2019年高考物理大一輪復習 5.14 功和功率 滬科版.doc
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2019年高考物理大一輪復習 5.14 功和功率 滬科版 課時規(guī)范練第23頁 一、選擇題(本題共8小題,每小題6分,共48分。在每小題給出的四個選項中,第1~5題只有一項符合題目要求,第6~8題有多項符合題目要求。全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分) 1.物體在兩個相互垂直的力的作用下運動,力F1對物體做功6 J,物體克服力F2做功8 J,則F1、F2的合力對物體做功為( ) A.14 J B.10 J C.2 J D.-2 J 解析:由于功為標量,合力對物體做的功應(yīng)等于分力做功的代數(shù)和,即W=6 J+(-8 J)=-2 J,故D正確。 答案:D 2.在光滑的水平面上,用一水平拉力F使物體從靜止開始移動s,平均功率為P,如果將水平拉力增加為4F,使同一物體從靜止開始移動s,平均功率為( ) A.2P B.4P C.6P D.8P 解析:設(shè)第一次運動時間為t,則其平均功率表達式為P=;第二次加速度為第一次的4倍,由s=at2可知時間為,其平均功率為==8P,D正確。 答案:D 3.物體在合外力作用下做直線運動的vt圖像如圖所示。下列表述正確的是( ) A.在0~1 s內(nèi),合外力做正功 B.在0~2 s內(nèi),合外力總是做負功 C.在1~2 s內(nèi),合外力不做功 D.在0~3 s內(nèi),合外力做的總功是正功 解析:根據(jù)動能定理,合外力做的功等于物體動能的變化,0~1 s內(nèi),動能增加,所以合外力做正功,A正確;0~2 s內(nèi)動能先增加后減少,合外力先做正功后做負功,B錯誤;1~2 s內(nèi),動能減少,合外力做負功,C錯誤;0~3 s內(nèi),動能變化量為零,合外力做功為零,D錯誤。 答案:A 4.如圖所示,質(zhì)量分別是mA和mB的A、B兩物體,用勁度系數(shù)為k的彈簧相連,處于靜止狀態(tài)。現(xiàn)對A施以豎直向上的力F,并將其緩慢提起,當B對地面恰無壓力時撤去F,A由靜止向下運動至最大速度時,重力做的功為( ) A. B. C. D. 解析:當A向下運動至平衡位置時速度最大,此時彈簧的壓縮量x1=;當B恰好對地無壓力時彈簧的伸長量x2=;故知A從撤去F至速度達到最大的過程中,重力做的功WG=mAg(x1+x2)=。故C正確。 答案:C 5.靜止在粗糙水平面上的物體A受方向始終水平向右、大小先后為F1、F2、F3的拉力作用做直線運動,t=4 s時停下,其vt圖像如圖所示,已知物塊A與水平面間的動摩擦因數(shù)處處相同,下列判斷正確的是( ) A.全過程中拉力做的功大于物體克服摩擦力做的功 B.全過程拉力做的功等于零 C.一定有F1+F3=2F2 D.可能有F1+F3>2F2 解析:由動能定理知全過程中拉力做的功等于物體克服摩擦力做的功,選項A、B均錯誤;第1 s內(nèi)F1-μmg=ma,1 s末至3 s末F2=μmg,第4 s內(nèi)μmg-F3=ma,所以F1+F3=2F2,故C正確、D錯誤。 答案:C 6.如圖所示,小物體A沿高為h、傾角為θ的光滑斜面以初速度v0從頂端滑到底端,而相同的物體B以同樣大小的初速度從等高處豎直上拋,則( ) A.兩物體落地時速度的大小相同 B.兩物體落地時,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,重力對它們做功的平均功率相同 解析:由于豎直高度的變化是相同的,所以相同質(zhì)量的物體重力做功是一樣的,整個過程中只有重力做功,故末速度的大小相等,選項A、C正確。根據(jù)功率的定義,由兩物體落地時豎直方向上的速度不同,可知選項B錯誤。