1、暑假训练04功和功率1如图，一光滑大圆环固定在桌面上，环面位于竖直平面内，在大圆环上套着一个小环。小环由大圆环的最高点从静止开始下滑，在小环下滑的过程中，大圆环对它的作用力()A一直不做功B一直做正功C始终指向大圆环圆心 D始终背离大圆环圆心2一滑块在水平地面上沿直线滑行，t0时速率为1 m/s。从此刻开始在与速度平行的方向上对其施加一水平作用力F，力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图甲、乙所示，则(两图取同一正方向，重力加速度g10 m/s2)()A滑块的质量为0.5 kgB滑块与水平地面间的动摩擦因数为0.5C第1 s内摩擦力对滑块做功为1 JD第2 s内力F的平均功率为1.5 W1
2、用起重机将质量为m的物体匀速吊起一段距离，那么作用在物体上的各力做功情况应是下列说法中的哪一种()A重力做正功，拉力做负功，合力做功为零B重力做负功，拉力做正功，合力做正功C重力做负功，拉力做正功，合力做功为零D重力不做功，拉力做正功，合力做正功2如图所示，两个物体与水平地面间的动摩擦因数相等，它们的质量也相等。在甲图中用力F1拉物体，在乙图中用力F2推物体，夹角均为，两个物体都做匀速直线运动，通过相同的位移。设F1和F2对物体所做的功分别为W1和W2，物体克服摩擦力做的功分别为W3和W4，下列判断正确的是()AF1F2BW1W2CW3W4 DW1W3W2W43(多选)关于功率公式P和PFv的
3、说法正确的是()A由P知，只要知道W和t就可求出任意时刻的功率B由PFv既能求某一时刻的瞬时功率，也可以求平均功率C由PFv知，随着汽车速度增大，它的功率也可以无限制增大D由PFv知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比4我国自主研制的绞吸挖泥船“天鲲号”达到世界先进水平。若某段工作时间内，“天鲲号”的泥泵输出功率恒为1104 kW，排泥量为1.4 m3/s，排泥管的横截面积为0.7 m2，则泥泵对排泥管内泥浆的推力为()A5106 NB2107 N C2109 N D5109 N5(多选)机动车以恒定的功率在水平路面上以速度v匀速行驶，若行驶过程中功率突然变为原来的一半，且以后保持不变
4、，整个过程中机动车受到的阻力不变，以下说法正确的是()A功率改变时，牵引力也立即变为原来的一半B功率改变后的一小段时间内，牵引力逐渐减小C功率改变后的一小段时间内，加速度逐渐增大D经过一段时间后，机动车会以速度匀速运动6用长为l、不可伸长的细线把质量为m的小球悬挂于O点，将小球拉至悬线偏离竖直方向角后放手，运动t时间后停在最低点。则在时间t内()A小球重力做功为mgl(1cos )B空气阻力做功为mglcos C小球所受合力做功为mglsin D细线拉力做功的功率为7(多选)如图，某质点沿直线运动的vt图像为余弦曲线，从图中可以判断()A在0t1时间内，合力逐渐减小B0t2时间内，合力做正功C
5、在t1t2时间内，合力的功率先增大后减小D在t2t4时间内，合力做的总功为零8某次顶竿表演结束后，演员A(视为质点)自竿顶由静止开始滑下，如图甲所示。演员A滑到竿底时速度正好为零，然后屈腿跳到水平地面上，演员A的质量为50 kg，长竹竿质量为5 kg，A下滑的过程中速度随时间变化的图像如图乙所示。重力加速度取10 m/s2，则t5 s时，演员A所受重力的功率为()A50 W B500 W C55 W D550 W9汽车在限速为40 km/h的道路上匀速行驶，驾驶员发现前方斑马线上有行人，于是减速礼让，汽车到达斑马线处时行人已通过斑马线，驾驶员便加速前进，监控系统绘制出该汽车的速度v随时间t变化
