（江浙選考1）2020版高考物理總復(fù)習(xí) 第七章 機(jī)械能及其守恒定律 考點強化練14 功和功率

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1、考點強化練14　功和功率 1.下列關(guān)于功的說法,正確的是(　　) A.力作用在物體上的一段時間內(nèi),物體運動了一段位移,該力一定對物體做功 B.力對物體做正功時,可以理解為該力是物體運動的動力,通過該力做功,使其他形式的能量轉(zhuǎn)化為物體的動能或用來克服其他力做功 C.功有正、負(fù)之分,說明功是矢量,功的正、負(fù)表示力的方向 D.當(dāng)物體只受到摩擦力作用時,摩擦力一定對物體做負(fù)功 2.關(guān)于功率的概念,下面的說法正確的是(　　) A.功率是描述力對物體做功多少的物理量 B.由P=可知,功率與時間成反比 C.由P=Fv可知只要F不為零,v也不為零,那么功率P就一定不為零 D.某個力對物

2、體做功越快,它的功率就一定大 3.一人乘電梯從頂樓下降到底樓,在此過程中經(jīng)歷了先加速、后勻速、再減速的運動過程,則電梯對人的支持力做功情況是(　　) A.加速時做正功,勻速時不做功,減速時做負(fù)功 B.加速時做正功,勻速和減速時都做負(fù)功 C.始終做負(fù)功 D.始終做正功 4.賽車是一項技術(shù)性、挑戰(zhàn)性和觀賞性都很強的運動。一選手駕駛賽車以恒定的功率P從靜止開始做加速運動,由功率的計算公式P=Fv可以判斷,在賽車加速運動的過程中(　　) A.牽引力F越來越小 B.牽引力F越來越大 C.牽引力F保持不變 D.牽引力F的大小變化無法判斷 5.在光滑的水平面上,用一水平拉力F使物體從靜

3、止開始移動x,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x,則平均功率為(　　) A.2P B.4P C.6P D.8P 6.(2018浙江臺州中學(xué)高三上學(xué)期第四次統(tǒng)練)如圖將兩根吸管串接起來,再取一根牙簽置于吸管中,前方掛一張薄紙,用同樣的力對吸管吹氣,牙簽加速射出,擊中薄紙。若牙簽開始是放在吸管的出口處附近,則牙簽吹在紙上即被阻擋落地;若牙簽開始時放在嘴附近,則牙簽將穿入薄紙中,有時甚至射穿薄紙。下列正確的是(　　) A.兩種情況下牙簽擊中薄紙時的速度相同 B.兩種情況下牙簽在管中運動的加速度相同 C.牙簽開始放在吸管的出口處時,氣體對其做功較多

4、 D.牙簽開始放在近嘴處時,運動時慣性較大 7.質(zhì)量為m的汽車,其發(fā)動機(jī)額定功率為P。當(dāng)汽車沿一個傾角為θ的斜坡向上行駛時,受到的阻力為車重力的k倍,則車的最大速度為(　　) A. B. C. D. 8.下表列出了某種型號轎車的部分?jǐn)?shù)據(jù),試根據(jù)表中數(shù)據(jù)回答問題。 長/mm×寬/mm×高/mm 4 871×1 835×1 460 凈重/kg 1 500 傳動系統(tǒng) 前輪驅(qū)動與擋變速 發(fā)動機(jī)型式 直列4缸 發(fā)動機(jī)排量(L) 2.2 最高時速(km/h) 144 100 km/h的加速時間(s) 15 額定功率(kW) 120 右側(cè)圖為轎車中用于改變車速

5、的擋位。手推變速桿到達(dá)不同擋位可獲得不同的運行速度,從“1~5”逐擋速度增大,R是倒車擋。若轎車要以最大動力上坡,變速桿應(yīng)推至哪一擋?該車以額定功率和最高速度運行時,轎車的牽引力為多大?(　　) A.“1”擋、3 000 N B.“5”擋、3 000 N C.“1”擋、2 000 N D.“5”擋、2 000 N 9.假設(shè)摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率。如果摩托艇發(fā)動機(jī)的輸出功率變?yōu)樵瓉淼?倍,則摩托艇的最大速率變?yōu)樵瓉淼?　　) A.4倍 B.2倍 C.倍 D.倍 10.質(zhì)量為1 kg的物體靜止于光滑水平面上,t=0時刻起,物體受到向右的水平拉力F作用,第1

