高三物理总复习巩固练习功和功率提高.

【巩固练习】

一、选择题

1、如图所示，重物P放在粗糙的水平板OM上，当水平板绕O端缓慢抬高，在重物P没有滑动之前，下列说法中正确的是（ ）
　　A．P受到的支持力不做功
　　B．P受到的支持力做正功
　　C．P受到的摩擦力不做功
　　D．P受到的摩擦力做负功
　　

2、如图所示是一个物体的运动轨迹。下面关于该物体的说法中正确的是（ ）
　　A．物体受到的合外力沿＋x方向，大小恒定
　　B．在任何相等的时间内合外力做的功都相等
　　C．任何两段相邻的相等时间间隔内的速度的增量都相等
　　D．任何两段相邻的相等时间间隔丙的动能的增量都相等
　
　　

3、如图所示为测定运动员体能的一种装置，运动员质量为，绳拴在腰间沿水平方向跨过滑轮（不计滑轮质量及摩擦），下悬一质量为的重物，人用力蹬传送带而人的重心不动，使传送带以速率匀速向右运动。下面是人对传送带做功的四种说法，其中正确的是（ ）
　　A．人对传送带做功
　　B．人对传送带不做功
　　C．人对传送带做功的功率为
　　D．人对传送带做功的功率为

4、用水平力拉一物体在水平地面上从静止开始做匀加速运动，到秒末撤去拉力F，物体做匀减速运动，到秒末静止。其速度图象如图所示，且。若拉力F做的功为W，平均功率为P；物体在加速和减速过程中克服摩擦阻力做的功分别为和，它们的平均功率分别为和，则下列选项正确的是（ ）

　 　A．
　 　B．
　 　C．
　 　D．
 

5、（2016 上海崇明一模）一汽车在平直公路上行驶。从某时刻开始计时，发动机的功率P随时间t的变化如图所示：

假定汽车所受阻力的大小f恒定不变。下列描述该汽车的速度v随时间t变化的图线中，可能正确的是（  ）

　6、光滑水平面上静止的物体，受到一个水平拉力作用开始运动，拉力F随时间t变化如图所示，用、、、分别表示物体的动能、速度、位移和拉力F的功率，下列四个图象分别定性描述了这些物理量随时间变化的情况，其中正确的是（ ）
　　　

7、一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂在 O点，小球在水平恒力F作用下，从静止开始由平衡位置P点移动到Q点，此时绳与竖直方向的偏角为θ如图所示，则力F所做的功为（  ）

A．mgLcosθ      B．mgL(1－cosθ)      C．FLsinθ     D．

8、如图所示，质量为m的小球A沿高度为h倾角为θ的光滑斜面以初速滑下。另一质量与A相同的小球B自相同高度由静止落下，结果两球同时落地。下列说法正确的是（  ）

 A．重力对两球做的功相同

 B．落地前的瞬间A球的速度大于B球的速度

 C．落地前的瞬间A球重力的瞬时功率大于B球重力的瞬时功率

D．两球重力的平均功率相同          

9、木块m沿着倾角为θ的光滑斜面从静止开始下滑，当下降的高度为h时，重力的瞬时功率为（ ）

A．  B．   C．   D．

10、如图所示，小物块位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平地面上。从地面上看，在小物块沿斜面下滑的过程中，斜面对小物块的作用力（   ）

A．垂直于接触面，做功为零

B．垂直于接触面，做功不为零

C．不垂直于接触面，做功为零

D．不垂直接触面，做功不为零

11、（2016 海南自主招生）从地面上方同一点向东与向西分别平抛出两个等质量的小物体，抛出速度大小分别为v和2v，不计空气阻力，则两个小物体：

    ①从抛出到落地动量的增量相同        ②从抛出到落地重力做的功相同

③从抛出到落地重力的平均功率相同    ④落地时重力做功的瞬时功率相同

A. ①②        B. ③④        C. ②③④        D. ①②③④

二、填空题

1、水平拉着物块绕着半径为R的圆形操场一圈，物块与地面动摩擦因数为μ，质量为m，则此过程中，物块克服摩擦力做功为            。

2、质量为100kg的木箱放在水平地面上，如图所示，一个人采用翻滚的办法把它移动10m（边长远小于10m），这个人至少要做功________J。（g取10m/s2）

3、如图所示，某人通过定滑轮拉住一个重力等于G的物体使物体缓慢上升，这时人从A点走到B点，前进的距离为s，绳子的方向由竖直方向变为与水平方向成θ角。若不计各种阻力，在这个过程中，人的拉力所做的功等于__________。

