5 功和功率—2020屆高考物理二輪復(fù)習(xí)專題強(qiáng)化檢測(cè)

1、5.功和功率1、高三某同學(xué)參加引體向上體能測(cè)試,在20s內(nèi)完成10次標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作,則此過(guò)程中該同學(xué)克服重力做功的平均功率最接近于( )A.150W B.300W C.450W D.600W2、用錘子擊打木樁，設(shè)地面對(duì)木樁的阻力與木樁進(jìn)入地面的深度成正比，已知錘子第一次將木樁釘進(jìn)d，如果錘子第二次擊打木樁時(shí)對(duì)木 樁做的功是第一次對(duì)木樁做的功的兩倍，那么第二次使木樁進(jìn)人地面的深度是( )A.B.C. D.3、同一個(gè)物體G,分別沿光滑斜面由勻速提升到A。如圖所示,若沿斜面拉動(dòng)的力分別為。各個(gè)過(guò)程中拉力做功為。則它們的大小關(guān)系正確的是( )A.B.C.D.4、如圖所示,甲、乙兩個(gè)完全相同的小球由A、B兩點(diǎn)

2、分別以水平的初速度拋出,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間兩球同時(shí)落在水平地面上的C點(diǎn)。忽略空氣的阻力,下列說(shuō)法正確的是( )A.重力對(duì)兩球做功相同B.整個(gè)過(guò)程中兩球重力做功的平均功率相同C.落地瞬間甲球重力的瞬時(shí)功率較大D.兩球同時(shí)拋出5、如圖所示,水平路面上有一輛質(zhì)量為M的汽車,車廂中有一個(gè)質(zhì)量為m的人正用恒力F向前推車廂,在車以加速度a向前加速行駛距離L的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是( )A.人對(duì)車的推力F做的功為B.人對(duì)車做的功為C.車對(duì)人的作用力大小為D.車對(duì)人的摩擦力做的功為6、如圖所示,在傾角為的光滑斜面上,木板與滑塊質(zhì)量相等,均為m木板長(zhǎng)為L(zhǎng),一根不計(jì)質(zhì)量的輕繩通過(guò)定滑輪分別與木板、滑塊相連,滑塊與木板

3、間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,開始時(shí),滑塊靜止在木板的上端,現(xiàn)用與斜面平行的未知力F,將滑塊緩慢拉至木板的下端,拉力做功為( )A.B.C.D.7、質(zhì)量為m的汽車，額定功率為P，與水平地面間的摩擦數(shù)為，以額定功率勻速前進(jìn)一段時(shí)間后駛過(guò)一圓弧形半徑為R的凹橋，汽車在凹橋最低點(diǎn)的速度與勻速行駛時(shí)相同，則汽車對(duì)橋面的壓力N的大小為 （ ）A.B.C.D.8、質(zhì)量為m的小球在豎直向上的拉力作用下從靜止開始運(yùn)動(dòng),其圖像如圖所示(豎直向上為正方向,段為直線),已知重力加速度為g,下列說(shuō)法正確的是( )A.時(shí)間內(nèi),小球豎直向下做勻減速直線運(yùn)動(dòng)B.時(shí)間內(nèi),合力對(duì)小球先做正功后做負(fù)功C.時(shí)間內(nèi),小球的平均速度一定為D.時(shí)間

4、內(nèi),拉力做的功為是9、質(zhì)量為2kg的物體放在動(dòng)摩擦因數(shù)0.1的水平面上，在水平拉力的作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，水平拉力做的功W和物體發(fā)生的位移x之間的關(guān)系如圖所示，重力加速度g取10，則( )A. 此物體在AB段做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B. 此物體在AB段做勻速直線運(yùn)動(dòng)C. 此物體在OA段做勻加速直線運(yùn)動(dòng)D. 此物體在OA段做勻速直線運(yùn)動(dòng)10、如圖所示,一質(zhì)量為m的小球固定在長(zhǎng)為的輕桿上端,輕桿下端用光滑鉸鏈連接于地面上的A點(diǎn),桿可繞A點(diǎn)在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng).桿的中點(diǎn)系一細(xì)繩,電機(jī)與自動(dòng)裝置控制細(xì)繩,使得桿可以從虛線位置繞A點(diǎn)逆時(shí)針倒向地面,且倒下去的整個(gè)過(guò)程中,桿做勻速轉(zhuǎn)動(dòng).那么在此過(guò)程中( )A.小球

5、所受的重力做的功為B.繩子拉力做的功大于C.重力做功的功率逐漸增大D.繩子拉力做功的功率先增大后減小11、如圖甲所示,一固定在地面上的足夠長(zhǎng)斜面, 傾角為37,物體A放在斜面底端擋板處,通過(guò)不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)繩跨過(guò)光滑輕質(zhì)滑輪與物體B連接,B的質(zhì)量M=1kg,繩繃直時(shí)B離地面有一定高度.在t=0時(shí)刻,無(wú)初速度釋放B,由固定在A上的速度傳感器得到的數(shù)據(jù)繪出的A沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖乙所示,若B落地后不反彈,g取10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8,則下列說(shuō)法正確的是( )A.物體A開始上滑的加速度大小為8m/s2B.物體A沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,繩的拉力對(duì)A做的功W=3JC.