6、s內(nèi)F=2 N,第2 s 內(nèi)F=1 N。下列判斷正確的是(　　) A.2 s末物體的速度為4 m/s B.2 s內(nèi)物體的位移為3 m C.第1 s末拉力的瞬時功率最大 D.第2 s末拉力的瞬時功率最大 11.放在粗糙水平面上的物體受到水平拉力的作用,在0~6 s 內(nèi)其速度與時間的圖象和該拉力的功率與時間的圖象分別如圖甲、乙所示。下列說法錯誤的是(　　) A.0~6 s內(nèi)物體的位移大小為30 m B.0~6 s內(nèi)拉力做的功為70 J C.合外力在0~6 s內(nèi)做的功與0~2 s內(nèi)做的功相等 D.滑動摩擦力的大小為5 N 12.質(zhì)量m=20 kg的物體,在大小恒定的水平外力F

7、的作用下,沿水平面做直線運動。0~2 s內(nèi)F與運動方向相反,2~4 s內(nèi)F與運動方向相同,物體的v-t圖象如圖所示。g取10 m/s2,則(　　) A.拉力F的大小為100 N B.物體在4 s時拉力的瞬時功率為120 W C.4 s內(nèi)拉力所做的功為480 J D.4 s內(nèi)物體克服摩擦力做的功為320 J 13.一輛正沿平直路面行駛的車廂內(nèi),一個面向車前進(jìn)方向站立的人對車廂壁施加水平推力F,在車前進(jìn)s的過程中,下列說法正確的是(　　) A.當(dāng)車勻速前進(jìn)時,人對車做的總功為正功 B.當(dāng)車加速前進(jìn)時,人對車做的總功為負(fù)功 C.當(dāng)車減速前進(jìn)時,人對車做的總功為負(fù)功 D.不管

8、車如何運動,人對車做的總功都為零 14.(2017~2018學(xué)年浙江諸暨中學(xué)高二上學(xué)期期中)在檢測某款電動車性能的某次實驗中,質(zhì)量為8×102 kg的電動車由靜止開始沿平直公路行駛,達(dá)到的最大速度為15 m/s,利用傳感器測得此過程中不同時刻電動車的牽引力F與對應(yīng)的速度v,并描繪出F-圖象(圖中AB、BO均為直線)。假設(shè)電動車行駛中所受的阻力恒定,求此過程中: (1)電動車的額定功率; (2)電動車由靜止開始運動,經(jīng)過多長時間,速度達(dá)到2 m/s? 考點強化練14　功和功率 1.B　力作用在物體上的一段時間內(nèi),物體運動了一段位移,如果在力方向上的位移為

9、零,該力就不做功,A錯誤;功是標(biāo)量,做正功表示該力是物體運動的動力,B正確,C錯誤;摩擦力作動力時就做正功,D錯誤。 2.D　功率是描述力對物體做功快慢的物理量,A錯誤;P=是功率的比值法定義式,B錯誤;P=Fv的適用條件是F與v在同一方向上,如果二者垂直,F不為零,v也不為零,那么功率P卻為零,C錯誤;D正確。 3.C　根據(jù)力對物體做功的定義W=Fscos θ(其中公式中θ是力F與位移s間的夾角),可知若0°≤θ<90°,則力F做正功;若θ=90°,則力F不做功;若90°<θ≤180°,則力F做負(fù)功(或者說物體克服力F做了功)。人乘電梯從頂樓下降到底樓,在此過程中,他雖然經(jīng)歷了先加速,后

10、勻速,再減速的運動過程,但是支持力的方向始終向上,與位移方向相反,即θ=180°,所以支持力始終做負(fù)功,C正確。 4.A　賽車以恒定的功率P運動,由功率的計算公式P=Fv可以判斷,在賽車加速運動的過程中,速度v增加,牽引力F越來越小,故選A。 5.D　設(shè)第一次運動時間為t,則其平均功率表達(dá)式為P=;第二次加速度為第一次的4倍,由x=at2可知時間為,其平均功率為=8P,D正確。 6.B　牙簽在管中運動時,受到的作用力相同,則加速度相同,選項B正確;牙簽開始時放在近嘴處時,牙簽加速的距離較大,則到達(dá)出口處時的速度較大,擊中薄紙時的速度也較大,選項A錯誤;牙簽開始放在吸管的出口處時,牙簽在管

