2020届高考物理二轮专题训练试题：功和功率

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1、高中物理大题集练功和功率 1、如图所示，传送带与水平面之间的夹角为=30，其上 A、B 两点间的 距离为 L=5m，传送带在电动机的带动下以v=1m/s 的速度匀速运动，现将一质 量为 m=10kg 的小物体（可视为质点）轻放在传送带的A 点，已知小物体与传 送带之间的动摩擦因数=，在传送带将小物体从A 点传送到 B 点的过程中， 求：（ g 取 10m/s 2） （1）小物体从 A 到 B 所需时间； （2）传送带对小物体做的功； （3）电动机做的功 2、如图所示，质量为m 的小球以初速度v0=下落 d 后，沿竖直平面内 的固定轨道 ABC 运动， AB 是半径为 d 的四分之一粗糙圆弧，

2、BC 是半径为的 粗糙半圆弧， 小球运动到 AB 圆弧的最低点 B 时所受弹力大小 NB=5mg ，且小球 恰好能运动到 C 点，不计空气阻力，重力加速度为g求： （1）小球在 AB 圆弧上运动过程中克服摩擦力做的功W1？ （2）小球运动到 BC 圆弧上 C 点时的速度大小vC； （3）小球在圆弧 BC 上运动过程中，摩擦力对小球做的功W2 3、一物体静止在光滑水平面上，某时刻起受到水平面内两个互相垂直的恒 力 F1、 F2的作用 （俯视图如图所示）， 物体的位移大小 x=1m。 已知 F1=6N， F2=8N。 求： （1）合力 F 的大小和方向； （2）F1对物体所做的功 W1以及 F 对

3、物体所做的功 W。 4、如图所示，长 L=0.4m 不可伸长的轻绳一端固定于O 点，另一端系一质 量 m=0.05kg 的小球，拉起小球至绳恰好伸直并处于水平后，在 A 点以竖直向下 的初速度 v0=2m/s 释放， 当小球运动至 O 点的正下方 B 点时， 绳恰好断裂， 小球继续运动并垂直打在同一竖直平面内且与水平面成=30 、无限大的挡板 MN 上的 C 点g=10m/s 2 试求：小球从 A 点到 C 点重力做的功及在 C 点时重力的瞬时功率（用根号 表示） 5、如图所示，在距水平地面高为0.4m 处，水平固定一根长直光滑杆，在 杆上 P 点固定一定滑轮，滑轮可绕水平轴无摩擦转动，在P

4、点的右边，杆上套 有一质量 m=2kg 小球 A，半径 R=0.3m 的光滑半圆形细轨道，竖直地固定在地 面上，其圆心 O 在 P 点的正下方，在轨道上套有一质量也为m=2kg 的小球 B， 用一条不可伸长的柔软细绳， 通过定滑轮将两小球连接起来， 杆和半圆形轨道在 同一竖直面内， 两小球均可看做质点， 且不计滑轮大小的影响， （）， 现给小球 A 一个水平向右的合力F=55N 。求： （1）把小球 B 从地面拉到 P 点正下方 C 点过程中，重力对小球B 做的功？ （2）把小球 B 从地面拉到 P 点正下方 C 点过程中，力 F 做的功？ （3）小球 B 运动到 P 点正下方 C 点时， A

5、.B 两球的速度大小？ （4）小球 B 被拉到离地多高时与小球A 速度大小相等？ 6、甲、乙两个小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏.甲和他的冰车的质量共 为 M=30千克 ,乙和他的冰车的质量也是30 千克 .游戏时 ,甲推着一个质量为 m=15 千克的箱子 ,和他一起以大小为v0=2.0 米/秒的速度滑行 ,乙以同样大小的 速度迎面滑来 .为了避免相撞 ,甲突然将箱子沿冰面推给乙,箱子滑到乙处时乙迅 速把它抓住 .若不计冰面的摩擦力 ,求 (i)甲至少要以多大的速度 (相对于地面 )将箱子推出 ,才能避免他与乙相撞 ; (ii)甲在推出时对箱子做了多少功. 7、如图，用跨过光滑定滑轮的缆绳将海

