2020年人教版(山東專用)高考物理練習(xí)：功功率動能定理

1、第五章機械能第 1 節(jié)功功率動能定理-呼柿龍 課時訓(xùn)練 即時觀盂城出離務(wù)基確必備練I1.物體在合外力作用下做直線運動的 v-t 圖像如圖所示.下列表述正確的是（A ）A. 在 0 1 s 內(nèi),合外力做正功B. 在 02 s 內(nèi)，合外力總是做負(fù)功C. 在 12 s 內(nèi),合外力不做功D. 在 03 s 內(nèi)，合外力總是做正功解析：根據(jù)物體做直線運動的 v t 圖像和動能定理可知，物體在 01s 內(nèi)做勻加速運動，合外力做正功,A 正確;物體在 1 3 s 內(nèi)做勻減速運 動，合外力做負(fù)功，B,C,D 錯誤.2.如圖,質(zhì)量為 m 的小猴子在蕩秋千，大猴子用水平力 F 緩慢將秋千 拉到圖示位置后由靜止釋放，

2、此時藤條與豎直方向夾角為0,小猴子 到藤條懸點的長度為 L,忽略藤條的質(zhì)量.在此過程中正確的是A. 緩慢上拉過程中拉力 F 做的功 W=FLsin0B. 緩慢上拉過程中小猴子重力勢能增加 mgLcos0C. 小猴子再次回到最低點時重力的功率為零D. 由靜止釋放到最低點小猴子重力的功率逐漸增大解析：緩慢上拉過程中拉力 F 是變力，由動能定理,F 做的功等于克服重力做的功，即 VF=mgL(1-cos0),重力勢能增加 mgL(1-cos0),選 頊 A,B錯誤;小猴子由靜止釋放時速度為零，重力的功率為零，再次回 到最低點時重力與速度方向垂直，其功率也為零，則小猴子下降過程 中重力的功率先增大后減

3、小，選項 C 正確,D 錯誤.3.(多選)如圖所示,擺球質(zhì)量為 m,懸繩長為 L,把懸繩拉到水平位置 后放手.設(shè)在擺球從 A 點運動到 B 點的過程中空氣阻力 F阻的大小不變, 重力加速度大小為 g.則下列說法正確的是(AD )A. 重力做功為 mgLB. 繩的拉力做功為 mgLC. 空氣阻力 F阻做功為-mgL1D. 空氣阻力 F阻做功為-F阻 n L解析：小球下落 L 的過程中，重力做功為 mgL 選項 A 正確；繩的拉力始 終與速度方向垂直，拉力做功為 0,選項 B 錯誤；空氣阻力 F阻大小不變, 方向始終與速度方向相反，故空氣阻力 F阻做功為 W=-F阻 : n L,選項 C 錯誤,D

4、正確.4.（2019 湖北黃岡模擬）一女士站立在臺階式自動扶梯上正在勻速 上樓，一男士站立在履帶式自動扶梯上正在勻速上樓.下列關(guān)于兩人 受到的力做功判斷正確的是（A ）（甲）A. 支持力對女士做正功 B.支持力對男士做正功C.摩擦力對女士做負(fù)功 D.摩擦力對男士做負(fù)功解析：（甲）圖中,人勻速上樓，不受靜摩擦力，摩擦力不做功，支持力向 上，與速度方向成銳角，則支持力做正功.故 A 正確,C 錯誤;（乙）圖中，支持力與速度方向垂直，支持力不做功，摩擦力方向與速度方向相同，做正功.故 B,D 錯誤.5.（多選）如圖所示，在外力作用下某質(zhì)點運動的 v t 圖像為正弦曲線. 從圖中可以判斷（AD ）o