4、质量为m的汽车在倾角为θ的斜坡上匀速行驶，上坡时的速度为，下坡时的速度为。设汽车所受摩擦阻力的大小不变，且上下坡时汽车的功率相等。则汽车的功率是____________，摩擦阻力的大小是____________。

5、所示，两个底面积分别为2S和S的圆桶，放在同一水平面上，桶内部装水，水面高分别是H和h。现把连接两桶的闸门打开，最后两水桶中水面高度相等。设水的密度为，问这一过程中重力做的功是多少？

三、计算题

1、医生用20 N的力将5 mL的药液在30 s的时间内注入病人的体内，若活塞的横截面积是1 cm2，试计算人对活塞做功的平均功率是多大？

2、汽车发动机的功率为60KW，若其总质量为5t，在水平路面上行驶时，所受的阻力恒为5.0×103N，试求：

（1）汽车所能达到的最大速度。

（2）若汽车以0.5m/s2的加速度由静止开始匀加速运动,求这一过程能维持多长时间?

3、质量为5×106kg的列车以恒定的功率由静止沿平直轨道加速行驶，当速度增大到=2m/s时，加速度=0.9m/s2；当速度增大到=10m/s时，加速度=0.1m/s2。如果列车所受阻力不变，求：
　　（1）列车所受阻力多大？ 　

　（2）在该功率下列车的最大速度是多少？           

　  4、高速连续曝光照相机可在底片上重叠形成多个图像。现利用这架照相机对MD-2000家用汽车的加速性能进行研究，如图为汽车做匀加速直线运动时三次曝光的照片，图中汽车的实际长度为4m,照相机每两次曝光的时间间隔为2.0s。已知该汽车的质量为1000kg，额定功率为90kW，汽车运动过程中所受的阻力始终为1500N。

(1)试利用图示，求该汽车的加速度。

(2)若汽车由静止开始以此加速度做匀加速运动，匀加速运动状态最多能保持多长时间。

(3)汽车所能达到的最大速度是多大。

(4)若该汽车从静止开始运动，牵引力不超过3000N，求汽车运动2400m所用的最短时间(汽车已经达到最大速度)。

5、如图所示，一个圆弧形光滑细圆管轨道ABC，放置在竖直平面内，轨道半径为R，

在A 点与水平地面AD相接，地面与圆心O等高，MN是放在水平地面上长为3R、厚度

不计的垫子，左端M正好位于A点．将一个质量为m、直径略小于圆管直径的小球从A

处管口正上方某处由静止释放，不考虑空气阻力．

（1）若小球从C点射出后恰好能打到垫子的M端，则小球经过C点时对管的作用力大小和方向如何？

（2）欲使小球能通过C点落到垫子上，小球离A点的最大高度是多少？

【答案与解析】

一、选择题

1、BC
解析：摩擦力时刻与运动方向垂直，不做功，支持力时刻与运动方向相同，做正功。

2、AC
解析：仔细分析图象，在y轴上取相等的间隔，例如取y=3、6、9、…，相应地x=1、4、9、…说明该物体的运动规律与平抛物体的运动类似，只是它沿y方向做匀速运动，沿x方向做初速为零的匀加速运动，因此受到的合外力是恒力，方向沿x正向。由于相等时间内在力的方向上（x方向上）位移不相等，所以合力做的功不相等。

3、AC
解析：人在水平方向受绳子拉力和摩擦力作用而处于平衡状态，。由牛顿第三定律得人对传送带的摩擦力为，方向向右，所以人对传送带做正功，做功的功率为，A、C正确。

4、AD
解析：物体在拉力作用下运动的过程中所有力做功的和为零，，A正确。与内的位移不等，所以，B错。因与内的平均速度相等，，D正确。与时间不等，故，C错误。
 

5、【答案】A

【解析】在0~t1时间内，如果匀速，则v-t图象是与时间轴平行的直线，如果是加速，根据P=Fv，速度增大，牵引力减小；根据F-f=ma，加速度减小，是加速度减小的加速运动，当加速度为0时，即F1=f，汽车开始做匀速直线运动，此时速度。所以0~t1时间内，v-t图象先是平滑曲线，后是平行于横轴的直线；在t1~ t2时间内，功率突然增加，故牵引力突然增加，是加速运动，根据P=Fv，速度增大，牵引力减小；根据F-f=ma，加速度减小，是加速度减小的加速运动，当加速度为0时，即F2=f，汽车开始做匀速直线运动，此时速度。所在t1~ t2时间内，v-t图象也先是平滑曲线，后是平行于横轴的直线。故A正确，BCD错.

