高考物理真题对点精练精析功和功率doc高中物理

第四单元机械能【考点7】功和功率一、选择题1．（2022宁夏理综，17，6分）质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t=0时刻开场受到水平力的作用。力的大小F与时间t的关系如以下图，力的方向保持不变，那么A．时刻的瞬时功率为B．时刻的瞬时功率为C．在到这段时间内，水平力的平均功率为D.在到这段时间内，水平力的平均功率为2．（2022宁夏理综，17，6分）水平地面上有一木箱，木箱与地面之间的动摩擦因数为。现对木箱施加一拉力F，使木箱做匀速直线运动。设F的方向与水平面夹角为，如图，在从0逐渐增大到90°的过程中，木箱的速度保持不变，那么A.F先减小后增大B.F一直增大C.F的功率减小D.F的功率不变3．（2022广东单科，3，4分）运发动跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程，将人和伞看成一个系统，在这两个过程中，以下说法正确的选项是（）A．阻力对系统始终做负功B．系统受到的合外力始终向下C．重力做功使系统的重力势能增加7/7\nD．任意相等的时间内重力做功相等4．（2022江苏单科，5，3分）如图7-1所示，粗糙的斜面与光滑的水平面相连接，滑块沿水平面以速度运动。设滑块运动到A点的时刻为距A点的水平距离为，水平速度为由于不同，从A点到B点的几种可能的运动图像如以下选项所示，其中表示摩擦力做功最大的是（）5．（2022宁夏理综，18，6分）一滑块在水平地面上沿直线滑行，时其速度为1m/s。从此刻开场在滑块运动方向上再施加一水平作用力F，力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图9-1中图a和图b所示。设在第1秒内、第2秒内、第3秒内力F对滑块做的功分别为W1、、W2、W3，那么以下关系式正确的选项是（）A．W1=W2=W3B．W1<W2<W3C．W1<W3<W2D．W1=W2<W36．（2022广东理科根底，1，2分）以下物理量为标量的是（）A．平均速度B．加速度C．位移D．功7．（2022广东理科根底，9，2分）一人乘电梯从1楼到20楼，在此过程中经历了先加速，后匀速，再减速的运动过程，那么电梯支持力对人做功情况是（）A．加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功B．加速时做正功，匀速和减速时做负功C．加速和匀速时做正功，减速时做负功D．始终做正功8．（2022上海单科，12，5分）物体沿直线运动的关系如图4-1所示，已知在第1秒内合外力对物体做的功为W，那么（）7/7\nA．从第1秒末到第3秒末合外力做功为4WB．从第3秒末到第7秒末合外力做功为-2WC．从第5秒末到第7秒末合外力做功为WD．从第3秒末到第4秒末合外力做功为-0.75二、非选择题9．（2022上海春招，43）图10-1为机器人的起重装置，当它以20W的额定功率，向上匀速提起重为200N的物体时，物体的速度为m/s。10．（2022北京理综，23，18分）风能将成为21世纪大规模开发的一种可再生清洁能源。风力发电机是将风能（气流的动能）转化为电能的装置，其主要部件包括风轮机、齿轮箱、发电机等，如力11-1所示。（1）利用电阻R=10Ω的线路向外输送风发电机产生的电能，输送功率P0=300kW，输电压U=10kV，求导线上损失的功率与输送功率的比值；（2）风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可承受几能的面积，设空气密度为ρ，气流速度为v，风轮机叶片长度为r。求单位时间内流向风轮机的最大风能Pm；（3）已知风发电机的输出电功率P与Pm成正比。某风力发电机在风速时能够输出电功率P1=540kW。我国某地区风速不低于的时间第年约为5000小时，试估算这台风力发电机在该地区的最小年发电量是多少千瓦时。11．（2022重庆理综，23，16分）滑板运动是一项7/7\n非常刺激的水上运动。