6、的图像如图所示，下列说法正确的是()A减速前该车已超速B汽车在加速阶段的加速度大小为3 m/s2C驾驶员开始减速时距斑马线18 mD汽车在加速阶段发动机的输出功率保持不变10一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5 s内做匀加速直线运动，5 s末达到额定功率，之后保持额定功率继续运动，其vt图像如图所示。已知汽车的质量为m1103 kg，汽车受到地面的阻力为车重的，则下列说法正确的是()A汽车在前5 s内的牵引力为5102 NB汽车速度为25 m/s时的加速度为5 m/s2C汽车的额定功率为100 kWD汽车的最大速度为80 m/s11一辆汽车在平直公路上以恒定功率P0匀速行驶，行驶的速度为v
7、0。由于前方出现险情，汽车要减速慢行，驾驶员在t1时刻将发动机的功率减半，以P0的恒定功率行驶到t2时刻通过险情区之后，驾驶员立即将功率增大到P0，以恒定功率P0继续向前行驶到t3时刻，整个过程汽车所受阻力恒为f，则在0t3这段时间内，汽车的速度随时间变化的关系图像可能是()12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x1.6103 m时才能达到起飞所要求的速度v80 m/s。已知飞机质量m7.0104 kg，滑跑时受到的阻力为自身重力的0.1倍，重力加速度取g10 m
8、/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。13如图所示，质量为m1 kg的滑块A放在质量为M2 kg的长木板B上，B放在水平地面上，A与B之间、B与地面之间的动摩擦因数均为0.1，B的长度为L2.5 m，A的大小不计。A、B之间由一绕过光滑轻质动滑轮的柔软轻绳相连，开始时A位于B的最左端，滑轮位于B的右端。给滑轮施加一水平恒力F20 N，滑轮两侧与A、B相连的绳子保持水平，重力加速度g取10 m/s2。求：(1)A在B上滑行的时间；(2)A从B的最左端滑到最右端过程中水平恒力F做的功。答案与解析1【答案】A【解析】由于大圆环是光滑的，因此小环下滑的过程中，大圆环对
9、小环的作用力方向始终与速度方向垂直，因此作用力不做功，A项正确，B项错误；小环刚下滑时，大圆环对小环的作用力背离大圆环的圆心，滑到大圆环圆心以下的位置时，大圆环对小环的作用力指向大圆环的圆心，C、D项错误。2【答案】D【解析】滑块运动的加速度大小a1 m/s2，由题图知，第1 s内有FfFma，第2 s内有FFfma，则Ff13Ff，故Ff1 N，m2 kg，又由Ffmg可得动摩擦因数0.05，故A、B错误；第1 s内的位移大小为x11 m0.5 m，根据功的公式可得第1 s内摩擦力对滑块做功为0.5 J，故C错误；根据vt图像可知，第2秒内的平均速度大小 m/s0.5 m/s，所以第2 s内
10、力F的平均功率PF30.5 W1.5 W，故D正确。1【答案】C【解析】物体匀速上升，重力方向与位移方向相反，重力做负功，拉力竖直向上，拉力方向与位移方向相同，拉力做正功，物体做匀速直线运动，处于平衡状态，所受合力为零，则合力做功为零；故A、B、D错误，C正确。2【答案】D【解析】因两物体均做匀速运动，故有：F1cos (mgF1sin )f1，F2cos (mgF2sin )f2，故有：F1F2。W1F1scos ，W2F2scos ，W1W2，又W3f1s，W4f2s，因f1f2，故有W3W4，选项A、B、C均错误；因两物体匀速运动，合外力的功为零，故有W1W3W2W40，选项D正确。3【
11、答案】BD【解析】P只适用于求平均功率，PFv虽是由前者推导得出，但可以用于求平均功率和瞬时功率，故A错误，B正确。汽车运行时不能长时间超过额定功率，故随着汽车速度的增大，它的功率并不能无限制的增大，故C错误。当功率一定时，速度越大，牵引力越小；速度越小，牵引力越大，故牵引力与速度成反比，故D正确。4【答案】A【解析】设泥泵排泥的流量为Q，t时间内排泥的长度为：xt2t，输出的功：WPt，排泥的功：WFx，输出的功都用于排泥，联立解得：F5106 N，故A正确，B、C、D错误。5【答案】AD【解析】设汽车的牵引力为F，阻力为Ff，开始时汽车的速度为v1，则有FFf，当汽车突然减小油门，使汽车的