5、ZtA. 在 0ti時間內(nèi)，外力做正功B. 在 011時間內(nèi)，外力的功率逐漸增大C. 在 12時刻,外力的功率最大D. 在 tit3時間內(nèi)，外力做的總功為零哪解析：由 v t 圖像可知，在 011時間內(nèi)，由于質(zhì)點的速度增大，根據(jù)動 能定理可知，外力對質(zhì)點做正功，選項 A 正確；在 011時間內(nèi)，因為質(zhì) 點的加速度減小，故所受的外力減小，由圖可知 ti時刻外力為零，故功 率為零，因此外力的功率不是逐漸增大的，選項 B 錯誤；在 12時刻，由 于質(zhì)點的速度為零，故此時外力的功率最小，且為零,選項 C 錯誤；在 tit3時間內(nèi)，因為質(zhì)點的初末動能不變，故外力做的總功為零，選項 D 正確.6.（多選）

6、如圖所示，質(zhì)量為 m 的小球（可視為質(zhì)點）用長為 L 的細(xì)線懸 掛于 0 點，靜止在 A 位置.現(xiàn)用水平力 F 緩慢地將小球從 A 拉到 B 位置而靜止,細(xì)線與豎直方向夾角為0=60 ,此時細(xì)線的拉力為 Ti,然后 撤去水平力 F,小球從 B 返回到 A 點時細(xì)線的拉力為 T2,則（AD ）A. Ti=T2=2mgB. 從 A 到 B,拉力 F 做功為 mgLC. 從 B 到 A 的過程中，小球受到的合外力大小不變D. 從 B 到 A 的過程中，小球重力的瞬時功率先增大后減小解析：小球在 A,B 點受力如圖所示，在 B 點由平衡條件得,mgTi=m=2mg,從 B 到 A 由機械能守恒定律得I

7、mgL（1-cos 60 ）JmV,在 A 點由牛頓第二定律得2mvE-mg 二,解得 T2=2mg 故 A 項正確；從 A 到 B 對球由動能定理得 VAmgL（1-cos160 ）=0,則拉力做功為 W=mgL,B 項錯誤；從 B 到 A 的過程小球做變 速圓周運動，所受合外力為變力,C 項錯誤；在 B 點 P=0,在 A 點 P=0,而 在AB 之間 PM0,故 D 項正確.7. （2018 遼寧沈陽一模）（多選）質(zhì)量為 2X103kg 的汽車由靜止開I始沿平直公路行駛，行駛過程中牽引力 F 和車速倒數(shù)的關(guān)系圖像如圖所示.已知行駛過程中最大車速為 30 m/s,設(shè)阻力恒定，則（CD ）A

8、. 汽車所受阻力為 6X103NB. 汽車在車速為 5 m/s 時，加速度為 3 m/sC.汽車在車速為15 m/s 時,加速度為 1 m/sD. 汽車在行駛過程中的最大功率為 6X104W解析：當(dāng)牽引力等于阻力時，速度最大，由圖線可知阻力大小 f=2 000 N, 選項 A 錯誤;傾斜圖線的斜率表示功率，可知 P=fv=2 000X30 W=60000 W,車速為 5 m/s 時,汽車做勻加速直線運動，加速度F-f6 000-2 000a= =；“m/s1 2=2 m/s2,選項 B 錯誤；當(dāng)車速為 15 m/s 時，牽引P60 000F - f4 000-2 000力 F=廠 N=4 00

9、0 N,則加速度 a =二 ；”m/s2=1m/s2,選項 C 正確；汽車的最大功率等于額定功率，等于 60 000 W 選項D 正確.8.下表是一輛電動車的部分技術(shù)指標(biāo)，其中的額定車速是指電動車滿載的情況下，在平直道路上以額定功率勻速行駛時的速度額定車速18 km/h電源輸出電壓 36 V整車質(zhì)量40 kg充電時間68 h載重80 kg電動機的額定輸出功率180 W電源36 V電動機的額定 工作電壓/電流36 V/6 A請根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，完成下列問題(g 取 10 m/s2).1在行駛的過程中，電動車受到的阻力是車重(包括載重)的 k 倍,假 定 k是定值,試推算 k 的大??；2若電動車以額

