(新高考)高考物理一轮复习专题6.1《功和功率、动能定理的应用》练习（解析版）.doc

专题6.1 功和功率、动能定理的应用【练】目录一．练经典题型 1二、练创新情景 4三．练规范解答 9一．练经典题型1．(2020·广西南宁模拟)关于功的概念，下列说法正确的是 (　　)A．物体受力越大，位移越大，力对物体做功越多B．合力的功等于各分力功的矢量和C．摩擦力可以对物体做正功D．功有正、负，但正、负不表示方向，而表示大小【答案】：C【解析】：因功的决定因素为力、位移及二者的夹角，若力大、位移大，但两者夹角为90°时，则做功为0，选项A错误；合力的功等于各分力功的代数和，选项B错误；摩擦力可以做正功，也可以做负功，这要看摩擦力与位移的方向关系，选项C正确；功是标量，有正、负之分，但功的正、负不是表示方向，而是表示力对物体做功的效果，所以选项D错误．2．一物体所受的力F随位移x变化的图象如图所示，求在这一过程中，力F对物体做的功为(　　)A．3 J　　　　　　　　　 B．6 JC．7 J D．8 J【答案】：B【解析】：力F对物体做的功等于图线与横轴x所包围面积的代数和，即W1＝×(3＋4)×2 J＝7 JW2＝×(5－4)×2 J＝1 J所以力F对物体做的功为W＝W1－W2＝7 J－1 J＝6 J.故选项B正确．3.(2021·白银模拟)如图所示，小物块甲从竖直固定的光滑圆弧轨道顶端由静止滑下，轨道半径为R，圆弧底端切线水平。

小物块乙从高为R的光滑斜面顶端由静止滑下下列判断正确的是(　　)A．两物块到达底端时速度相同B．两物块运动到底端的过程中重力做功相同C．两物块到达底端时动能相同D．两物块到达底端时，重力对乙做功的瞬时功率大于重力对甲做功的瞬时功率【答案】D　【解析】两物块下落的高度相同，根据动能定理，有mgR＝mv2，解得v＝，可知两物块到达底端时的速度大小相等，但方向不同，A错误；两物块的质量大小关系不确定，故无法判断两物块运动到底端时重力做的功及动能是否相同，B、C错误；在底端时，重力对甲做功的瞬时功率为零，重力对乙做功的瞬时功率大于零，D正确4．质量为2 kg的小铁球从某一高度由静止释放，经3 s到达地面，不计空气阻力，g取10 m/s2则(　　)A．2 s末重力的瞬时功率为200 WB．2 s末重力的瞬时功率为400 WC．前2 s内重力的平均功率为100 WD．前2 s内重力的平均功率为400 W【答案】B　【解析】物体只受重力，做自由落体运动，2 s末速度为v1＝gt1＝20 m/s，下落2 s末重力做功的瞬时功率P＝mgv1＝400 W，故选项A错误，B正确；前2 s内的位移为h2＝gt＝20 m，所以前2 s内重力的平均功率为2＝＝200 W，故选项C、D错误。