12、功率减小为，汽车那一瞬间的速度不变仍为v1，由PFv知汽车牵引力会突然变为原来的一半，则汽车做减速运动；同时由于速度降低，功率不变，牵引力逐步增大，加速度大小a逐渐减小，直到和阻力相等，后以的速度做匀速运动，故选项A、D正确，B、C错误。6【答案】A【解析】小球从开始运动到停止的过程中，下降的高度为：hl(1cos )，所以小球的重力做功：WGmghmgl(1cos )，故A正确；在小球运动的整个过程中，重力和空气阻力对小球做功，根据动能定理得：WGWf00，所以空气阻力做功WfWGmgl(1cos )，故B错误；小球受到的合外力做功等于小球动能的变化，所以W合000，故C错误；由于细线的拉力
13、始终与运动的方向垂直，所以细线的拉力不做功，细线的拉力的功率为0，故D错误。7【答案】CD【解析】vt图线斜率表示加速度，在0t1时间内，加速度增大，由牛顿第二定律可知，合力增大，故A错误；由动能定理知0t2时间内，动能增量为0，即外力做功为0，故B错误；t1时刻，F最大，v0，F的功率为0。t2时刻F0，速度最大，F的功率为0，t1t2时间内，外力的功率先增后减，故C正确；由动能定理知t2t4时间内，动能增量为0，即外力做功为0，故D正确。8【答案】B【解析】由vt图像可知，46 s内A向下减速，加速度为a2 m/s21 m/s2，t5 s时，A的速度大小为v52a2t2 m/s11 m/s
14、1 m/s，故演员A所受重力的功率为PGmAgv550101 W500 W，故B正确。9【答案】B【解析】由图像可知，汽车减速前的行驶速度为v010 m/s36 km/h，未超速，故A错误；汽车在加速阶段的加速度大小为：a m/s23 m/s2，故B正确；由速度时间图像不能精确求解汽车开始减速时距斑马线的距离，故C错误；加速阶段，汽车做匀加速直线运动，由牛顿第二定律Ffma知，牵引力F恒定，速度增加，据PFv知，功率P增加，故D错误。10【答案】C【解析】前5 s内的加速度a m/s24 m/s2，根据牛顿第二定律得Ffma，解得牵引力Ffma0.11104 N11034 N5103 N，故A
15、错误；额定功率PFv5 00020 W100 000 W100 kW，故C正确；当汽车的速度是25 m/s时，牵引力F N4 000 N，汽车的加速度am/s23 m/s2，故B错误；当牵引力与阻力相等时，汽车的速度最大，最大速度vm N100 m/s，故D错误。11【答案】B【解析】在0t1时间内，汽车以功率P0、速度v0匀速行驶时，牵引力与阻力平衡，vt图线应为一段横线；t1t2时间内，汽车的功率减为P0的瞬间，汽车速度仍为v0，汽车的牵引力突然减小到原来的一半，阻力f没有变化，汽车的牵引力小于阻力，汽车开始做减速运动，速度减小，由牛顿第二定律得fma1，可知汽车的加速度逐渐减小，即vt图
16、线的斜率逐渐减小，汽车做加速度逐渐减小的减速运动，当汽车速度v降至时，汽车牵引力再次等于阻力，汽车再次做匀速直线运动；t2t3时间内，汽车的功率恢复到P0的瞬间，汽车速度为v0，汽车的牵引力大于阻力，汽车开始做加速运动，速度增大，由牛顿第二定律得fma2，可知汽车的加速度逐渐减小，即vt图线的斜率逐渐减小，汽车做加速度逐渐减小的加速运动，当汽车速度v升至v0时，汽车牵引力等于阻力，汽车再次做速度为v0的匀速直线运动，选项B正确。12【解析】(1)飞机做初速度为零的匀加速直线运动，有v22ax代入数据解得a2 m/s2。(2)飞机受到的阻力F阻0.1mg设发动机的牵引力为F，根据牛顿第二定律有FF阻ma飞机滑跑过程中的平均速度所以牵引力的平均功率PF联立式得P8.4106 W。13【解析】(1)设绳中张力大小为T，则分别对A、B分析，根据牛顿第二定律有Tmgma1Tmg(mM)gMa2其中T根据运动学规律有x1a1t2，x2a2t2而由位移关系得x1x2L联立解得t1 s。(2)此过程中滑轮的位移xx2F做的功WFx联立解得W65 J 。
