【三維設(shè)計】2022年高考物理一輪復(fù)習(xí)四川專版-第五章-機械能-課時跟蹤檢測(十六)-功和功率

課時跟蹤檢測(十六)功和功率對點訓(xùn)練：功的理解與計算1.(2021·寧波期末)如圖1所示，木塊B上表面是水平的，當(dāng)木塊A置于B上，并與B保持相對靜止，一起沿固定的光滑斜面由靜止開頭下滑，在下滑過程中()圖1A．A所受的合外力對A不做功B．B對A的彈力做正功C．B對A的摩擦力做正功D．A對B做正功2．(2021·福建四地六校聯(lián)考)以確定的初速度豎直向上拋出一個小球，小球上升的最大高度為h，空氣阻力的大小恒為F，則從拋出到落回到拋出點的過程中，空氣阻力對小球做的功為()A．0 B．－FhC．Fh D．－2Fh3．(2022·湖北省重點中學(xué)聯(lián)考)一滑塊在水平地面上沿直線滑行，t＝0時其速度為1m/s。從今刻開頭在滑塊運動方向上再施加一水平方向作用力F，力F和滑塊的速度v隨時間的變化規(guī)律分別如圖甲和圖乙所示。設(shè)在第1s內(nèi)、第2s內(nèi)、第3s內(nèi)力F對滑塊做的功分別為W1、W2、W3，則以下關(guān)系正確的是()圖2A．W1＝W2＝W3 B．W1＜W2＜W3C．W1＜W3＜W2 D．W1＝W2＜W3對點訓(xùn)練：功率的分析與計算4．(2021·唐山模擬)如圖3所示，位于固定粗糙斜面上的小物塊P，受到一沿斜面對上的拉力F，沿斜面勻速上滑?，F(xiàn)把力F的方向變?yōu)樨Q直向上，若使物塊P仍沿斜面保持原來的速度勻速運動，則()圖3A．力F確定要變小 B．力F確定要變大C．力F的功率將減小 D．力F的功率將增大5．如圖4所示，質(zhì)量為m的小球以初速度v0水平拋出，恰好垂直打在傾角為θ的斜面上，則球落在斜面上時重力的瞬時功率為(不計空氣阻力)()圖4A．mgv0tanθ B．eq\f(mgv0,tanθ)C．eq\f(mgv0,sinθ) D．mgv0cosθ對點訓(xùn)練：機車啟動問題6．(2021·汕頭模擬)一輛汽車從靜止動身，在平直的大路上加速前進(jìn)，假如發(fā)動機的牽引力保持恒定，汽車所受阻力保持不變，在此過程中()A．汽車的速度與時間成正比B．汽車的位移與時間成正比C．汽車做變加速直線運動D．汽車發(fā)動機做的功與時間成正比7．(2021·徐州模擬)一輛汽車在平直的大路上以某一初速度運動，運動過程中保持恒定的牽引功率，其加速度a和速度的倒數(shù)eq\f(1,v)圖像如圖5所示。若已知汽車的質(zhì)量，則依據(jù)圖像所給的信息，不能求出的物理量是()圖5A．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．汽車運動到最大速度所需的時間8．(2021·淮安模擬)某機械在每次勻速吊起貨物時所能供應(yīng)的功率P與所吊貨物質(zhì)量m的關(guān)系如圖6所示?，F(xiàn)用該機械將30個貨箱吊上離地12m高的平臺，每個貨箱的質(zhì)量為5kg(忽視機械從平臺返回地面和裝箱的時間，g取10m/s2)，所需最短時間約為()圖6A．360s B．720sC．1440s D．2400s9．(2021·合肥模擬)起重機的鋼索將重物由地面吊到空中某個高度，其速度圖像如圖7所示，則鋼索拉力的功率隨時間變化的圖像可能是()圖7圖8對點訓(xùn)練：功、功率與其他力學(xué)學(xué)問的綜合10．