6、面上一艘失去动力的小船沿直线拖 向岸边。已知拖动缆绳的电动机功率恒为P，小船的质量为 m，小船受到的阻力 大小恒为 f，经过 A 点时的速度大小为v0，小船从 A 点沿直线加速运动到B 点 经历时间为 t1，A、B 两点间距离为 d，缆绳质量忽略不计。求： (1)小船从 A 点运动到 B 点的全过程克服阻力做的功Wf； (2)小船经过 B 点时的速度大小 v1； 8、如图所示为自动灌溉的喷射装置的截面图。主要由水泵、喷嘴竖直细输 水管和喷头组成。喷头的喷嘴离地面高度为h，喷嘴的长度为r，水泵启动后， 水从水池通过输水管道压到喷嘴并沿水平方向喷出，在地面上的落点与输水管道 中心的水平距离为R，此

7、时喷嘴每秒中喷出的水的质量为m，忽略水池中水泵与 地面的高度差，不计水进入水泵时的速度以及空气阻力，重力加速度为 g。 （1）求水从喷嘴喷出时的速度v 和水泵的输出功率 p； （2）若要浇灌离输出管道中心2R 处的蔬菜，求此时水泵的输出功率p1。 9、如图所示的木板由倾斜部分和水平部分组成，两部分之间由一段圆弧面 相连接，在木板的中间有位于竖直面内的光滑圆槽轨道，斜面的倾角为，现有 10 个质量均为 m、半径均为 r 的均匀刚性球，在施加于1 号球的水平外力 F 的 作用下处于静止状态，力F 与圆槽在同一竖直面内，此时1 号球球心距它在水 平槽运动时的球心的高度差为h。现撤去力 F 使小球开始

8、运动， 直到所有小球均 运动到水平槽内，重力加速度为g，求： （1）水平外力 F 的大小 （2）1 号球刚运动到水平槽时的速度 （3）整个运动过程中， 2 号球对 1 号球所做的功 10、 一劲度系数 k=800N/m 的轻质弹簧两端分别连接着质量均为12 kg 的物 体 A、B，将它们竖直静止放在水平面上，如图所示。现将一竖直向上的变力F 作用在 A 上，使 A 开始向上做匀加速运动，经0.40s 物体 B 刚要离开地面，取 g =10 m/s 2，试求这 0.40s 内力 F 所做的功。 11、图中电源电动势 E=12V，内电阻 r=0.5 将一盏额定电压为8V，额定 功率为 16W 的灯

9、泡与一只线圈电阻为0.5的直流电动机并联后和电源相连， 灯泡刚好正常发光，通电100min 问： （1）电源提供的能量是多少？ （2）电流对灯泡和电动机所做的功各是多少？ （3）灯丝和电动机线圈产生的热量各是多少？ （4）电动机的效率为多少？ 12、 质量为 500t 的机车以恒定的功率由静止出发 经 5min 行驶 2.25km 速 度达到的最大值 54km/h ，设阻力恒定且取g=10m/s 2，求： （1）机车的功率； （2）机车的速度为 36km/h 时的加速度。 13、消防车的供水系统主要由水泵、输水管道和水枪组成。如图所示，消防 水枪离地高度为H，建筑物上的火点A 距地面高为 h=

10、60m ，水枪与火点的水平 距离为 x，水泵的功率为P，整个供水系统的效率=0.6 。假设水从水枪水平射 出，不计空气阻力，取g=10m/s 2。 （1）若 H=80m ，水枪出水速度 v0=30m/s ，水枪每秒出水量m0=60 kg ，水 枪正中起火点 A，求水泵的功率P； （2）当完成高层灭火后，还需要对散落在火点正下方地面上的燃烧物进行灭 火，将水枪竖直下移至H =45m，假设供水系统的效率不变，水枪出水口的横 截面积不变，水泵功率应调整为P ，则 P 应为多大？ 14、如图所示，质量为 lkg 的薄木板静止在光滑水平桌面上，薄木板上有一 质量为 0.5kg 的小铁块，它离木板的左端距

