專題練習(xí)14功功率

專題練習(xí)（十四）功功率1.如圖所示，物體在水平拉力F的作用下，沿粗糙的水平地面向右運(yùn)動(dòng)（）A.如果物體做加速直線運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)一定對(duì)物體做正功B.如果物體做加速直線運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)有可能對(duì)物體做負(fù)功C如果物體做減速直線運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)一定對(duì)物體做負(fù)功D.如果物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)一定不對(duì)物體做功解析：如果物體做加速直線運(yùn)動(dòng)mF的方向一定與運(yùn)動(dòng)方向一致，做正功，A正確，B錯(cuò).諛;如果物體做減速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)用的方向與運(yùn)動(dòng)方向一致時(shí)，F(xiàn)做正功，當(dāng)F的方向與運(yùn)動(dòng)方向相反時(shí)，F(xiàn)做負(fù)功，C錯(cuò)誤；當(dāng)物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，尸的方向有運(yùn)動(dòng)方向相同，做正功，D錯(cuò)誤.答案：A.（2013?江西重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考）2011年7月23日，甬溫線D301次列車與D3115次列車發(fā)生追尾事故，事故共造成了40人死亡，200多人受傷，從而引發(fā)了廣大民眾對(duì)我國(guó)高鐵運(yùn)行安全的關(guān)注和擔(dān)擾.若在水平直軌道上有一列以額定功率行駛的列車，所受阻力與質(zhì)量成正比，由于發(fā)生緊急情況，使最后幾節(jié)車廂與車體分離，分離后車頭保持額定功率運(yùn)行，則（）A.車頭部分所受牽引力增大，速度也增大B.車頭部分所受牽引力減小，速度也減小。脫離部分做勻減速運(yùn)動(dòng)，車頭部分做勻加速運(yùn)動(dòng)D.分離出的車廂越多，車頭能獲得的最大速度越大解析：分離后車頭保持額定功率運(yùn)行，由于速度不能發(fā)生突變，隼頭部分所受牽引力不變，阻力減小，車頭部分做變加速運(yùn)動(dòng)，脫離部分做勻減速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A、。錯(cuò)誤；分離出的車廂越多，所受阻力越小，車頭能獲得的量大速度越大，選項(xiàng)。正確.答新D.如圖所示，在外力作用下某質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的v-%圖象為正弦曲線.從圖中可以判斷（）A.在0?11時(shí)間內(nèi)，外力做正功B.在0?11時(shí)間內(nèi)，外力的功率逐漸增大C.在12時(shí)刻，外力的功率最大D.在11?13時(shí)間內(nèi)，外力做的總功為零解析：由動(dòng)能定理可知，在—九忖間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)速度越來(lái)越大，動(dòng)能越來(lái)越大，外力一定做正功，故A項(xiàng)正確，在白?在時(shí)間內(nèi)，動(dòng)能變化量為零，可以判斷外力做的總功為零，故D項(xiàng)正確；由2=歷口知0、3顯、為四個(gè)時(shí)刻功率為霎，故B、C都造.答案；AD.一輛汽車在平直的公路上以某一初速度運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中保持恒定的牽引功率，其加速度。和速度的倒數(shù)：圖象如圖所示.若已知汽車的質(zhì)量，則根據(jù)圖象所給的信息，不能求出的物理量是（）A.汽車的功率 B.汽車行駛的最大速度C.汽車所受到的阻力 D.汽車運(yùn)動(dòng)到最大速度所需的時(shí)間解析：由F—F=ma,P=Fv可得：a=m?v—m，對(duì)應(yīng)圖線可知，m=k=40，可求出汽車的TOC\o"1-5"\h\z,1 P功率P，由a=0時(shí)，—=0.05可得：v=20m/s，再由v=/，可求出汽車受到的阻力F，v m mFm f但無(wú)法求出汽車運(yùn)動(dòng)到最大速度的時(shí)間.答案：D.如圖是一汽車在平直路面上啟動(dòng)的速度一時(shí)間圖象，從11時(shí)刻起汽車的功率保持不變，由圖象可知（）0?11時(shí)間內(nèi)，汽車的牽引力增大，加速度增大，功率不變0?11時(shí)間內(nèi)，汽車的牽引力不變，加速度不變，功率增大11?12時(shí)間內(nèi)，汽車的牽引力減小，加速度減小11?12時(shí)間內(nèi)，汽車的牽引力不變，加速度不變解析：0?11時(shí)間內(nèi)，。-t圖象是一條傾斜的直線，說(shuō)明汽車的加速度不變，由汽車啟動(dòng)時(shí)的F—fP/v.—f加速度a=T=-1Tf可知，汽車的牽引力不變，速度增大，功率增大，A項(xiàng)錯(cuò)，B項(xiàng)對(duì)；mmF—f,一11?12時(shí)間內(nèi)，v—t圖象是一條曲線，斜率逐漸減小，說(shuō)明加速度減小，由a=—^知知，此過(guò)程牽引力減小，C項(xiàng)對(duì)，D項(xiàng)錯(cuò).答案：BC6.如圖甲所示，物體受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直線運(yùn)動(dòng).通過(guò)力傳感器和速度傳感器監(jiān)測(cè)到推力F、物體速度v隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示.取g=10m/s2.則()甲 乙A.物體的質(zhì)量m=1.0kgB.物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃=0.2C.第2秒內(nèi)物體克服摩擦力做的功W=2.0JD.