《2021版高考物理一轮复习课时分层提升练十八功和功率(含解析)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2021版高考物理一轮复习课时分层提升练十八功和功率(含解析)（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、精品文档，名师推荐！ 欢迎下载，祝您学习进步，成绩提升 - 1 - 功和功率 ( 建议用时45 分钟) 1.(2020 南京模拟 ) 水平地面上叠放着木板B和木块 A,木块 A在木板 B上向右滑行 , 同时木板 B向左滑行 , 如图所示 , 图中x1的长度为 2 m,x2的长度为3 m,上图为滑行前 , 下图为滑行后 , 在 此过程中木块A受到木板B对它的滑动摩擦力大小为10 N,则摩擦力对木块A做功为 () A.50 JB.-50J C.30 JD.-30J 【解析】 选 D。物块所受的摩擦力做的功为:W=-fx 2=-103 J=-30J。选项 D正确。 2. 一木块前端有一滑轮 , 绳的
2、一端系在右方固定处, 水平穿过滑轮 , 另一端用恒力F拉住, 保持 两股绳之间的夹角不变, 如图所示 , 当用力F 拉绳使木块前进s 时, 力 F 对木块做的功是 ( 不 计绳重和滑轮摩擦)() A.FscosB.Fs(1+cos) C.2FscosD.2Fs 【解析】 选 B。根据动滑轮的特点 , 可求出绳在F 方向上的位移为x=s(1+cos), 根据恒力做 功公式得W=Fx=Fs(1+cos ), 或可看成两股绳都在对木块做功W=Fs+Fscos=Fs(1+cos ), 故选项 B正确。 3. 如图所示 , 两箱相同的货物 , 现要用电梯将它们从一楼运到二楼, 其中图甲是利用扶梯台式 电
3、梯运送货物 , 图乙是用履带式自动电梯运送, 假设两种情况下电梯都是匀速地运送货物, 下 列关于两电梯在运送货物时说法正确的是() 精品文档，名师推荐！ 欢迎下载，祝您学习进步，成绩提升 - 2 - A.两种情况下电梯对货物的支持力都对货物做正功 B.图乙中电梯对货物的支持力对货物做正功 C.图甲中电梯对货物的支持力对货物不做功 D.图乙中电梯对货物的支持力对货物不做功 【解析】 选 D。在图甲中 , 货物随电梯匀速上升时 , 货物受到的支持力竖直向上, 与货物位移方 向的夹角小于90, 故此种情况下支持力对货物做正功, 选项C错误; 图乙中 , 货物受到的支持 力与履带式自动电梯接触面垂直,
4、 此时货物受到的支持力与货物位移垂直, 故此种情况下支持 力对货物不做功 , 故选项A、B 错误,D 正确。 【补偿训练】 如图所示 , 拖着旧橡胶轮胎跑是身体耐力训练的一种有效方法。如果某受训者拖着轮胎在 水平直道上跑了100 m,那么下列说法正确的是() A.轮胎受到地面的摩擦力对轮胎做了负功 B.轮胎受到的重力对轮胎做了正功 C.轮胎受到的拉力对轮胎不做功 D.轮胎受到地面的支持力对轮胎做了正功 【解析】 选 A。根据力做功的条件 , 轮胎受到的重力和地面的支持力都与位移垂直, 这两个力均 不做功 ,B、D 错误; 轮胎受到地面的摩擦力与位移方向相反, 做负功 ,A正确; 拉力与位移夹角
5、小 于 90, 做正功 ,C 错误, 故答案为A。 4. 汽车从静止匀加速启动 , 最后做匀速运动 , 其速度随时间及加速度、牵引力和功率随速度变 化的图像如图所示 , 其中错误的是() 精品文档，名师推荐！ 欢迎下载，祝您学习进步，成绩提升 - 3 - 【解析】 选 B。汽车启动时由P=Fv和 F-f=ma 可知, 匀加速启动过程中 , 牵引力F、加速度a 恒 定不变 , 速度和功率均匀增大 , 当功率增大到额定功率后保持不变, 牵引力逐渐减小到与阻力 相等, 加速度逐渐减小到零 , 速度逐渐增大到最大速度, 故A、C、D 正确,B 错误。 5. 如图所示 , 质量为m的物块与转台之间的最大