(2021·懷化模擬)放在粗糙水平面上的物體受到水平拉力的作用，在0～6s內(nèi)其速度與時間圖像和該拉力的功率與時間圖像分別如圖9甲和乙所示，下列說法正確的是()圖9A．0～6s內(nèi)物體位移大小為36mB．0～6s內(nèi)拉力做的功為30JC．合外力在0～6s內(nèi)做的功與0～2s內(nèi)做的功相等D．滑動摩擦力大小為5N11．質(zhì)量為2kg的物體靜止在水平地面上，物體與地面間的動摩擦因數(shù)為0.2，最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小視為相等。t＝0時，物體受到方向不變的水平拉力F的作用，F(xiàn)的大小在不同時間段內(nèi)有不同的值，具體狀況如表格所示(g取10m/s2)。求：圖10時間t(s)0～22～44～66～8拉力F(N)4848(1)4s末拉力的瞬時功率；(2)6～8s內(nèi)拉力所做的功；(3)8s內(nèi)拉力的平均功率。12．(2021·北京西城區(qū)聯(lián)考)某品牌汽車在某次測試過程中數(shù)據(jù)如下表所示，請依據(jù)表中數(shù)據(jù)回答問題。整車行駛質(zhì)量1500kg額定功率75kW加速過程車輛從靜止加速到108km/h所需時間為10s制動過程車輛以36km/h行駛時的制動距離為5.0m已知汽車在水平大路上沿直線行駛時所受阻力f跟行駛速率v和汽車所受重力mg的乘積成正比，即f＝kmgv，其中k＝2.0×10－3s/m。取重力加速度g＝10m/s2。(1)若汽車加速過程和制動過程都做勻變速直線運動，求這次測試中加速過程的加速度大小a1和制動過程的加速度大小a2；(2)求汽車在水平大路上行駛的最大速度vm；(3)把該汽車改裝成同等功率的純電動汽車，其他參數(shù)不變。若電源功率轉(zhuǎn)化為汽車前進(jìn)的機械功率的效率η＝90%。假設(shè)1kW·h電能的售價為0.50元(人民幣)，求電動汽車在平直大路上以最大速度行駛的距離s＝100km時所消耗電能的費用。結(jié)合此題目，談?wù)勀銓﹄妱悠嚨目捶?。答?．選CAB一起沿固定的光滑斜面由靜止開頭下滑，加速度為gsinθ。由于A速度增大，由動能定理，A所受的合外力對A做功，B對A的摩擦力做正功，B對A的彈力做負(fù)功，選項A、B錯誤C正確。A對B不做功，選項D錯誤。2．選D阻力與小球速度方向始終相反，故阻力始終做負(fù)功，W＝－Fh＋(－Fh)＝－2Fh，D正確。3．選B依據(jù)功的計算公式W＝Fx，速度時間圖像與時間軸圍成的面積代表位移x，對比力F隨時間變化的圖像和速度時間圖像。在0～1s，力F1＝1N，x1＝eq\f(1×1,2)m＝0.5m，做功W1＝F1x1＝0.5J。在1～2s，力F2＝3N，x2＝eq\f(1×1,2)m＝0.5m，做功W2＝F2x2＝1.5J，在2～3s，力F3＝2N，x3＝1×1m＝1m，做功W3＝F3x3＝2J，所以有W3＞W(wǎng)2＞W(wǎng)1，選項B對。4．選C受到一沿斜面對上的拉力F，F(xiàn)＝mgsinθ＋μmgcosθ，把力F的方向變?yōu)樨Q直向上，仍沿斜面保持原來的速度勻速運動，F(xiàn)＝mg，由于題述沒有給出θ和μ的具體數(shù)值，不能推斷出力F如何變化，選項A、B錯誤；由于力F的方向變?yōu)樨Q直向上后，摩擦力不再做功，力F的功率將減小，選項C正確D錯誤。5．選B小球落在斜面上時重力的瞬時功率為P＝mgvy，而vytanθ＝v0，所以P＝eq\f(mgv0,tanθ)，B正確。