2019届高考物理二轮复习力学考点集训：考点9 功和功率(含解析) 试卷

考点9功和功率

1、在水平粗糙地面上,使同一物体由静止开始做匀加速直线运动,第一次是斜向上拉,第二次是斜下推,两次力的作用线与水平方向的夹角相同,力的大小也相同,位移大小也相同,则(   )

A.力F对物体做的功相同,合力对物体做的总功也相同

B.力F对物体做的功相同,合力对物体做的总功不相同

C.力F对物体做的功不相同,合力对物体做的总功相同

D.力F对物体做的功不相同,合力对物体做的总功也不相同

2、在水平面上运动的物体,从t=0时刻起受到一个水平力F的作用,力F和此后物体的速度v随时间t的变化图象如图甲、乙所示,则(   )

A.在t=0时刻之前物体所受的合力一定做负功

B.从t=0时刻开始的前3s内,力F做的功为零

C.除力F外,其他外力在第1s内做正功

D.力F在第3s内做的功是第2s内做的功的3倍

3、如图所示,叠放在一起的物体A、B,用不易断裂的绳将A系在墙上,用力拉着B向右移。若、和分别表示绳中拉力、A对B的摩擦力和B对A的摩擦力,下列判断正确的是(    )

A. 做负功, 做正功

B. 做负功, 做正功, 做负功

C. 做正功, 和均不做功

D. 做负功, 和均不做功

4、—质量为m的小球用长为的轻绳悬挂于O点,小球在水平力F的作用下,从平衡位置P点很缓慢地移到Q点,如图所示,偏角为θ,则重力做的功为(   )

A.

B.

C.

D.

5、质量为m的物块置于倾角为θ的粗糙斜面上,并与斜面保持相对静止,当斜面带着物块沿水平面向左匀速移动了距离x时,如图所示,下列说法中正确的是(   )

A.斜面对物块的弹力做功为

B.斜面对物块的摩擦力做功为

C.斜面对物块的作用力所做的功为零

D.物块所受合力做的功不为零

6、如图所示,水平传送带由电动机带动并始终保持以速度v匀速运动.现将质量为m的某物块由静止释放在传送带上的左端,经过时间t物块保持与传送带相对静止。设物块与传送带间的动摩擦因数为μ,对于这一过程下列说法正确的是(   )

A.物块加速过程,摩擦力对物块做正功

B.物块匀速过程,摩擦力对物块做负功

C.摩擦力对木块做功为mv2/2

D.摩擦力对木块做功为0.5μmgvt

7、一质量为2kg的物体受到水平拉力F作用,在粗糙水平面上作加速直线运动时的a-t图像如图所示,t=0时其速度大小为2m/s,滑动摩擦力大小恒为2N。则下列说法正确的是(   )

A.在t=6s时刻,物体的速度为20m/s

B.在t=6s时间内,合力对物体做的功为400J

C.在t=6s时间内,合力对物体做的功为396J

D.在t=6s时刻,拉力F的功率为200W

8、如图所示是具有更高平台的消防车,具有一定质量的伸缩臂能够在5min内使承载4人的登高平台(人连同平台的总质量为400kg)上升60m到达灭火位置,此后,在登高平台上的消防员用水炮灭火,已知水炮的出水量为3m3/min,水离开炮口时的速率为20m/s,则用于(   )

A.水炮工作的发动机输出功率为1×104W

B.水炮工作的发动机输出功率为4×104W

C.水炮工作的发动机输出功率为2.4×106W

D.伸缩臂抬升登高平台的发动机输出功率约为800w

9、如图所示,质量为m的物体在水平传送带上由静止释放,传送带由电动机带动,始终保持以速度v匀速运动,物体与传送带间的动摩擦因数为,物体过一会儿能保持与传送带相对静止,对于物体从静止释放到相对静止这一过程,下列说法正确的是(   )

A.物体在传送带上的划痕长

B.传送带克服摩擦力做的功为

C.电动机多做的功为

D.电动机增加的功率为

10、质量为2X103 kg,发动机的额定功率为80 kW的汽车在平直公路上行驶.若该汽车所受阻力大小恒为4X103 N,则下列判断中正确的有(   )

A.汽车的最大速度是10 m/s

B.汽车以2 m/s2的加速度匀加速启动,启动后第2 s末发动机的实际功率是32 kW

C.汽车以2 m/s2的加速度匀加速启动,匀加速运动所能维持的时间为10 s

D.若汽车保持额定功率启动,则当其速度为5 m/s时,加速度为6 m/s2

11、一辆小汽车在水平路面上由静止启动,在前5内做匀加速直线运动,5末达到额定功率,之后保持额定功率运动,其图像如下图所示.已知汽车的质量为,汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍, 取10,则(   )

A.汽车在前5 内的牵引力为

B.汽车在前5 内的牵引力为

C.汽车的额定功率为60

D.汽车的最大速度为30

12、一汽车在平直公路上行驶。从某时刻开始计时,发动机的功率随时间的变化如图所示。假定汽车所受阻力的大小恒定不变。下列描述该汽车的速度随时间变化的图像中,可能正确的是(   )

 13、我国自行研制、具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机C919首飞成功后,拉开了全面试验试飞的新征程,假设飞机在水平跑道上的滑跑是初速度为零的匀加速直线运动,当位移x=1.6×103 m时才能达到起飞所要求的速度v=80 m/s,已知飞机质量m=7.0×104 kg,滑跑时受到的阻力为自身重力的0.1倍,重力加速度取g=10m/s2,求飞机滑跑过程中

1.加速度a的大小;

2.牵引力的平均功率P。

14、汽车发动机的功率为60kw,汽车的质量为4t,当它行驶在坡度为α(sinα=0.02)的长直公路上时,如图所示,所受摩擦阻力为车重的0.1倍(g取10m/s2),求:

1.汽车所能达到的最大速度;

2.若汽车从静止开始以0.6 的加速度做匀加速直线运动,则此过程能维持多长时间?