6、0.25s時(shí)物體A的重力的瞬時(shí)功率為3WD.物體A與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.512、如圖所示,用汽車將質(zhì)量為m的工件由河底的M點(diǎn)運(yùn)送到地面上的O點(diǎn),整個(gè)過(guò)程中汽車對(duì)輕繩的拉力大小始終為F,工件始終沒(méi)離開接觸面,忽略輕繩與滑輪的摩擦。已知工件在M點(diǎn)時(shí)輕繩與水平面的夾角為,工件與接觸面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為重力加速度為g,則整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中( )A.工件克服重力所做的功為B.接觸面的支持力對(duì)工件做功為C.輕繩的拉力對(duì)工件做功為D.工件克服摩擦力做功為13、質(zhì)量的汽車在水平公路上行駛,阻力是車重的。讓車保持額定功率為60kW,從靜止開始行駛。g取)(1)若以額定功率啟動(dòng),求汽車達(dá)到的最大速度及汽車車速時(shí)的

7、加速度;(2)若汽車以車速的速度勻速行駛,求汽車的實(shí)際功率。14、質(zhì)量為的滑塊放在水平面上，一水平向右的拉力作用于滑塊上，其隨時(shí)間的變化規(guī)律如下表。已知滑塊與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度.時(shí)間0-22-44-66-8拉力4848(1)時(shí)拉力的瞬時(shí)功率為多大？(2)68 s的時(shí)間內(nèi)拉力對(duì)滑塊做了多少功？(3)08 s的時(shí)間內(nèi)拉力對(duì)滑塊做功的平均功率為多大?15、某電動(dòng)機(jī)工作時(shí)輸出功率P與拉動(dòng)物體的速度v之間的關(guān)系如圖（a）所示?，F(xiàn)用該電動(dòng)機(jī)在水平地面拉動(dòng)一物體（可視為質(zhì)點(diǎn)），運(yùn)動(dòng)過(guò)程中輕繩始終處在拉直狀態(tài)，且不可伸長(zhǎng)，如圖（b）所示。已知物體質(zhì)量m=1kg，與

8、地面的動(dòng)摩擦因數(shù)，離出發(fā)點(diǎn)C左側(cè)距離處另有動(dòng)摩擦因數(shù)為、長(zhǎng)為d=0.5m的粗糙材料鋪設(shè)的地面AB段。（g取10m/s2）(1)若S足夠長(zhǎng)，電動(dòng)機(jī)功率為2W時(shí)，物體在地面能達(dá)到的最大速度是多少？(2)若啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，物體在C點(diǎn)從靜止開始運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度恰好達(dá)到0.5m/s，則BC間的距離S是多少？物體能通過(guò)AB段嗎？如果不能停在何處？答案以及解析1答案及解析：答案：A解析：高三同學(xué)體重大約為,引體向上時(shí)向上運(yùn)動(dòng)的位移大約,則克服重力做功的平均功率.所以A選項(xiàng)是正確的. 2答案及解析：答案：A解析：木樁進(jìn)入地面的過(guò)程中，隨著深度的增加，阻力成正比增加，可將變力等效為恒力來(lái)處理。根據(jù)題意可得，第次

9、對(duì)木樁做的功為,第二次對(duì)木樁做的功為，聯(lián)立解得，選項(xiàng)A正確。 3答案及解析：答案：B解析：根據(jù)功的原理可知,任何機(jī)械均不省功,則。由斜面的特點(diǎn)知,。 4答案及解析：答案：C解析：兩球拋出后做平拋運(yùn)動(dòng)，甲球下落的高度大于乙球下落的高度，由公式可知，甲球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間較長(zhǎng)，由于兩球同時(shí)落地，因此甲球先拋出，D錯(cuò)誤；由重力所做的功為可知，重力對(duì)甲球所做的功比較多，A錯(cuò)誤；又,顯然甲球重力做功的平均功率較大，B錯(cuò)誤;假設(shè)小球落地瞬間的速度v與水平方向的夾角為，則由瞬時(shí)功率的計(jì)算公式得，又，可得，顯然落地瞬間甲球重力的瞬時(shí)功率比較大，C正確. 5答案及解析：答案：A解析：根據(jù)功的公式可知,人對(duì)車的推力

10、做功,A正確;在水平方向上,由牛頓第二定律可知車對(duì)人的作用力為,人對(duì)車的作用力為,故人以車做功為,B錯(cuò)誤;車以人水平方向上的合力為,而車對(duì)人還有支持力,故車對(duì)人的作用力為,C錯(cuò)誤;對(duì)人由牛頓第二定律可以,車對(duì)人的摩擦力做功為,D錯(cuò)誤. 6答案及解析：答案：A解析：設(shè)輕繩上張力為,對(duì)整體有:對(duì)滑塊有:由于滑塊和木板速度大小相等,則二者位移大小相等,均為,拉力F做功為由式得故,A項(xiàng)正確。 7答案及解析：答案：C解析：機(jī)車以恒定功率啟動(dòng)行駛，滿足：，所以，在凹形橋最低點(diǎn)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律得，則汽車對(duì)橋面的壓力等于支持力，故C正確，ABD錯(cuò)誤。 8答案及解析：答案：D解析：由于時(shí)間內(nèi),小球速度始終大

