2019届高考物理二轮复习力学考点集训：考点9 功和功率（含答案）

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1、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

2、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。F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TB是( )A. 做负功, 做正功ABFBAB. 做负功, 做正功, 做负功TC. 做正功, 和 均不做功BAABD. 做负功, 和 均不做功F4、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 Pl点很

3、缓慢地移到 Q 点,如图所示,偏角为 ,则重力做的功为( )A. cosmglB. 1C. singlD. 1com5、质量为 m 的物块置于倾角为 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 sincomgxB.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 ,对

4、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 mv2/2D.摩擦力对木块做功为 0.5mgvt7、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/sB.在 t=6s 时间内,合力对物体做的功为 400JC.在 t=6s 时间内,合力对物体做的功为 396JD.在 t=6s 时刻,拉力 F 的功率为 200W8、如图所示是具有更高

5、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 1104WB.水炮工作的发动机输出功率为 4104WC.水炮工作的发动机输出功率为 2.4106WD.伸缩臂抬升登高平台的发动机输出功率约为 800w9、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

6、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2vgB.传送带克服摩擦力做的功为 21mC.电动机多做的功为 2vD.电动机增加的功率为 g10、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/sB.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 kWC.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 sD.若汽车保持额定功率启动,则当其速度

7、为 5 m/s 时,加速度为 6 m/s211、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s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vt 310mkg车受到地面的阻力为车重的 0.1 倍, 取 10 ,则( )g2/msA.汽车在前 5 内的牵引力为s3410NB.汽车在前 5 内的牵引力为 6C.汽车的额定功率为 60kWD.汽车的最大速度为 30 /ms12、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Pt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f v中,

8、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=1.6103 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=7.0104 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 (sin=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

9、取 10m/s2),求:1.汽车所能达到的最大速度 ;mv2.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?2/s3.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.2/s15、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=2.0103kg,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

10、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=Fscos 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=Fcos-(mg-Fsin);当斜下推时,合力 F2=Fcos-(mg+Fsin);很明显合力 F1F2,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

11、：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。2152J7.5W312J.5W3 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ABF碍 B 向右运动做负功

12、,由于 A 保持静止没有发生位移,故 和 均不做功,D 正确,ABC 错TBA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cos1cshll做负功,所以 。G1cosWmghl5 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wPt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;

13、水炮工作的发动机首先将水运(40)6(80()2805MPWMW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3156mkg21wmhv,B 正确 AC 错误.240ghvwPtt9 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s2/vamsts得Fkmg330.120123610N,故 B 项正确,A 项错误;又 5 达额定功率s5PFv310W,最大速度4610Wk.max.Pvg43610/0/.2

14、ms12 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1P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。2P13 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/s22.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v2在滑跑阶段,牵引力的平均功率 ,联立公式得 P=8.4106 WP解析：1.飞机滑跑过程中做初速度为零的匀加速直线

15、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=2ax,解得 a=2m/s22.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 =0.1mg设发动机的牵引力为 F,根据牛顿第二定律有 ;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 ,联立得 P=8.4106W14 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 .3601/2.5/sin48mPvmsskg2.汽车从静止开始,以 匀加速行驶,2./a由牛顿第二定律有 所以 sinFkg3410.6480N37.210N保持这一牵引力,汽车可达到匀加速行驶的最大速度 ,有mv3601/8./7.2mPvsmsF由运动学规律可以求出匀加速行驶的时间与位移 8.31.906mvts228.357.806mvxm3.由 可求出汽车在匀加速阶段行驶时做功为WF.35.21. 4.160 xJJ解析：15 答案及解析：答案：1.2.210 4 N 1.8104 N2. 59.10J3.2.0105 W解析：