3.当汽车以0.6 的加速度匀加速行驶的速度达到最大值时,汽车做功多少.

15、摩天大楼中一部直通高层的客运电梯,行程超过百米。电梯的简化模型如图甲所示,考虑安全、舒适、省时等因素,电梯的加速度a是随时间t变化的。已知电梯在t=0时由静止开始上升,a-t图像如图乙所示。电梯总质最m=2.0×103kg,忽略一切阻力,重力加速度g取10m/s2。

1.求电梯在上升过程中受到的最大拉力F1和最小拉力F2;

2.求1-10s内拉力所做的功;

3.求电梯以最大速率匀速上升时,拉力做功的功率P。

答案以及解析

1答案及解析：

答案：B

解析：由W=Fscosθ知,由于两种情况下力的大小和位移大小相同,故力F两种情况下对物体做功一样多;

物体在粗糙水平面上运动时会受到阻力的作用,两种情况下物体对地面的压力不同,所以滑动摩擦力的大小也不同,导致水平方向的合力也不同,

由牛顿第二定律可以知道:当斜向上拉时,合力F1=Fcosθ-μ(mg-Fsinθ);

当斜下推时,合力F2=Fcosθ-μ(mg+Fsinθ);

很明显合力F1>F2,由于水平方向的位移相同,故第一次合力对物体做的总功大于第二次合力对物体做的总功;

故选B.

2答案及解析：

答案：AD

解析：由v-t图象知,物体在受到力F的第1s内做匀速运动,且力F与v同向,说明之前物体受到的合力与速度反向,在t=0时刻之前物体所受的合力一定做负功,A对;力F在前3s内一直与速度同向,力F—直做正功,B错;在第1s内,除力F外,其他外力的合力大小为10N,方向与速度方向相反,其他外力在第1s内做负功,C错;力F在第2s内和第3s内做功分别为,,D对。

3答案及解析：

答案：D

解析：依题意分析知,A不动,B向右运动,且A、B均受到滑动摩擦力作用, 水平向左阻碍B向右运动做负功,由于A保持静止没有发生位移,故和均不做功,D正确,ABC 错误。

4答案及解析：

答案：D

解析：重力做功只与初、末位置高度差有关,而,上升过程中,重力做负功,所以。

5答案及解析：

答案：AC

解析：

6答案及解析：

答案：ACD

解析：

7答案及解析：

答案：ACD

解析：

8答案及解析：

答案：B

解析：水炮发动机做的功为水增加的动能与重力势能之和,伸缩臂在抬升等高平台的同时也将本身也抬高了,计算做功时,需要计算这部分功,结合根据公式分析.伸缩臂将人与平台抬高60m,用时5min,同时伸缩臂也有质量,设为M,则其输出功率为,D错误;水炮工作的发动机首先将水运至60m高的平台,然后给水20m/s的速度,即做的功等于水增加的动能与重力势能之和,每秒射出水的质量为,故,功率为,B正确AC错误.

9答案及解析：

答案：ACD

解析：

10答案及解析：

答案：BD

解析：

11答案及解析：

答案：BCD

解析：乙知前5的加速度,由牛顿第二定律知前5内的拉力得

,故B项正确,A项错误;又5达额定功率

,最大速度

.

12答案及解析：

答案：A

解析：由图可知,汽车先以恒定功率起动,所以刚开始做加速度减小的加速度运动,后以更大功率运动,所以再次做加速度减小的加速运动,故A正确,B、C、D错误。

13答案及解析：

答案：1.飞机滑跑过程中做初速度为零的匀加速直线运动,有v2=2ax,代入数据解得a=2m/s2

2.设飞机滑跑受到的阻力为F阻,根据题意有F阻=0.1mg

设发动机的牵引力为F,根据牛顿第二定律有F-F阻=ma;

设飞机滑跑过程中的平均速度为,有

在滑跑阶段,牵引力的平均功率⑥,联立公式得P=8.4×106 W

解析：1.飞机滑跑过程中做初速度为零的匀加速直线运动,结合速度位移公式求解加速度

飞机滑跑过程中做初速度为零的匀加速直线运动,有v2=2ax①,解得a=2m/s2②

2.对飞机受力分析,结合牛顿第二定律,以及求解牵引力的平均功率

设飞机滑跑受到的阻力为,根据题意可得=0.1mg③

设发动机的牵引力为F,根据牛顿第二定律有④;

设飞机滑跑过程中的平均速度为,有⑤

在滑跑阶段,牵引力的平均功率⑥,联立②③④⑤⑥得P=8.4×106W

14答案及解析：

答案：1.汽车在坡路上行驶,所受阻力由两部分构成,即又因为时,,所以.

2.汽车从静止开始,以匀加速行驶,

由牛顿第二定律有 

所以

保持这一牵引力,汽车可达到匀加速行驶的最大速度,有

由运动学规律可以求出匀加速行驶的时间与位移

3.由可求出汽车在匀加速阶段行驶时做功为.

解析：

15答案及解析：

答案：1.2.2×104 N 1.8×104 N

2.

3.2.0×105 W

解析：