（江苏专用）高三物理一轮复习 必考部分 第5章 机械能及其守恒定律 第1节 功和功率课时强化练-人教高三物理试题

1、功和功率(限时：40分钟)A级跨越本科线1运动员在110米栏比赛中，主要有起跑加速、途中匀速跨栏和加速冲刺三个阶段，运动员的脚与地面间不会发生相对滑动，以下说法正确的是()A加速阶段地面对运动员的摩擦力做正功B匀速阶段地面对运动员的摩擦力做负功C由于运动员的脚与地面间不发生相对滑动，所以不论加速还是匀速，地面对运动员的摩擦力始终不对运动员做功D无论加速还是匀速阶段，地面对运动员的摩擦力始终做负功C因运动员的脚与地面间不发生相对滑动，故地面对运动员的静摩擦力对运动员不做功，A、B、D均错误，C正确2如图517所示，一个物块在与水平方向成角的恒力F作用下，沿水平面向右运动一段距离x，在此过程中，恒力F对物块所做的功为() 【导学号：96622296】图517A.B.CFxsin DFxcos D由于力F与位移x的夹角为，所以力F做的功为WFxcos ，故D正确3.如图518所示，细线的一端固定于O点，另一端系一小球在水平拉力作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是()图518A逐渐增大B逐渐减小C先增大，后减小D先减小，后增大A小球速率恒定，由动

2、能定理知：拉力做的功与克服重力做的功始终相等，将小球的速度分解，可发现小球在竖直方向分速度逐渐增大，重力的瞬时功率也逐渐增大，则拉力的瞬时功率也逐渐增大，A项正确4质量为m的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的摩擦阻力大小一定，汽车速度能够达到的最大值为v，那么当汽车的车速为时，汽车的瞬时加速度的大小为()A. B.C. D.B当汽车匀速行驶时，有fF，根据PF，得F，由牛顿第二定律得a，故B正确，A、C、D错误5如图519所示，为某种型号轿车中用于改变车速的挡位，表中列出了轿车的部分数据，手推变速杆到达不同挡位可获得不同的运行速度，从“15”速度逐挡增大，R是倒车挡则轿车在额定功率下，要以最大动力上坡，变速杆应推至哪一挡？以最大速度运行时，轿车的牵引力约为多大？()图519长/mm宽/mm高/mm4 481/1 746/1 526 mm净重/kg1 337 kg传动系统前轮驱动5挡变速发动机类型直列4缸发动机排量(L)2.0 L最高时速(km/h)189 km/h100 km/h的加速时间(s)12 s额定功率(kW)108 kWA.“5”挡；8 0

3、00 N B“5”挡；2 000 NC“1”挡；4 000 N D“1”挡；2 000 ND若轿车在额定功率下以最大动力上坡，那么要使用“1”挡；以最高速度v189 km/h52.5 m/s运行时，根据PFv得F N2 000 N选项D正确6如图5110所示，分别用F1、F2、F3将质量为m的物体由静止沿同一光滑斜面以相同的加速度从斜面底端拉到斜面的顶端，物体到达斜面顶端时，力F1、F2、F3的功率关系为() 【导学号：96622297】图5110AP1P2P3 BP1P2P3CP3P2P1 DP1P2P3A设物体的质量为m，三种情况下物体的加速度a相同，由牛顿第二定律知Fmgsin ma，故各力在速度方向上的分量都相同，又因加速度相同，斜面长度相同，所以三种情况下到达斜面顶端时的速度相等，所以据功率公式可知P1P2P3，故选A.7(多选)(2017常州模拟)物体静止在光滑水平面上，先对物体施加一水平向右的恒力F1，经t时间后撤去F1，立刻再对它施加一水平向左的恒力F2，又经2t时间后物体回到出发点在这一过程中，在前、后两段时间内，恒力F1、F2的平均功率大小P1、P2间及恒力F1、F

4、2在t和3t时刻的瞬时功率大小P3、P4间的关系是()AP20.625P1 BP21.25P1CP41.5P3 DP41.875P3AD在前t时间内，物体做匀加速直线运动，则xa1t2，v1a1t，在后2t时间内，物体做匀变速直线运动，则xv12ta2(2t)2，v2v1a22t，联立解得a2a1，v2v1，所以F21.25F1，由于位移相等，则W21.25W1，由P1，P2所以P20.625P1，由P3F1v1，P4F2v2，所以P41.875P3，A、D正确8(2015四川高考)严重的雾霾天气，对国计民生已造成了严重的影响汽车尾气是形成雾霾的重要污染源，“铁腕治污”已成为国家的工作重点地铁列车可实现零排放，大力发展地铁，可以大大减少燃油公交车的使用，减少汽车尾气排放若一地铁列车从甲站由静止启动后做直线运动，先匀加速运动20 s达最高速度72 km/h，再匀速运动80 s，接着匀减速运动15 s到达乙站停住设列车在匀加速运动阶段牵引力为1106 N，匀速运动阶段牵引力的功率为6103 kW，忽略匀减速运动阶段牵引力所做的功. 【导学号：96622298】(1)求甲站到乙站的距离；(2