前2秒內(nèi)推力F做功的平均功率~P=1.5W解析：物體在第3秒內(nèi)做勻速運(yùn)動(dòng)，則有F3=〃mg=2N,第2秒內(nèi)物體做加速運(yùn)動(dòng)，有F2Av—囚mg=ma,其中加速度為a=后=2m/s2,解得m=0.5kg,〃=0.4.第2秒內(nèi)的位移為1m,克服摩擦力做功為W=4mgs=2.0J.前2秒內(nèi)拉力做功為3J,則平均功率為1.5W.答案：CD.(2013?沈陽(yáng)聯(lián)考)如圖所示，兩個(gè)完全相同的小球A、B，在同一高度處以相同大小的初速度v0分別水平拋出和豎直向上拋出，貝1()3A.兩小球落地時(shí)的速度相同.兩小球落地時(shí)，重力的瞬時(shí)功率相同C.從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至落地，重力對(duì)兩小球做功相同D.從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至落地，重力對(duì)兩小球做功的平均功率相同解析：兩小球落地時(shí)的速度方向不相同，兩小球落地時(shí)，重力的瞬時(shí)功率不相同，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；根據(jù)重力做功特點(diǎn)可知，從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至落地，重力對(duì)兩小球做功相同，選項(xiàng)C正確；從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至落地，運(yùn)動(dòng)時(shí)間不同，重力對(duì)兩小球做功的平均功率不相同，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.答案：C.（2013.北京海淀模擬）一根質(zhì)量為M的直木棒，懸掛在O點(diǎn)，有一只質(zhì)量為m的猴子抓著木棒，如圖甲所示.剪斷懸掛木棒的細(xì)繩，木棒開(kāi)始下落，同時(shí)猴子開(kāi)始沿棒向上爬，設(shè)在一段時(shí)間內(nèi)木棒沿豎直方向下落，猴子對(duì)地的高度保t持不變.忽略空氣阻力.則圖乙的四個(gè)圖象中能正確反映在這段時(shí)間內(nèi)猴子對(duì)甲木棒做功的功率隨時(shí)間變化的關(guān)系是（）tktLk0 t0 ? 0 1 0 IA B C I>乙解析：根據(jù)猴子對(duì)地的高度保持不變，猴子受力平衡，木棒對(duì)猴子向上的作用力等于猴子重力，由牛頓第三定律，猴子對(duì)木棒作用力mg，木棒在重力和猴子作用力作用下向下做勻加速運(yùn)動(dòng)，速度v=at，猴子對(duì)木棒做功的功率P=Fv=Fat，選項(xiàng)B正確.答案：B.（2012.上海高考）位于水平面上的物體在水平恒力F1作用下，做速度為v1的勻速運(yùn)動(dòng)；若作用力變?yōu)樾毕蛏系暮懔2,物體做速度為v2的勻速運(yùn)動(dòng)，且F1與F2功率相同.則可能有（ ）A.F2=F1，%>v2 B.F2=F1，%<v2C.F2>F1，v1>v2 D.F2VF1，v1<v2解析：F1v1=F2v2cosa，當(dāng)F2=F1時(shí)，v1<v2，選項(xiàng)B正確，A錯(cuò)誤；當(dāng)F2VF1時(shí)，v1<v2,選項(xiàng)D正確.當(dāng)F2>F],v1>v2cosa，選項(xiàng)C錯(cuò)誤.答案：BD10.汽車在平直公路上以速度。0勻速行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)功率為P；快進(jìn)入鬧市區(qū)時(shí)，司機(jī)減小了油門(mén)，使汽車的功率立即減小一半并保持該功率繼續(xù)行駛.如圖四個(gè)圖象中正確表示從司機(jī)減小油門(mén)開(kāi)始，汽車的速度與時(shí)間的關(guān)系的是()RP 一一、,解析：汽車在平直公路上勻速行駛時(shí)牽引力F等于阻力々，即Ff=V.快進(jìn)入鬧市區(qū)時(shí)，功vv0率變?yōu)?P,則牽引力F減小到2F，故車要做減速運(yùn)動(dòng)，由公式P=Fv和F—F=ma知，v乙 乙 J1-P2P減小，牽引力再增大，直到等于阻力，故車不可能做勻減速運(yùn)動(dòng)，且一段時(shí)間后又有v=Ff,即v=2v0，車開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng).答案：C11.如圖所示，質(zhì)量為m的小球用長(zhǎng)L的細(xì)線懸掛而靜止在豎直位置.在下列三種情況下，分別用水平拉力F將小球拉到細(xì)線與豎直方向成0角的位置.在此過(guò)程中，拉力F做的功各是多少？⑴用F緩慢地拉；(2)F為恒力；⑶若F為恒力，而且拉到該位置時(shí)小球的速度剛好為零.解析：(1)若用F緩慢地拉，則顯然F為變力，由動(dòng)能定理得:WF一mgL(1—cos0)=0即WF==mgL(1—cos0).(2)對(duì)恒力F做的功，由公式W=Flcosa得WF=FLsin夕(3)法一：對(duì)恒力F做的功，由公式W=Flcosa得WF=FLsin0法二：由動(dòng)能定理得：WF一mgL(1—cos0)=0故WF,=mgL(1—cos0).答案：(1)mgL(1—cos0)(2)FLsin0(3)FLsin0或mgL(1—cos0)12.質(zhì)量為3X106kg的列車，在恒定的額定功率下，沿平直的軌道由靜止出發(fā)，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力恒定，經(jīng)1X103s后達(dá)到最大行駛速度72km/h.此時(shí)司機(jī)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，列車?yán)^續(xù)滑行4km停下來(lái).求：⑴關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后列車加速度的大?。?2)列車在行駛過(guò)程中所受阻力的大?。?3)列車的額定功率；(4)列車在加速過(guò)程中通過(guò)的距離.解析；(D關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后列車在阻力的作用下，滑