故选A。

6、BD
解析：由于物体所受的合外力为恒力，物体做匀加速直线运动，其速度。拉力F的功率，其图象，图象均为过原点的倾斜直线，因而B、D正确；而动能，位移，其图象图象均不是直线而是抛物线，A、C错误，故选BD。

7、C

解析：在水平恒力F作用下，小球沿力的方向的位移为，

则力F所做的功为
 

8、ABD  

解析：两球下落的高度相同，重力对两球做的功相同，A对。落地前的瞬间A球的速度为

   B球的速度为  ，B对。两球重力的功相等，时间不相等，所以两球重力的功率不相同，D错。落地前瞬间，两球重力相等，比较竖直方向的分速度的大小，，，大小不能确定，C错。

9、D

解析：木块下降的高度为h时，速度的大小为，竖直方向的速度的小为，所以此时重力的瞬时功率为

10、B 

解析：小物块沿斜面下滑，斜面向右运动，斜面对小物块的作用力只有支持力，垂直于斜面向上，但由于支持力的水平分力在水平方向上的位移不为零，做功不为零。故D对。

11、【答案】D

【解析】两个物体从同一点做平抛运动，运动时间相同，重力的冲量相同，根据动量定理可知，动量的增量相同，①正确；由于下落的高度相同，重力相同，则重力做功相同，②正确；由公式，重力做功W相同，时间t相同，则从抛出到落地重力的平均功率相同，③正确；竖直方向两个物体做自由落体运动，高度相同，落地时竖直方向的分速度vy相同，落地时重力做功瞬时功率相同，④正确。

故选D。

二、填空题

1、2πRμmg

解析：摩擦力做的功等于摩擦力乘以路程，路程为,摩擦力大小为，所以物块克服摩擦力做功为2πRμmg。

2、2070J

解析：设箱子边长为， 重心升高的高度为

翻滚一次移动的距离为，   翻滚的次数   ，    

需做功（克服重力做功）：

3、

解析：开始时绳长，，后来绳长为，

重物上升的高度为 即位移，人的拉力所做的功等于重力乘以位移

4、  

解析： 摩擦阻力的大小不变，       匀速行驶，合力为零

上坡时，牵引力         （1）

下坡时，牵引力         （2）

联立（1）（2）解得汽车的功率为   

摩擦阻力的大小为

5、   

解析：移动的水的质量   

这部分水原来重心的高度为         现在重心的高度为

重心降低了   

重力做功为：

三、计算题

1、

解析：位移等于体积除以面积

 做功   所以平均功率

2、（1） （2）16秒

解析：（1）汽车的最大速度

（2）根据牛顿第二定律   牵引力    

达到额定功率时的速度 

  持续的时间为

3、（1） （2）

解析：（1）根据牛顿第二定律   

由      得    

  （1）    （2）  

联立解得  额定功率  阻力

（2）列车的最大速度 

4、【答案】 (1)1.5m/s2　(2)20 s　(3)60 m/s　(4)70 s

【解析】 (1)由图可得汽车在第1个2s时间内的位移x1=9m，第2个2s时间内的位移x2=15m

汽车的加速度

(2)由F-f=ma得，汽车牵引力

F=f+ma=(1500+1000×1.5)N=3 000 N

汽车做匀加速运动的末速度

匀加速运动保持的时间

(3)汽车所能达到的最大速度

(4)由(1)、(2)知匀加速运动的时间t1=20s,

运动的距离

所以,后阶段以恒定功率运动的距离

x′2=(2400-300)m=2 100 m

对后阶段以恒定功率运动,有：

解得t2=50s

所以,所求时间为t总=t1+t2=(20+50)s=70 s

【总结提升】解答汽车启动问题时应注意的三个问题

(1)确定是匀加速启动还是恒定功率启动。

(2)区别汽车所能达到的最大速度与匀加速运动的最大速度。

(3)恒定功率下物体的运动一定不是匀加速运动,这种加速过程发动机做的功可用W=Pt计算,涉及位移问题应用动能定理分析计算。

5、（1）大小为，方向竖直向下（2）

解析：（1）小球离开C点做平抛运动，落到M点时水平位移为R，竖直下落高度为R，根据运动学公式可得：         运动时间      

从C点射出的速度为                                                    

设小球以v1经过C点受到管子对它的作用力为N，由向心力公式可得

            ， 

由牛顿第三定律知，小球对管子作用力大小为，方向竖直向下． 

（2）小球下降的高度最高时，小球运动的水平位移为4R，打到N点．

设能够落到N点的水平速度为v2，根据平抛运动求得：       

设小球下降的最大高度为H，根据机械能守恒定律可知，