11、离为0.5m ，铁块与木板间动摩擦因 数为 0.1现用水平拉力向右以2m/s 2 的加速度将木板从铁块下抽出，求：（不 计铁块大小，铁块不滚动，取g=10m/s 2） （1）将木板从铁块下抽出需要多长时间？ （2）水平拉力对木板做的功 15、 一个质量 m= 6kg 的物体， 初速度 v0=2m/s, 受到水平方向的拉力F=10N ， 如图所示， 在水平地面上移动的距离L=2m ，物体与地面间的滑动摩擦力f= 4N， 求： （1）拉力和摩擦力对物体所做的功； （2）合外力对物体所做的功； （3）在此过程中物体获得的速度大小。 16、某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究.他们让这辆小车在水

12、 平地面上由静止开始运动,并将小车运动的全过程记录下来,通过数据处理得到如 图所示的 vt 图象(除 210s 时间段图象为曲线外 ,其余时间段图象均为直线 ),已 知在小车的运动过程中 ,214s 时间内小车牵引力的功率保持不变,14s 末停止遥 控让小车自由滑行 ,小车的质量m1.0kg,可以认为小车在整个过程中受到的阻 力大小不变 .求: (1)小车所受阻力 f 的大小 ; (2)小车匀速行驶阶段的功率P; (3)小车在加速运动过程中位移s 的大小 . 17、 某兴趣小组制作了一 “ 石炮” ， 结构如图所示。测得其长臂的长度l4.8m， 石块“ 炮弹” 的质量 m10.0 kg，初始时

13、长臂与水平面间的夹角 30 。在水平 地面上演练， 将石块装在长臂末端的开口箩筐中，对短臂施力， 使石块升高并获 得速度，当长臂转到竖直位置时立即停止转动，石块即被水平抛出， 熟练操作后， 石块水平射程稳定在x19.2 m 。不计空气阻力，长臂和箩筐的质量忽略不计， 重力加速度 g 取 10ms2。求： （1）要达到上述射程人要做多少功； （2）把“ 石炮” 移到离水平地面多高的 “ 城墙 ” 边缘可将水平射程提高50%。 18、如图所示，电阻不计足够长的光滑平行金属导轨与水平面夹角， 导轨间距，所在平面的正方形区域abcd 内存在有界匀强磁场，磁感应强度为 T，方向垂直斜面向上甲、乙金属杆质

14、量均为kg、电阻相同，甲 金属杆处在磁场的上边界，乙金属杆距甲也为，其中m同时无初速释放 两金属杆， 此刻在甲金属杆上施加一个沿着导轨的外力F，保持甲金属杆在运动 过程中始终与乙金属杆未进入磁场时的加速度相同（取m/s 2） （1）乙金属杆刚进入磁场后做匀速运动，分析甲金属杆所在的位置并计算乙 的电阻 R 为多少？ （2）以刚释放时，写出从开始到甲金属杆离开磁场，外力F 随时间 t 的 变化关系，并说明F 的方向 （3）若从开始释放到乙金属杆离开磁场，乙金属杆中共产生热量J，试 求此过程中外力 F 对甲做的功 19、如图所示，两个截面积均为S 的圆柱形容器，左右两边容器高均为， 右边容器上端封

15、闭， 左边容器上端是一个可以在容器内无摩擦滑动的轻活塞（重 力不计） ，两容器由装有阀门的极细管道（体积忽略不计）相连通。开始时阀门 关闭，左边容器中装有热力学温度为的理想气体， 平衡时活塞到容器底的距离 为，右边容器内为真空。现将阀门缓慢打开，活塞便缓慢下降，直至系统达 到平衡，此时被封闭气体的热力学温度为T，且。求此过程中外界对气体 所做的功。（已知大气压强为P0） 20、汽车发动机的额定功率为30KW ，质量为 1000kg ，当汽车在水平路面 上行驶时受到阻力为车重的0.1 倍()，求： （1）汽车在路面上能达到的最大速度； （2）若汽车以额定功率启动，当汽车速度为5m/s 时的加速度； （3）若汽车从静止开始保持2m/s 2 的加速度作匀加速直线运动，达到额定输 出功率后，汽车保持功率不变又加速行驶了200m ，直到获得最大速度后才匀速 行驶。求汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间. 答案 1、答案 2、答案 3、答案 4、答案 5、答案 6、答案 7、答案 8、答案 9、答案 10、答案 11、答案 12、答案 13、答案 14、答案 15、答案 16、答案 17、答案 18、答案 19、答案 20、答案