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【红对勾 讲与练】2023版高考物理总复习 5.1功 功率课时作业
【红对勾 讲与练】2023版高考物理总复习 5.1功 功率课时作业
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课时作业14 功 功率时间:45分钟一、单项选择题1.在光滑的水平面上,用一水平拉力F使物体从静止开始移动x,平均功率为P,如果将水平拉力增加为4F,使同一物体从静止开始移动x,平均功率为( )A.2PB.4PC.6PD.8P解析:设第一次运动时间为t,则其平均功率表达式为P=;第二次加速度为第一次的4倍,由x=at2可知时间为,其平均功率为==8P,D正确.答案:D2.如图所示,质量为m的物体置于倾角为θ的斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数为μ,在外力作用下,斜面以加速度a沿水平方向向左做匀加速运动,运动中物体m与斜面体相对静止.则关于斜面对m的支持力和摩擦力的下列说法中错误的是( )A.支持力一定做正功B.摩擦力一定做正功C.摩擦力可能不做功D.摩擦力可能做负功解析:支持力方向垂直斜面向上,故支持力一定做正功,而摩擦力是否存在需要讨论,若摩擦力恰好为零,此时物体只受重力和支持力,如图所示,此时加速度a=gtanθ,当a>gtanθ时,摩擦力沿斜面向下,摩擦力与位移夹角小于90°,则其做正功;当a<gtanθ7\n时,摩擦力沿斜面向上,摩擦力与位移夹角大于90°,则其做负功,B错误,A、C、D正确.答案:B3.如图所示,质量分别是mA和mB的A、B两物体,用劲度系数为k的弹簧相连,处于静止状态.现对A施以竖直向上的力F,并将其缓慢提起,当B对地面恰无压力时撤去F,A由静止向下运动至最大速度时,重力做的功为( )A.B.C.D.解析:当A向下运动至平衡位置时速度最大,此时弹簧的压缩量x1=;当B恰好对地无压力时弹簧的伸长量x2=.故知A从撤去F至速度达到最大的过程中,重力做的功WG=mAg(x1+x2)=,C正确.答案:C4.如图甲、乙所示,是一辆质量为4t的无人售票车在t=0和t=3s末两个时刻的照片,当t=0时,汽车刚启动.图丙是车内横杆上悬挂的拉手环稳定时经放大后的图象(θ=30°),若将汽车的运动视为匀加速直线运动,根据上述信息,可以估算出的物理量有( )7\n①汽车的长度 ②3s末汽车的速度 ③3s内牵引力对汽车所做的功 ④3s末汽车牵引力的瞬时功率A.①②B.②③C.①④D.②④解析:由图中的丙可得出车的加速度,由L=at2,可得汽车的长度L;由v=at可得3s末汽车的速度;由于无法得出牵引力,所以不能估算出3s内牵引力对汽车所做的功和3s末汽车牵引力的瞬时功率,A正确.答案:A5.一辆汽车在平直的公路上以某一初速度运动,运动过程中保持恒定的牵引功率,其加速度a和速度的倒数图象如图所示.若已知汽车的质量,则根据图象所给的信息,不能求出的物理量是( )A.汽车的功率B.汽车行驶的最大速度C.汽车所受到的阻力D.汽车运动到最大速度所需的时间解析:由F-Ff=ma,P=Fv可得a=·-,对应图线可知,=k=40,可求出汽车的功率P,由a=0时,=0.05可得vm=20m/s,再由vm=,可求出汽车受到的阻力Ff,但无法求出汽车运动到最大速度的时间,D正确.7\n答案:D二、多项选择题6.右图是利用太阳能驱动的小车,若小车在平直的水泥路上从静止开始加速行驶,经过时间t前进距离s,速度达到最大值vm,在这一过程中电动机的功率恒为P,小车所受阻力恒为F,那么这段时间内( )A.小车做匀加速运动B.电动机所做的功为PtC.电动机所做的功为mvD.电动机所做的功为Fs+mv解析:对小车由牛顿第二定律得-F=ma,由于小车的速度逐渐增大,故小车加速度逐渐减小,小车做加速度逐渐减小的加速运动,A错误;电动机对小车所做的功W=Pt,B正确;对小车由动能定理得W-Fs=mv,解得W=Fs+mv,C错误,D正确.答案:BD7.