11、中的位移較小,則氣體對其做功較小,選項C錯誤;物體的慣性只與質(zhì)量有關(guān),與其他因素?zé)o關(guān),選項D錯誤。 7.D　當(dāng)牽引力最小時,汽車達(dá)到最大速度,汽車勻速運動時,受力平衡,此時牽引力最小,由于汽車是沿斜坡向上行駛的,對汽車受力分析可知,汽車的牽引力F=f+mgsin θ=kmg+mgsin θ=mg(k+sin θ),由功率P=Fv可知車的最大速度vm=,故D正確。 8.A　由F=可知:v越小,F越大,所以車以最大動力上坡時,應(yīng)推至“1”擋;由P=Fv得:F= N=3 000 N,故選項A正確。 9.D　設(shè)f=kv,當(dāng)阻力等于牽引力時,速度最大,輸出功率變化前,有P=Fv=fv=kv·v=k

12、v2,變化后有2P=F'v'=kv'·v'=kv'2,聯(lián)立解得v'=v,D正確。 10.C　由牛頓第二定律知第1 s內(nèi)物體的加速度大小為2 m/s2,第2 s內(nèi)物體的加速度大小為1 m/s2,則第1 s末物體的速度大小為v1=a1t1=2 m/s,第2 s末物體的速度大小為v2=v1+a2t2=3 m/s,選項A錯誤;2 s內(nèi)物體的位移為x=a1=3.5 m,選項B錯誤;第1 s末拉力的瞬時功率為P1=F1v1=4 W,第2 s末拉力的瞬時功率為P2=F2v2=3 W,選項C正確,選項D錯誤。 11.D　由v-t圖象面積表示相應(yīng)時間內(nèi)的位移,得A項正確;0~2 s內(nèi),物體做勻加速運動,設(shè)拉

13、力為F1,由P1=F1v,得F1= N=5 N,W1=F1x1=5× J=30 J,2~6 s內(nèi),W2=P2t2=10×4 J=40 J,所以0~6 s內(nèi)W=W1+W2=70 J,B項正確;由v-t圖象得0~2 s內(nèi)物體做勻加速運動,2~6 s內(nèi)物體做勻速運動,由動能定理可得C項正確;2~6 s內(nèi),Ff=F拉= N= N,D項錯誤。 12.B　由v-t圖象斜率的意義得0~2 s物體加速度大小為a1==5 m/s2,2~4 s內(nèi)加速度大小為a2==1 m/s2,滑動摩擦力為Ff,由牛頓第二定律得F+Ff=ma1,F-Ff=ma2,解之得F=60 N,Ff=40 N,A項錯;4 s時拉力的功率P

14、=Fv=120 W,B項正確;4 s內(nèi)拉力所做功為WF=-Fx1+Fx2=-60××2×10 J+60××2×2 J=-480 J,C項錯;4 s內(nèi)物體克服摩擦力做功Wf=Ffx1+Ffx2=480 J,D項錯。 13.B　當(dāng)車勻速前進(jìn)時,人對車廂的推力F做的功為WF=Fs,靜摩擦力做的功為Wf=Ffs,人處于平衡狀態(tài),則F=Ff,故人對車做的總功為零,A項錯誤;當(dāng)車加速前進(jìn)時,人處于加速狀態(tài),車廂對人的靜摩擦力Ff'向右且大于車廂壁對人的作用力F',人對車廂的靜摩擦力做的功Wf=-Ffs,人對車廂的推力F做的功為WF=Fs,所以人對車做的總功為負(fù)功,故B項正確;同理可以證明當(dāng)車減速前進(jìn)時,

15、人對車做的總功為正功,故C項、D項錯誤。 14.答案 (1)6 kW　(2)1 s 解析 注意橫坐標(biāo)為,啟動過程中速度從小變大,即圖象應(yīng)“從右向左”看。 (1)分析圖線可知:電動車由靜止開始做勻加速直線運動,達(dá)到額定功率后,做牽引力逐漸減小的變加速直線運動,達(dá)到最大速度后做勻速直線運動。 最大速度:vmax=15 m/s 最小牽引力:Fmin=400 N 恒定阻力:f=Fmin=400 N 額定功率:P=Fminvmax=6 kW (2)汽車先以恒定牽引力行駛,再以額定功率行駛,由題可知,汽車以恒定牽引力行駛中,由v=可知,達(dá)到的最大速度v=3 m/s 故速度為2 m/s時,汽車仍以恒定牽引力行駛,a=,得:a=2 m/s2 由v'=at得,t=s=1 s。 5