1，v1＞v2

B．F2＝F1，v1＜v2

C．F2＞F1，v1＞v2

D．F2＜F1，v1＜v2

解析：物体在水平恒力F1作用下匀速运动，水平方向有F1＝μmg.作用力变为斜向上的恒力F2时，设F2与水平方向的夹角为θ，物体匀速运动时在水平方向有F2cos

θ＝μ(mg－F2sin

θ)，故F2＝＝(其中sin

α＝)，因而两力大小关系不确定，但两种情况下物体均做匀速运动，且拉力功率相同，因而克服摩擦力做功的功率也相同，第二种情况下摩擦力小，因而必有v1

答案：BD

7.(2018·江苏苏州高三调研)质量为2×103

kg的汽车由静止开始沿平直公路行驶，行驶过程中牵引力F和车速倒数的关系图象如图所示．已知行驶过程中最大车速为30

m/s，设阻力恒定，则(

)

A．汽车所受阻力为6×103

N

B．汽车在车速为5

m/s时，加速度为3

m/s2

C．汽车在车速为15

m/s时，加速度为1

m/s2

D．汽车在行驶过程中的最大功率为6×104

W

解析：当牵引力等于阻力时，速度最大，由图线可知阻力大小f＝2

000

N，故A错误；倾斜图线的斜率表示功率，可知P＝fv＝2

000×30

W＝60

000

W，车速为5

m/s时，汽车的加速度a＝

m/s2＝2

m/s2，故B错误；当车速为

15

m/s时，牵引力F＝＝

N＝4

000

N，则加速度a＝＝

m/s2＝1

m/s2，故C正确；汽车的最大功率等于额定功率，等于60

000

W，故D正确．

答案：CD

8．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、可视为质点的小物块相连．开始时绳与水平方向的夹角为θ.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μ.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

θ＋1)

B．WF＝2FLcos

θ

C．Wf＝μmgLcos

2θ

D．Wf＝FL－mgLsin

2θ

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s＝2Lcos

θ，所以拉力F做的功WF＝Fs＝2FLcos

θ，A错误，B正确；由几何关系知斜面的倾角为2θ，所以小物块在BO段受到的摩擦力f＝μmgcos

2θ，则Wf＝fL＝μmgLcos

2θ，C正确，D错误．

答案：BC

[能力题组]

一、选择题

9.(2018·江苏徐州模拟)一辆汽车在平直的公路上以某一初速度运动，运动过程中保持恒定的牵引功率，其加速度a和速度的倒数的关系图象如图所示．若已知汽车的质量，则根据图象所给的信息，不能求出的物理量是(

)

A．汽车的功率

B．汽车行驶的最大速度

C．汽车所受到的阻力

D．汽车运动到最大速度所需的时间

解析：由F－f＝ma，P＝Fv可得a＝·－，对应图线可知，＝k＝40，可求出汽车的功率P，由a＝0时，＝0.05可得vm＝20

m/s，再由vm＝，可求出汽车受到的阻力f，但无法求出汽车运动到最大速度所需的时间．

答案：D

10．倾角为θ的粗糙斜面上放一质量为m的木块，接触面间动摩擦因数为μ，现通过一轻质动滑轮沿斜面向上拉木块，拉力的功率恒为P，斜面足够长，则木板可以获得的最大速度为(

)

A.

B.

C.

D.

解析：木块获得最大速度时，木块做匀速直线运动，设绳端拉力大小为T，根据动滑轮特点及平衡条件得T＝(mgsin

θ＋μmgcos

θ)，设木块的最大速度为vm，则绳端移动的速度v＝2vm，由P＝Tv得，则vm＝＝，选项D正确，A、B、C错误．

答案：D

11．(多选)质量为m的物体静止在粗糙的水平地面上，从t＝0时刻开始物体受到方向恒定的水平拉力F作用，拉力F与时间t的关系如图甲所示．物体在t0时刻开始运动，其运动的vt图象如图乙所示，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则(

)

A．物体与地面间的动摩擦因数为

B．物体在t0时刻的加速度大小为

C．物体所受合外力在t0时刻的功率为2F0v0

D．水平力F在t0～2t0时间内的平均功率为F0(2v0＋)

解析：物体在时刻开始运动，故f＝F0，动摩擦因数μ＝，故A正确；在t0～t0时间内，假设物体做匀加速运动，则v0＝a·t0，解得a＝，实际上物体的加速度从0开始增大，故在t0时刻加速度大于，故B错误；在t0时刻，物体受到的合外力F＝2F0－f＝F0，功率P＝F0v0，故C错误；在2t0时刻速度v＝v0＋t0，在t0～2t0时间内物体的平均速度＝＝，故平均功率P＝2F0

＝F0(2v0＋)，故D正确．

答案：AD

二、非选择题

12．如图甲所示，质量m＝2

kg的物体静止在水平面上，物体跟水平面间的动摩擦因数μ＝0.2.从t＝0时刻起，物体受到一个水平力F的作用而开始运动，F随时间t变化的规律如图乙所示，6

s后撤去拉力F(g取10

m/s2)．求：

(1)4

s末物体的速度大小．

(2)物体运动过程中拉力F做的功．

解析：(1)在0～4

s内，拉力为F1＝10

N，时间间隔t1＝4

s，设物体的加速度为a1,4

s末速度为v，则根据牛顿第二定律得F1－μmg＝ma1①

又v＝a1t1②

联立①②式得v＝12

m/s③

(2)前4

s的位移x1＝a1t④

解得x1＝24

m⑤

由图象得4～6

s内物体受到的拉力F2＝4

N＝μmg

所以物体做匀速直线运动，时间间隔t2＝2

s，位移大小

x2＝vt2⑥

联立③⑥式得x2＝24

m⑦

物体运动过程中拉力F做的功W＝F1x1＋F2x2⑧

联立⑤⑦⑧式得W＝336

J

答案：(1)12

m/s

(2)336

J

13．(2018·浙江舟山模拟)质量为1.0×103

kg的汽车，沿倾角为30°的斜坡由静止开始运动，汽车在运动过程中所受摩擦阻力大小恒为2

000

N，汽车发动机的额定输出功率为5.6×104

W，开始时以a＝1

m/s2的加速度做匀加速运动(g取

10

m/s2)．求：

(1)汽车做匀加速运动的时间t1；

(2)汽车所能达到的最大速率；

(3)若斜坡长143.5

m，且认为汽车到达坡顶之前，已达到最大速率，则汽车从坡底到坡顶需多长时间？

解析：(1)由牛顿第二定律得

F－mgsin

30°－f＝ma

设匀加速过程的末速度为v，则有P＝Fv

v＝at1

解得t1＝7

s.

(2)当达到最大速度vm时，a＝0，则有

P＝(mgsin

30°＋f)vm

解得vm＝8

m/s.

(3)汽车匀加速运动的位移s1＝at

在后一阶段对汽车由动能定理得

Pt2－(mgsin

30°＋f)s2＝mv－mv2

又有s＝s1＋s2

解得t2＝15

s

故汽车运动的总时间为t＝t1＋t2＝22

s.

答案：(1)7

s

(2)8

m/s

(3)22

s