5.(2020·天津模拟)一个质量为0.5 kg的物体，从静止开始做直线运动，物体所受合外力F随物体位移x变化的图象如图所示，则物体位移x＝8 m 时，物体的速度为(　　)A．2 m/s B．8 m/sC．4 m/s D．4 m/s【答案】C　【解析】F­x图象中图线与横轴所围面积表示功，横轴上方为正功，下方为负功，x＝8 m时，可求得W＝8 J；由动能定理有mv2＝8 J，解得v＝4 m/s，选项C正确6．水平路面上的汽车以恒定功率P做加速运动，所受阻力恒定，经过时间t，汽车的速度刚好达到最大，在t时间内(　　)A．汽车做匀加速直线运动B．汽车加速度越来越大C．汽车克服阻力做的功等于PtD．汽车克服阻力做的功小于Pt【答案】D　【解析】根据P＝Fv知，随着速度增大牵引力减小，根据牛顿第二定律得a＝，加速度减小，故A、B错误；牵引力做功W＝Pt，根据动能定理知，克服阻力做的功小于牵引力做的功，即小于Pt，故C错误，D正确7．(2021·遵义模拟)提高物体(例如汽车)运动速率的有效途径是增大发动机的功率和减小阻力因数(设阻力与物体运动速率的平方成正比，即Ff＝kv2，k是阻力因数)当发动机的额定功率为P0时，物体运动的最大速率为vm，如果要使物体运动的速率增大到2vm，则下列办法可行的是 (　　)A．阻力因数不变，使发动机额定功率增大到2P0B．发动机额定功率不变，使阻力因数减小到C．阻力因数不变，使发动机额定功率增大到8P0D．发动机额定功率不变，使阻力因数减小到【答案】C　【解析】物体匀速运动时，牵引力与阻力相等，由P＝Fvm＝Ffvm＝kv，要使物体运动的速率增大到2vm，阻力因数不变时，需使发动机额定功率增大到8P0，故A错误，C正确；发动机额定功率不变时，需使阻力因数减小到，故B、D错误。

8．(2021·泰安一模)做平抛运动的小球在下落两个连续相同高度的过程中，相同的是 (　　)A．运动的位移　　　　　　 B．速度的变化C．重力做的功 D．重力的功率【答案】：C【解析】：做平抛运动的小球在下落两个连续相同高度的过程中，时间不同，则水平位移不同，则小球的位移的大小和方向都不同，选项A错误；根据Δv＝gt可知，速度的变化不同，选项B错误；重力做功为W＝Gh，则重力做功相同，选项C正确；根据P＝可知，重力的功率不同，选项D错误．9．(2021·中原名校联盟质检)如图甲所示，水平面上一质量为m的物体在水平力F作用下开始做加速运动，力F的功率P保持恒定，运动过程中物体所受的阻力f大小不变，物体速度最终达到稳定值vm，作用过程物体速度的倒数与加速度a的关系图象如图乙所示．仅在已知功率P的情况下，根据图象所给信息可知以下说法中正确的是 (　　)A．可求出m、f和vm B．不能求出mC．不能求出f D．可求出加速运动时间【答案】：A【解析】：当加速度为零时，物体做匀速运动，此时的牵引力等于阻力，速度为最大值，最大速度vm＝ m/s＝10 m/s；由功率的计算公式可得P＝Fv，而F－f＝ma，联立可得＝ a＋，物体速度的倒数与加速度a的关系图象斜率为k＝，纵轴截距为＝0.1，因此可求出m、f和vm，选项A正确，B、C错误．物体做变加速运动，无法求出物体加速运动的时间，选项D错误．10．(2020·新乡模拟)如图所示，物体沿弧形轨道滑下后进入足够长的水平传送带，传送带以图示方向匀速运转，则传送带对物体做功的情况可能是 (　　)A．始终不做功 B．先做负功后做正功C．先做正功后不做功 D．先做负功后不做功【答案】：ACD【解析】：当物体到达传送带上时，如果物体的速度恰好和传送带的速度相等，那么物体和传送带将一起在水平面上运动，它们之间没有摩擦力的作用，所以传送带对物体始终不做功，所以A正确．若物体速度大则受向后的摩擦力，做负功；直至速度一致为止，摩擦力消失，不做功，不会出现再做正功的情况，所以B错误．若物体速度小，则受向前的摩擦力，做正功；到速度一致时，摩擦力又变为零，不做功，所以C正确．若物体速度大，则受向后的摩擦力，做负功；直到速度一致为止，摩擦力消失，不做功，所以D正确．11．如图所示，小物块与水平轨道、倾斜轨道之间的动摩擦因数均相同，小物块从倾角为θ1的轨道上高度为h的A点由静止释放，运动至B点时速度为v1.现将倾斜轨道的倾角调至为θ2，仍将物块从轨道上高度为h的A点静止释放，运动至B点时速度为v2.已知θ2<θ1，不计物块在轨道接触处的机械能损失．则 (　　)A．v1v2C．v1＝v2D．由于不知道θ1、θ2的具体数值，v1、v2关系无法判定【答案】：C【解析】：物体运动过程中摩擦力做负功，重力做正功，由动能定理可得mgh－μmgcos θ·－μmgxBD＝mv2，即mgh－μmg·－μmgxBD＝mv2，因为＝xCD，所以mgh－μmgxBC＝mv2，故到达B点的速度与倾斜轨道的倾角无关，所以v1＝v2，故选项C正确．12．(2021·西北狼联盟一诊联考)质量为m的物体从高为h的斜面顶端静止下滑，最后停在平面上，若该物体以v0的初速度从顶端下滑，最后仍停在平面上，如图甲所示。