6、静摩擦力为物块重力的k 倍, 物块与转轴OO 相距 R,物块随转台由静止开始转动, 当转速缓慢增加到一定值时, 物块即将在转台上滑动 , 在 物块由静止到相对滑动的瞬间的过程中, 转台的摩擦力对物块做的功为() A.0B.2kmgR C.2kmgRD.0.5kmgR 【解析】 选 D。根据牛顿第二定律得kmg=m, 根据动能定理得W= mv 2= kmgR, 故 D正确,A、B、 C错误。 6.(2019 兰州模拟 ) 如图所示 , 将完全相同的四个小球1、2、3、4 分别从同一高度由静止释 放或平抛 ( 图乙), 其中图丙是一倾角为45的光滑斜面 , 图丁为光滑圆弧 , 不计空气阻力 , 则
7、 下列对四种情况下相关物理量的比较正确的是 () 精品文档，名师推荐！ 欢迎下载，祝您学习进步，成绩提升 - 4 - A.落地时间t1=t2=t3=t4 B.全程重力做功W1=W2W3=W4 C.落地瞬间重力的功率P1=P2=P3=P4 D.全程重力做功平均功率= 【解析】 选 D。图甲、乙中小球在竖直方向均做自由落体运动, 故t1=t2=, 其中 h 为竖直 高度, 对图丙,= gsin ,t 3=, 其中为斜面倾角 , 比较图丙和图丁 , 由动能 定理可知 , 两小球从初始位置到水平面上同一高度处速度大小总相等, 但小球4 的路程长 , 因此 t1=t2t3=0,故落地瞬间重力的功率P1=
8、P2P3P4, 选项 C错误; 综合分析 , 可知全 程重力做功平均功率=, 故=, 选项 D正确。 7. 水平面上一质量为m的物体 , 在水平力F作用下开始做加速运动 , 如图甲所示 , 力F 的功率 P 保持恒定 , 运动过程所受的阻力f 大小不变 , 物体速度最终达到稳定值vm,F 作用过程中物体的 速度 v 的倒数与加速度a 的关系图像如图乙所示 , 仅在已知功率P的情况下 , 根据图像所给的 信息() A.可求出 m 、f 、vmB.不能求出m C.不能求出fD.可求出加速运动时间 【解题指南】(1) 根据公式P=Fv 和 F-f=ma 推导出-a 的表达式。 (2) 根据-a 的图
9、像 , 结合图像的斜率、截距进行分析。 精品文档，名师推荐！ 欢迎下载，祝您学习进步，成绩提升 - 5 - 【解析】 选 A。当加速度为零时 , 物体做匀速运动 , 此时牵引力等于阻力 , 速度为最大值 ; 由功率 的计算公式可得P=Fv,而 F-f=ma, 联立可得=a+, 由题图乙可得图线的斜率为, 纵截距为 =, 因此可求出m 、f和 vm, 选项 A正确,B、C 错误; 物体做变加速运动 , 加速运动的时间不 可求, 选项 D错误。 8. 水平路面上行驶的汽车所受到的阻力大小f 与汽车行驶的速率成正比。若汽车从静止出发, 先做匀加速直线运动 , 达到额定功率后保持额定功率行驶, 则在整
10、个行驶过程中 , 汽车受到的 牵引力大小F 与阻力大小f 的关系图像是 () 【解析】 选 A。汽车先做匀加速直线运动, 速度增大 ,f=kv增大, 根据牛顿第二定律得 :F=f+ma, 可知牵引力随着f 的增大而均匀增大 , 图像是一条倾斜的直线 , 功率达到额定功率后 ,F=,f=kv, 则 F=, 则牵引力与阻力成反比 , 则A正确,B、C、D 错误。 9.(2019 佛山模拟 ) 如图是游乐场的一项娱乐设备。一环形座舱装在竖直柱子上, 由升降机送 上几十米的高处 , 然后让座舱自由落下 , 落到一定位置时 , 制动系统启动 , 到地面时刚好停下。 已知座舱开始下落的高度为H=75 m,
11、当落到离地面h=30 m的位置时开始制动 , 座舱均匀减速。 在一次娱乐中 , 某同学把质量m=6kg 的书包放在自己的腿上。g取 10 m/s 2, 不计座舱与柱子间 的摩擦力及空气阻力。 (1) 当座舱落到离地面h1=60 m和 h2=20 m的位置时 , 求书包对该同学腿部的压力是多大。 (2) 若环形座舱的质量M=4 10 3 kg, 求制动过程中机器输出的平均功率。 【解析】 (1) 当座舱距地面h1=60 m时, 书包处于完全失重状态 , 故书包对该同学的压力F1=0 精品文档，名师推荐！ 欢迎下载，祝您学习进步，成绩提升 - 6 - 座舱自由下落高度为H-h=(75-30)m=4