10、定功率行駛，求速度為 3 m/s 時的加速度是多少？解析:由表可得到 P出=180 W,車速 v=18 km/h=5 m/s,由 P出=Fv,勻速直線運動時有 F=f,其中 f=k(M+m)g,解得 k=0.03.辿(2) 當(dāng)車速 v =3 m/s 時,牽引力 F ,由牛頓第二定律知F -k(M+m)g=(m+M)a,解得 a=0.2 m/s答案:(1)0.032(2)0.2 m/s1能力培養(yǎng)練9.(多選)我國科學(xué)家正在研制航母艦載機使用的電磁彈射器.艦載機總質(zhì)量為 3.0 x104kg,設(shè)起飛過程中發(fā)動機的推力恒為 1.0 x105N;彈射器有效作用長度為 100 m,推力恒定.要求艦載機在

11、水平彈射結(jié)束時速度大小達到 80 m/s.彈射過程中艦載機所受總推力為彈射器和發(fā)動機推力之和，假設(shè)所受阻力為總推力的 20%,則(ABD )A. 彈射器的推力大小為 1.1x106NB. 彈射器對艦載機所做的功為 1.1x108JC. 彈射器對艦載機做功的平均功率為8.8x107WD. 艦載機在彈射過程中的加速度大小為32 m/s2解析:設(shè)總推力為 F,位移為 X,阻力 F阻=20%F 對艦載機加速過程由動I能定理得 Fx-20%Fx=mV,解得 F=1.2x106N,彈射器推力 F彈二 F-F發(fā)=1.2x106N-1.0 x105N=1.1x106N,A 正確；彈射器對艦載機所做的功為 W=

12、F單x=1.1x106x100 J=1.1x108J,B 正確；彈射器對艦載機做功的平均功率 P=F 彈=4.4x107W,Cf 昔誤；根據(jù)運動學(xué)公式 v2=2ax,得 a 二=32 m/s ,D 正確.10. （多選）如圖所示,斜面頂端 A 與另一點 B 在同一水平線上，甲、乙 兩小球質(zhì)量相等.小球甲沿光滑斜面以初速度 vo從頂端 A 滑到底端，小球乙以同樣的初速度從 B 點拋出,不計空氣阻力，則（AC ）A. 兩小球落地時速率相同B. 兩小球落地時，重力的瞬時功率相同C. 從開始運動至落地過程中，重力對它們做功相同D. 從開始運動至落地過程中，重力的平均功率相同解析：由于斜面光滑，且不計空

13、氣阻力，故兩小球運動過程中只有重力 做功，由機械能守恒定律可知兩小球落地時速率相同，故選項 A 正確；由于A 小球沿斜面做勻加速運動,B 小球做斜拋運動，它們落地時的速 度方向不同，故兩小球落地時，重力的瞬時功率不相同，選項 B 錯誤；由于重力做功與路徑無關(guān)，只與始末位置的高度差有關(guān)，故從開始運 動至落地過程中，重力對它們做功相同，選項 C 正確；由于兩小球的運w動規(guī)律不同，所以從開始運動至落地過程中所用時間不同，由 P=可 知重力的平均功率不同，選項 D 錯誤.11. （2019 湖北武漢質(zhì)檢）（多選）如圖所示,車頭的質(zhì)量為 m,兩節(jié)車 廂的質(zhì)量也均為m.已知車的額定功率為P,阻力為車總重力

14、的k倍, 重力加速度為 g,則下列說法正確的是（BD ）A. 汽車掛一節(jié)車廂時的最大速度是掛兩節(jié)車廂時的兩倍PB. 汽車掛一節(jié)車廂時的最大速度為C. 若汽車掛兩節(jié)車廂時的最大速度為 v,汽車始終以恒定功率 P 前進,1P則汽車的速度為 v 時的加速度為 z -gkD. 汽車掛兩節(jié)車廂并以最大速度行駛，某時刻后面的一節(jié)車廂突然脫2離,要想使汽車的速度不變，汽車的功率必須變?yōu)?P解析：掛一節(jié)車廂時，根據(jù) P=2kmgv 掛兩節(jié)車廂時，P=3kmgv,可得汽車掛一節(jié)車廂時的最大速度是掛兩節(jié)車廂時的1.5 倍,選項 A 錯誤；p根據(jù) P=2kmgv,可得汽車掛一節(jié)車廂時的最大速度為 V1二；,選項 B