图乙为物体两次在平面上运动的v－t图象，则物体在斜面上运动过程中克服摩擦力的功为(　　)A.mv－3mgh B.3mgh－mvC.mv－mgh D.mgh－mv【答案】　D【解析】　若物体静止开始下滑，由动能定理得mgh－Wf＝mv，若该物体以v0的初速度从顶端下滑， 由动能定理得mgh－Wf＝mv－mv，由乙图可知，物体两次滑到平面的速度关系为v2＝2v1，由以上三式解Wf＝mgh－mv二、练创新情景1．(2020·天津南开区模拟)一个高中生骑电动车以20 km/h的速度匀速行驶，电动车所受的阻力是人和车总重力的.已知人和车的总质量约为80 kg，重力加速度大小g取10 m/s2，则此时电动车电机的输出功率约为 (　　)A．50 W B．100 WC．450 W D．800 W【答案】：C【解析】：车在匀速行驶时，人和车受力平衡，人和车受到的阻力大小为Ff＝mg＝×800 N＝80 N，此时的功率P＝Fv＝Ffv＝80× W≈444 W，所以选项C正确．2．(2021·南京三校联考)身高约1.7 m的高中男生在学校体育课完成“引体向上”的测试，该同学在1 min内完成了15次“引体向上”，每次“引体向上”都使自己的整个身体升高一个手臂的高度，且每次“引体向上”都需要2 s才能完成，则该同学在整个测试过程中克服重力的平均功率约为 (　　)A．10 W B．20 WC．90 W D．300 W【答案】：C 【解析】：男生的体重为60 kg，每次引体向上上升高度约为0.6 m，克服重力做功为W＝mgh＝60×10×0.6 J＝360 J，全过程克服重力做功的平均功率为P＝＝ W ＝90 W，故C正确．3．水平路面上行驶的汽车所受到的阻力大小Ff与汽车行驶的速率成正比．若汽车从静止出发，先做匀加速直线运动，达到额定功率后保持额定功率行驶，则在整个行驶过程中，汽车受到的牵引力大小F与阻力大小Ff关系图象是 (　　)【答案】：A【解析】：汽车先做匀加速直线运动，速度增大，Ff＝kv增大，根据牛顿第二定律得：F＝Ff＋ma可知，牵引力随着Ff的增大而均匀增大，图象是一条倾斜的直线，功率达到额定功率后，F＝，Ff＝kv，则F＝，则牵引力与阻力成反比，故A正确．4．把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客车车厢叫作动车．而动车组是几节自带动力的车厢(动车)加几节不带动力的车厢(也叫拖车)编成一组．假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等．若2节动车加6节拖车编成的动车组的最大速度为120 km/h，则9节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为(　　)A．120 km/h B．240 km/h C．360 km/h D．480 km/h【答案】：C【解析】：若开动2节动车带6节拖车，最大速度可达到120 km/h.设每节动车的功率为P，每节车厢所受的阻力为Ff，则有2P＝8Ffv，当开动9节动车带3节拖车时，有9P＝12Ffv′，联立两式解得v′＝360 km/h，故选项C正确．5.(2021·师大附中检测)如图是某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置。

当太阳光照射到小车上方的光电板，光电板中产生的电流经电动机带动小车前进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，设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(　　)A．小车先匀加速运动，达到最大速度后开始匀速运动B．这段。