12、5m时, 座舱开始制动 , 设此时的速度为v, 由运动学公式 得:v 2=2g(H-h) 座舱制动过程做匀减速直线运动, 设其加速度大小为a, 则有:v 2=2ah 联立解得 :a=15m/s 2, 方向竖直向上 设此过程中书包受到腿的支持力为F2, 根据牛顿第二定律 , 对书包有 :F 2-mg=ma 代入数据可得 :F 2=150 N 根据牛顿第三定律有 : 该同学腿部受到的压力: F2=F2=150 N (2) 设制动过程中座舱所受的制动力为F,经历的时间为t, 由运动学公式得 :h=vt-at 2 根据牛顿第二定律 , 对座舱有 :F-Mg=Ma 座舱克服制动力做功W=Fh 机器输出的
13、平均功率P= 联立解得 :P=1.5 10 6 W 答案:(1)0150 N(2)1.5 10 6 W 10.( 多选) 如图所示 , 半径为r 的光滑水平转盘到水平地面的高度为H,质量为 m的小物块被一 个电子锁定装置锁定在转盘边缘, 转盘绕过转盘中心的竖直轴以=kt(k0且是恒量 ) 的角速 度转动。从t=0 开始, 在不同的时刻t 将小物块解锁 , 小物块经过一段时间后落到地面上。假 设在 t 时刻解锁的物块落到地面上时重力的瞬时功率为P,落地点到转盘中心的水平距离为d, 则下图中P-t 图像、d 2-t2 图像分别正确的是() 精品文档，名师推荐！ 欢迎下载，祝您学习进步，成绩提升 -
14、 7 - 【解析】 选 B、C。时刻 t 将小物块解锁后 , 物块做平抛运动 , 初速度为 :v 0=r=rkt, 物块落地 时竖直分速度为 :vy=, 物块落到地面上时重力的瞬时功率为:P=mgvy=mg, 可 知 P与 t 无关, 故 A错误,B 正确; 物块做平抛运动的时间为:t =, 水平位移大小 为:x=v0t =rkt, 根据几何知识可得落地点到转盘中心的水平距离 为:d 2=r2+x2=r2+(rkt ) 2=r2+ t 2, 故 C正确,D 错误。 11.( 多选) 如图所示为某汽车在平直公路上启动时发动机功率P随时间 t 变化的图像 ,P0为发动 机的额定功率。 已知在 t2
15、时刻汽车的速度已经达到最大值vm, 汽车所受阻力大小与速度大小成 正比。由此可得() A.在 t3时刻, 汽车速度一定等于vm B.在 t1t2时间内 , 汽车一定做匀速运动 C.在 t2t3时间内 , 汽车一定做匀速运动 D.在发动机功率达到额定功率前, 汽车一定做匀加速运动 【解析】 选 A、C。已知在t2时刻汽车的速度已经达到最大值vm, 此后汽车做匀速直线运动, 速 度不变 , 所以在t3时刻, 汽车速度一定等于vm, 故 A正确;0 t1时间内汽车的功率均匀增加, 汽 车所受阻力增大 , 汽车做变加速直线运动 , 汽车的功率在t1时刻达到额定功率 , 根据P=Fv,速度 继续增大 ,
16、 牵引力减小 , 则加速度减小 , 则在t1t2时间内汽车做加速度减小的加速运动, 故B、 精品文档，名师推荐！ 欢迎下载，祝您学习进步，成绩提升 - 8 - D错误; 在 t2t3时间内 , 汽车已达到最大速度 , 且功率保持不变 , 汽车一定做匀速直线运动, 故C 正确。 12. 如图所示 , 质量为2 kg 的物体静止在水平地面上, 物体与地面间的动摩擦因数为0.2, 最大 静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等。t=0时, 物体受到方向不变的水平拉力F的作用 ,F 的大 小在不同时间段内有不同的值, 具体情况如表格所示 (g取 10 m/s 2) 。求: 时间 t/s02244668 拉力 F/N4848 (1)4s 末拉力的瞬时功率。 (2)6 8 s 内拉力所做的功。 (3)8s 内拉力的平均功率。 【解析】 (1) 在 02 s 内, 拉力等于4 N,最大静摩擦力等于4 N,故物体静止。 在 24s 内, 拉力 F=8 N,由牛顿第二定律得 F-mg=ma 解得 a=2 m/s 2 位移为 x1= a(t) 2=4 m 4 s 末物体的速度大小v=at=4m/