11、于零,則其運(yùn)動(dòng)方向仍是向上的,A錯(cuò)誤。在時(shí)間內(nèi),小球的速度一直是增大的,則小球加速度方向一直向上,由牛頓第二定律可知合外力方向也一直是向上的,故合外力做正功,B錯(cuò)誤。只有勻變速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中平均速度才等于初、末速度的算術(shù)平均值,C錯(cuò)誤。在時(shí)間內(nèi)由速度圖線與時(shí)間軸所圍面積可知小球上升的高度為,由圖線斜率可得此階段小球的加速度大小為,再由牛頓第二定律,有,可得此階段拉力的大小,故拉力所做功為,D正確。 9答案及解析：答案：BC解析：物體在水平面上運(yùn)動(dòng)，水平拉力與物體運(yùn)動(dòng)方向相同，物體受到的滑動(dòng)摩擦力大小，物體在OA段受到的水平拉力大小等于，可見，水平拉力大于摩擦力，則物體在OA段做勻加速直線運(yùn)動(dòng)物體在

12、AB段受到的水平拉力大小等于，水平拉力等于摩擦力，則物體在AB段做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故BC正確 10答案及解析：答案：AC解析：小球在該過(guò)程中下降高度為,所以小球所受的重力做功為,A項(xiàng)正確;由動(dòng)能定理可知,該過(guò)程中外力對(duì)系統(tǒng)做的功為零,又只有重力和拉力對(duì)系統(tǒng)做功,所以繩子拉力做的功與重力做的功大小相等,B項(xiàng)錯(cuò)誤;重力做功的功率等于重力與小球沿豎直方向分速度的乘積,桿勻速轉(zhuǎn)動(dòng),小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),該過(guò)程中小球沿豎直方句的分速度不斷增大,所以重力做功的功率不斷增大,C項(xiàng)正確;由動(dòng)能定理可得,繩子拉力做功的功率與重力做功的功率始終大小相等,故繩子拉力做功的功率不斷增大,D項(xiàng)錯(cuò)誤. 11答案及解析：答案：

13、BC解析：開始時(shí)A、B具有大小相同的加速度,由v-t圖像可知,在0 0. 5s過(guò)程中,A、B的加速度大小為,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B落地前設(shè)繩的拉力大小為T,對(duì)S由牛頓第二定律有Mg-T=Ma1,解得T=Mg-Ma1=6N,A、B位移大小相等,則由圖可知落地前B的位移為,故繩的拉力對(duì)A做的功為W=Tx=60.5J=3J,故選項(xiàng)B正確;由圖可知B落地后A的加速度大小為,解得=0.25,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤;在00. 5s時(shí)間內(nèi),Mg-mgcos37-mgsin37=(M+m)a1解得m =0.5kg,0.25s時(shí)A的速度為v=1m/s,重力的瞬時(shí)功率P=mgvsin37 =3W,故選項(xiàng)C正確. 12答案及解析：

14、答案：CD解析：由幾何關(guān)系可知，與水平面的夾角為2,則整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中工件克服重力所做的功為，A錯(cuò)誤；由于接觸面對(duì)工件的支持力始終與運(yùn)動(dòng)方向垂直，因此支持力對(duì)工件做功為零,B錯(cuò)誤；工件由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的過(guò)程中，力F的作用點(diǎn)水平向右移動(dòng)的距離為，可得輕繩的拉力對(duì)工件做功為，C正確；工件由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程中克服摩擦力做功為，由N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的過(guò)程中克服摩擦力做功為，則整個(gè)過(guò)程中克服摩擦力做功為，D正確。13答案及解析：答案：(1)12m/s;(2)30kW解析：(1)由得:;由得:,當(dāng)時(shí),由牛頓第二定律得,所以。(2)由得:勻速行駛時(shí)汽車實(shí)際功率。 14答案及解析：答案：(1)32W (2)96J (3)20 W解析：(1)在02 s內(nèi)，拉力為4 N，最大靜摩擦力為,滑塊靜止,在24s內(nèi)，拉力,由牛頓第二定律得，解得，時(shí)滑塊的速度大小，則時(shí)拉力的瞬時(shí)功率.(2)在4 6 s內(nèi)，拉力為4 N,滑動(dòng)摩擦力為4 N,滑塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在68 s內(nèi)，拉力，滑塊的加速度大小仍為，位移大小，拉力對(duì)滑塊做的功.(3)在2 4 s內(nèi)，滑塊的位移大小為，在46 s內(nèi)，滑塊的位移大小為，則08 s的時(shí)間內(nèi)拉力對(duì)滑塊