15、v2P正確；汽車掛兩節(jié)車廂運動的速度為 時,牽引力 F=,阻力 f=3kmg,I -f 2PP加速度 a=凡=，-3gk,選項 C 錯誤；由 P=3kmgv 可得 v=，某時刻 后面的一節(jié)車廂突然脫離，要想使汽車的速度不變，汽車做勻速運動，2牽引力變?yōu)?2kmg 汽車的功率必須變?yōu)?2kmgv= P，選項 D 正確.12. 如圖（甲）所示,輕彈簧左端固定在豎直墻上，右端點在 O 位置.質(zhì) 量為 m 的物塊 A（可視為質(zhì)點）以初速度 vo從距 O 點右方 so處的 P 點向 左運動,與彈簧接觸后壓縮彈簧，將彈簧右端壓到 0點位置后,A 又 被彈簧彈回.A 離開彈簧后，恰好回到 P 點.物塊 A

16、與水平面間的動摩 擦因數(shù)為卩.求：(甲)(乙)(1)物塊 A 從 P 點出發(fā)又回到 P 點的過程，克服摩擦力所做的功.0 點和 O 點間的距離 si.(3) 如圖(乙)所示,若將另一個與A完全相同的物塊B(可視為質(zhì)點)與 彈簧右端拴接，將 A 放在 B 右邊，向左推 A,B,使彈簧右端壓縮到 0點 位置,然后從靜止釋放,A,B 共同滑行一段距離后分離.分離后物塊 A 向右滑行的最大距離 S2是多少？解析：(1)物塊 A 從 P 點出發(fā)又回到 P 點的過程,根據(jù)動能定理得克服I摩擦力所做的功為Wm .物塊 A 從 P 點出發(fā)又回到 P 點的過程，根據(jù)動能定理得1_ 22 口 mg(si+so)=

17、 m解得 Si= -S0.(3) A,B 在彈簧處于原長處分離，設(shè)此時它們的共同速度是 vi,彈出過 程彈力做功為W只有 A 時,從 O 到 P 有W卩 mg(si+So)=O-O,A,B 共同從 O 到 0 有W2卩 mgs 巨xi 2分離后對 A 有m = mgsv02聯(lián)立以上各式可得 S2二 So-1vo2咐答案:(1) m(2p -so(3)so-13. (2019 山東泰安模擬)如圖(甲)所示,一固定在地面上的足夠長 斜面，傾角為 37 ,物體 A 放在斜面底端擋板處，通過不可伸長的輕質(zhì) 繩跨過光滑輕質(zhì)滑輪與物體 B 相連接,B 的質(zhì)量 M=1kg,繩繃直時 B 離 地面有一定高度.

18、在 t=0 時刻,無初速度釋放 B,由固定在 A 上的速度 傳感 器得到的數(shù)據(jù)繪出的 物體 A 沿斜面向上運動的 v-t 圖像如圖(乙)所示.若 B 落地后 不反 彈,g 取 10 m/s2,sin 37 =0.6,cos37 =0.8.求:(1)B 下落的加速度大小 a;A 沿斜面向上運動的過程中，繩的拉力對 A 做的功 W;(3)A(包括傳感器)的質(zhì)量 m 及 A 與斜面間的動摩擦因數(shù)卩；在 00.75 s 內(nèi)摩擦力對 A 做的功.解析:(1)由題圖(乙)可知，前 0.5 s 內(nèi) AB 以相同大小的加速度做勻加速運動,0.5 s 末速度大小為 2 m/s.Av 2a 二；=m/s2=4 m/s2.前 0.5 s,繩繃直，設(shè)繩的拉力大小為 F;后 0.25 s,繩松弛，拉力為10,前 0.5 s,A 沿斜面發(fā)生的位移 s= vt=0.5 m對 B 由牛頓第二定律有Mg-F=Ma代入數(shù)據(jù)解得 F=6 N所以繩的拉力對 A 做的功 W=Fs=3 J.(3) 前 0.5 s,對 A 由牛