由于兩物體在落地過程中的運動時間不一定相同,所以選項D錯誤。 答案:AC 7.如圖所示,傾角為θ的斜劈放在水平面上,斜劈上用固定的豎直擋板擋住一個光滑的質(zhì)量為m的小球,當整個裝置沿水平面以速度v向左勻速運動時間t時,以下說法正確的是( ) A.小球的重力做功為零 B.斜劈對小球的彈力做功為 C.擋板對小球的彈力做功為零 D.合力對小球做功為零 解析:小球的重力與速度方向始終垂直,不做功,A正確;由于小球勻速,對小球受力分析如圖,可求得斜劈對小球的彈力為FN=,做功為WFN=FNvtsin θ=mgvttan θ,擋板的彈力為F=mgtan θ,做功為WF=-Fvt=-mgvttan θ,故B、C均錯誤;小球受到的合力為零,則合力對小球做功為零,D正確。 答案:AD 8.如圖所示為牽引力F和車速倒數(shù)的關(guān)系圖像。若一汽車質(zhì)量為2103 kg,它由靜止開始沿平直公路行駛,且行駛中阻力恒定,設(shè)其中最大車速為30 m/s,則( ) A.汽車所受阻力為2103 N B.汽車在車速為15 m/s時,功率為6104 W C.汽車勻加速運動的加速度為3 m/s2 D.汽車勻加速所需時間為5 s 解析:由題圖可知,汽車達到最大速度v=30 m/s時對應(yīng)的牽引力等于阻力,為2103 N,A正確;在v<10 m/s的過程中,汽車勻加速運動的加速度a== m/s2=2 m/s2,勻加速運動的時間為t== s=5 s,D正確、C錯誤;在速度由10 m/s增至30 m/s的過程中,F=k,可知P=Fv=k,斜率不變,所以汽車速度為15 m/s時的功率與速度為10 m/s時的功率相等,P=Fv=610310 W=6104 W,B正確。 答案:ABD 二、非選擇題(本題共3小題,共52分。解答時應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟,有數(shù)值計算的要注明單位) 9.(16分)如圖所示,質(zhì)量為m的小球用長L的細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將小球拉到細線與豎直方向成θ角的位置。在此過程中,拉力F做的功各是多少? (1)用F緩慢地拉。 (2)F為恒力。 (3)若F為恒力,而且拉到該位置時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,由動能定理得:WF-mgL(1-cos θ)=0 即WF=mgL(1-cos θ)。 (2)對恒力F做的功,由公式W=FLcos α 得WF=FLsin θ。 (3)解法一:對恒力F做的功,由公式W=FLcos α得WF=FLsin θ 解法二:由動能定理得:WF-mgL(1-cos θ)=0 故WF=mgL(1-cos θ)。 答案:(1)mgL(1-cos θ) (2)FLsin θ (3)FLsin θ或mgL(1-cos θ) 10.(17分)一輛質(zhì)量為m的汽車,以恒定的輸出功率P在傾角為θ的斜坡上沿坡勻速行駛,如圖所示,汽車受到的摩擦阻力恒為f(忽略空氣阻力)。求: (1)汽車勻速運動時速度的表達式。 (2)根據(jù)F與v的表達式,聯(lián)系汽車上、下坡的實際情況,你能得到什么啟發(fā)? 解析:(1)汽車上坡時沿斜面做勻速運動,則汽車的牽引力F1=f+mgsin θ,P=F1v1, 解得汽車上坡時的速度v1=, 汽車下坡時,同理有f=F2+mgsin θ, 即汽車的牽引力F2=f-mgsin θ,P=F2v2, 解得汽車下坡時的速度v2=。 (2)上述計算結(jié)果告訴我們,汽車在輸出功率一定的條件下,當F1>F2時,v1下載提示(請認真閱讀)
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