研究说明，在进展滑板运动时，水对滑板的作用力FN垂直于板面，大小为，其中v为滑板速率（水可视为静止）。某次运动中，在水平牵引力作用下，当滑板和水面的夹角时（图12-1），滑板做匀速直线运动，相应的，人和滑板的总质量108kg，试求（重力加速度g取10m/s2，取，忽略空气阻力）：（1）水平牵引力的大小；（2）滑板的速率；（3）水平牵引力的功率。12.(2022四川理综，23，16分)图示为修建高层建筑常用的塔式起重机。在起重机将质量m=5×103kg的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开场向上作匀加速直线运动，加速度a=0.2m/s2，当起重机输出功率到达其允许的最大值时，保持该功率直到重物做vm=1.02m/s的匀速运动。取g=10m/s2,不计额外功。求：(1)起重机允许输出的最大功率。(2)重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率。解析一、选择题1．答案BD。【解析】0-2t0内物体的加速度为，2t0时刻的速度为，在3t0时刻的瞬时速度，那么时刻的瞬时功率为，A错误；B正确；在到这段时间内，由动能定理可得，那么这段时间内的平均功率，D正确。7/7\n2．答案AC。【解析】由于木箱的速度保持不变，因此木箱始终处于平衡状态，受力分析如以下图，那么由平衡条件得：，两式联立解得，可见F有最小值，所以F先减小后增大，A正确；B错误；F的功率，可见在从0逐渐增大到90°的过程中tan逐渐增大，那么功率P逐渐减小，C正确，D错误。3．答案：A【解析】下降过程中，阻力始终与运动方向相反，做负功，A对；加速下降时合外力向下，减速下降时合外力向上，B错；重力做功使重力势能减少，C错；由于任意相等时间内下落的位移不等，所以，任意相等时间内重力做功不等，D错；应选A。4．答案：D【解析】A图和C图表示物块自A点做平抛运动，B图表示物块先做平抛，与斜面碰后离开斜面仍做抛物运动，而D图表示物体做匀加速直线运动，即物块沿斜面下滑至B点。故D图中摩擦力做功最大，故D正确。5．答案：B【解析】在第1s内，滑块的位移为m=0.5m，力F做的功为；第2s内，滑块的位移为，力F做的功为；第3s内，滑块的位移为，力F做的功为；所以故应选B。6．答案：D【解析】速度、加速度和位移均为矢量，只有功为标量，应选D。7．答案：D7/7\n【解析】对物体做功的表达式为，，F做正功，，F不做功，时，F做负功，支持力始终竖直向上，与位移同向，，故支持力始终做正功，D正确。8．答案：CD【解析】设0~1秒加速度为a，合外力F=ma，位移，1~3秒末加速度a13=0，F合13=0，W13=0，故A错。3~5秒末加速度F合=，故B错。5~7秒末故C正确。3~4秒末，而，所以=，故D正确。二、非选择题9．【答案】0.1【解析】匀速提起重物那么有：而得：10．【答案】（1）0.03：1（2）增加风轮叶片长度，安装调向装置保持风轮正面迎风等【解析】（18分）（1）导线上损失的功率为损失的功率与输送功率的比值（2）风垂直流向风轮机时，提供的风能功率最大。单位时间内垂直流向叶片旋转面积的气体质量为风能的最大功率可表示为7/7\n采取措施合理即可给分，如增加风轮机叶片长度，安装调向装置保持负轮正面迎风等。（3）按题意，风力发电机输出功率为最小年发电量约为11．【答案】（1）810N（2）5m/s（3）4050W【解析】（16分）（1）以滑板和运发动为研究对象，其受力如以下图，由共点力平衡条件可得由①②联立，得（2）得=5m/s（3）水平牵引力的功率12．【解析】(1)设起重机允许输出的最大功率为P0，重物到达最大速度时，拉力F0等于重力。P0＝F0vm①P0＝mg②代入数据，有：P0＝5.1×104W③(2)匀加速运动完毕时，起重机到达允许输出的最大功率，设此时重物受到的拉力为F，速度为v1，匀加速运动经历时间为t1,有：P0＝F0v1④F－mg＝ma⑤V1＝at1⑥由③④⑤⑥，代入数据，得：t1＝5s⑦T＝2s时，重物处于匀加速运动阶段，设此时速度为v2，输出功率为P，那么v2＝at⑧P＝Fv2⑨由⑤⑧⑨，代入数据，得:P＝2.04×104W。7/7