运动员站在高台上,双手紧握链条的一端,链条另一端拴一链球,链球在水平面内做圆周运动,在转速不断增大的过程中,某时刻突然松手,链球水平飞出.设空气阻力不计,则( )A.松手前,链条的拉力对链球不做功B.松手前,链条的拉力对链球做功C.链球飞出后飞行时间与松手时球的速率无关D.链球飞出的水平距离仅由松手时球的速率决定解析:7\n由于转速不断增大,链球动能逐渐增大,根据功能关系,在转速不断增大的过程中,链条的拉力对链球做功,选项A错误B正确;松手后链球水平飞出,做平抛运动,由平抛运动规律可知,链球飞出后飞行时间与松手时球的速率无关,选项C正确;链球飞出的水平距离由松手时球的速率和飞行时间共同决定,选项D错误.答案:BC8.光滑水平面上静止的物体,受到一个水平拉力F作用开始运动,拉力随时间变化如图所示,用Ek、v、x、P分别表示物体的动能、速度、位移和水平拉力的功率,下列四个图象中分别定性描述了这些物理量随时间变化的情况,正确的是( )解析:由动能定理,Fx=Fat2=Ek,选项A错误;在水平拉力F作用下,做匀加速直线运动,选项B正确;其位移x=at2,选项C错误;水平拉力的功率P=Fv=Fat,选项D正确.答案:BD三、非选择题9.如图所示,建筑工人通过滑轮装置将一质量是100kg的料车沿30°角的斜面由底端匀速地拉到顶端,斜面长L是4m,若不计滑轮的质量和各处的摩擦力,g取10N/kg,求这一过程中:7\n(1)人拉绳子的力做的功;(2)物体的重力做的功;(3)物体受到的各力对物体做的总功.解析:(1)工人拉绳子的力:F=mgsinθ工人将料车拉到斜面顶端时,拉绳子的长度:l=2L,根据公式W=Flcosα,得 W1=mgsinθ·2L=2000J.(2)重力做功:W2=-mgh=-mgLsinθ=-2000J.(3)由于料车在斜面上匀速运动,则料车所受的合力为0,故W合=0答案:(1)2000J (2)-2000J (3)010.如下图甲所示,一质量为m=1kg的物块静止在粗糙水平面上的A点,从t=0时刻开始物块受到按如图乙所示规律变化的水平力F的作用并向右运动,第3s末物块运动到B点时速度刚好为0,第5s末物块刚好回到A点,已知物块与粗糙水平面间的动摩擦因数μ=0.2.(g=10m/s2)求:(1)A与B间的距离;(2)水平力F在前5s内对物块做的功.解析:(1)A、B间的距离与物块在后2s内的位移大小相等,在后2s内物块在水平恒力作用下由B点匀加速运动到A点,由牛顿第二定律知F-μmg=ma,代入数值得a=2m/s2,所以A与B间的距离为x=at2=4m.(2)前3s内物块所受力F是变力,设整个过程中力F做的功为W,物体回到A点时速度为v,则v2=2ax,由动能定理知W-2μmgx=mv2,7\n所以W=2μmgx+max=24J.答案:(1)4m (2)24J11.如图甲所示,在水平路段AB上有一质量为2×103kg的汽车,正以10m/s的速度向右匀速运动,汽车前方的水平路段BC较粗糙,汽车通过整个ABC路段的v-t图象如图乙所示(在t=15s处水平虚线与曲线相切),运动过程中汽车发动机的输出功率保持20kW不变,假设汽车在两个路段上受到的阻力(含地面摩擦力和空气阻力等)各自有恒定的大小.(1)求汽车在AB路段上运动时所受的阻力Ff1;(2)求汽车刚好到达B点时的加速度a;(3)求BC路段的长度.解析:(1)汽车在AB路段时,有F1=Ff1,P=F1v1,Ff1=P/v1,联立解得:Ff1=N=2000N.(2)t=15s时汽车处于平衡态,有F2=Ff2,P=F2v2,Ff2=P/v2,联立解得:Ff2=N=4000N.t=5s时汽车开始减速运动,有F1-Ff2=ma,解得a=-1m/s2.(3)Pt-Ff2x=mv-mv解得x=68.75m.答案:(1)2000N (2)-1m/s2 (3)68.75m7
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高考 - 二轮专题
发布时间:2022-08-25 22:03:55
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