5、)如果燃油公交车运行中做的功与该列车从甲站到乙站牵引力做的功相同，求公交车排放气态污染物的质量(燃油公交车每做1焦耳功排放气态污染物3106克)【解析】(1)设列车匀加速直线运动阶段所用的时间为t1，距离为s1；在匀速直线运动阶段所用的时间为t2，距离为s2，速度为v；在匀减速直线运动阶段所用的时间为t3，距离为s3；甲站到乙站的距离为s.则s1vt1s2vt2s3vt3ss1s2s3联立式并代入数据得s1 950 m(2)设列车在匀加速直线运动阶段的牵引力为F，所做的功为W1；在匀速直线运动阶段的牵引力的功率为P，所做的功为W2.设燃油公交车与该列车从甲站到乙站做相同的功W，将排放气态污染物的质量为M.则W1Fs1W2Pt2WW1W2M(3109 kgJ1)W联立式并代入数据得M2.04 kg.【答案】(1)1 950 m(2)2.04 kgB级名校必刷题9有一种太阳能驱动的小车，当太阳光照射到小车上方的光电板时，光电板中产生的电流经电动机带动小车前进若质量为m的小车在平直的水泥路上从静止开始沿直线加速行驶，经过时间t前进的距离为x，且速度达到最大值vm.设这一过程中电动机的功率恒为

6、P，小车所受阻力恒为f，那么这段时间内() 【导学号：96622299】A小车做匀加速运动B小车受到的牵引力逐渐增大C小车受到的合外力所做的功为PtD小车受到的牵引力做的功为fxmvD小车在运动方向上受牵引力F和阻力f，因为v增大，P不变，由PFv，Ffma，得出F逐渐减小，a也逐渐减小，当vvm时，a0，故A、B均错；合外力做的功W外Ptfx，由动能定理得Ptfxmv，故C错误，D正确10放在粗糙水平面上的物体受到水平拉力的作用，在06 s内其速度与时间图象和该拉力的功率与时间图象分别如图5111所示，下列说法正确的是()图5111A06 s内物体位移大小为36 mB06 s内拉力做的功为30 JC合外力在06 s内做的功与02 s内做的功相等D滑动摩擦力大小为5 NC由PFv，对应v t图象和Pt图象可得30F6，10f6，解得：F5 N，f N，D错误；06 s内物体的位移大小为(46)6 m30 m，A错误；06 s内拉力做功WFx1fx2562 J64 J70 J，B错误；由动能定理可知，C正确11(多选)(2017无锡模拟)如图5112所示，车头的质量为m，两节车厢的质量也

7、均为m.已知车的额定功率为P，阻力为车总重力的k倍，重力加速度为g，则下列说法正确的是()图5112A汽车挂一节车厢时的最大速度是挂两节车厢时的两倍B汽车挂一节车厢时的最大速度为C若汽车挂两节车厢时的最大速度为v，汽车始终以恒定功率P前进，则汽车的速度为v时的加速度为gkD汽车挂两节车厢并以最大速度行驶，某时刻后面的一节车厢突然脱离，要想使汽车的速度不变，汽车的功率必须变为PBD根据P2kmgv1，P3kmgv，可得汽车挂一节车厢时的最大速度是挂两节车厢时的1.5倍，选项A错误；根据P2kmgv1，可得汽车挂一节车厢时的最大速度为v1，选项B正确；汽车挂两节车厢运动的速度为时，牵引力F，摩擦力f3kmg，加速度agk，选项C错误；由P3kmgv可得v，某时刻后面的一节车厢突然脱离，要想使汽车的速度不变，汽车做匀速运动，牵引力变为2kmg，汽车的功率必须变为2kmgvP，选项D正确12质量为1.0103 kg的汽车，沿倾角为30的斜坡由静止开始运动，汽车在运动过程中所受摩擦阻力大小恒为2 000 N，汽车发动机的额定输出功率为5.6104 W，开始时以a1 m/s2的加速度做匀加速运动(g取10 m/s2)求：【导学号：96622300】(1)汽车做匀加速运动的时间t1；(2)汽车所能达到的最大速率；(3)若斜坡长143.5 m，且认为汽车到达坡顶之前，已达到最大速率，则汽车从坡底到坡顶需多长时间？【解析】(1)由牛顿第二定律得Fmgsin 30Ffma设匀加速过程的末速度为v，则有PFvvat1解得t17 s.(2)当达到最大速度vm时，a0，则有P(mgsin 30Ff)vm.解得vm8 m/s.(3)汽车匀加速运动的位移x1at，在后一阶段对汽车由动能定理得Pt2(mgsin 30Ff)x2mvmv2又有xx1x2解得t215 s故汽车运动的总时间为tt1t222 s.【答案】(1)7 s(2)8 m/s(3)22 s

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