6．選A由F－Ff＝ma可知，因汽車牽引力F保持恒定，故汽車做勻加速直線運動，C錯誤；由v＝at可知，A正確；而x＝eq\f(1,2)at2，故B錯誤；由WF＝F·x＝F·eq\f(1,2)at2可知，D錯誤。7．選D由F－Ff＝ma，P＝Fv可得：a＝eq\f(P,m)·eq\f(1,v)－eq\f(Ff,m)，對應(yīng)圖線可知，eq\f(P,m)＝k＝40，可求出汽車的功率P，由a＝0時，eq\f(1,vm)＝0.05可得：vm＝20m/s，再由vm＝eq\f(P,Ff)，可求出汽車受到的阻力Ff，但無法求出汽車運動到最大速度的時間。8．選B提升30個貨箱到離地12m高的平臺上，克服重力所做的總功確定，機械的輸出功率越大，所用時間越短，由P-m圖像可知，每次提升15kg即每次提升3個貨箱時，機械功率最大，Pm＝25W，由Pm＝3mg·v可得v＝eq\f(Pm,3mg)＝eq\f(25,3×5×10)m/s＝eq\f(1,6)m/s，每次提升過程對應(yīng)的時間t＝eq\f(h,v)＝72s，故所需的總時間t總＝10t＝720s，B正確。9．選B0～t1時間內(nèi)重物勻加速上升，此過程中F1－mg＝ma1，P1＝F1v?？梢奆1恒定，起重機功率P1隨v均勻增大；t1～t2時間內(nèi)，重物勻速上升，F(xiàn)2＝mg，P2＝mgv，大小不變，但勻加速過程的末時刻功率大于mgv，故A、D均錯誤；t2～t3時間內(nèi)，重物減速上升，mg－F3＝ma3，P3＝F3v，此過程中F3不變，P3隨v均勻減小，但勻速運動末時刻功率大于勻減速開頭時刻的功率，故B正確，C錯誤。10．選C由P＝Fv，對應(yīng)v-t圖像和P-t圖像可得30＝F·6,10＝Ff·6，解得：F＝5N，F(xiàn)f＝eq\f(5,3)N，D錯誤；0～6s內(nèi)物體的位移大小為(4＋6)×6×eq\f(1,2)m＝30m，A錯誤；0～6s內(nèi)拉力做功W＝F·x1＋Ff·x2＝5×6×2×eq\f(1,2)J＋eq\f(5,3)×6×4J＝70J，B錯誤；由動能定理可知，C正確。11．解析：(1)在0～2s內(nèi)，拉力等于4N，最大靜摩擦力等于4N，故物體靜止。在2～4s內(nèi)，拉力F＝8N，由牛頓其次定律得F－μmg＝ma解得a＝2m/s2位移為x1＝eq\f(1,2)a(Δt)2＝4m4s末物體的速度大小v＝aΔt＝4m/s4s末拉力的瞬時功率P＝Fv＝8×4W＝32W(2)在4～6s內(nèi)，拉力等于4N，滑動摩擦力等于4N，故物體做勻速直線運動。位移x2＝vΔt＝4×2m＝8m在6～8s內(nèi)，拉力照舊是F＝8N，物體的加速度大小仍為a＝2m/s2。位移x3＝vΔt＋eq\f(1,2)a(Δt)2＝12m拉力所做的功W＝Fx3＝8×12J＝96J(3)8s內(nèi)拉力做功W＝0＋8×4J＋4×8J＋96J＝160J平均功率eq\x\to(P)＝eq\f(W,t)＝20W答案：(1)32W(2)96J(3)20W12．解析：(1)加速過程的加速度大小a1＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(30,10)＝3m/s2制動過程滿足：2a2x＝vt2－v02解得加速度大小a2＝10m/s2。(2)當(dāng)汽車的速度達(dá)到最大時，汽車受到牽引力與阻力相等。滿足：Pm＝fvm，即Pm＝kmgvm2解得：v