1、高考资源网（） 您身边的高考专家第五章 第1单元 功和功率一、单项选择题(本题共5小题，每小题7分，共35分)1（2012安徽卷）.如图所示，在竖直平面内有一半径为的圆弧轨道，半径水平、竖直，一个质量为的小球自的正上方点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点时恰好对轨道没有压力。已知=2,重力加速度为，则小球从到的运动过程中 ( )OBR2RPAA. 重力做功 B. 机械能减少C. 合外力做功D. 克服摩擦力做功2在距地面高5 m的平台上，以25 m/s的速率竖直向上抛出一质量为1 kg的石块，不计空气阻力，取g10 m/s2，则抛出后第三秒内重力对石块所做的功是 ()A100 J B50
2、JC100 J D0 J3.如图1所示，质量相同的两物体处于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最后到达同一水平面，则 () 图1A重力对两物体做的功相同B重力的平均功率相同C到达底端时重力的瞬时功率相同D到达底端时两物体的动能相同，速度相同4一滑块在水平地面上沿直线滑行，t0时其速度为1 m/s，从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平作用力F，力F和滑块的速率v随时间的变化规律分别如图2甲和乙所示设在第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，则以下关系正确的是 ()图2AW1W2W3 BW1W2W3CW1W3W2 DW1W2W35如图3所示，质量为
3、m的物体置于水平地面上，所受水平拉力F在2 s时间内的变化图象如图4甲所示，其运动的速度图象如图4乙所示，g10 m/s2.下列说法正确的是 () 图3图4A物体和地面之间的动摩擦因数为0.1B水平拉力F的最大功率为5 WC2 s 末物体回到出发点D2 s 内物体的加速度不变二、多项选择题(本题共5小题，每小题7分，共35分，每小题有多个选项符合题意，全部选对的得7分，选对但不全的得3分，错选或不答的得0分)6（2012海南卷）.一质量为1kg的质点静止于光滑水平面上，从t=0时起，第1秒内受到2N的水平外力作用，第2秒内受到同方向的1N的外力作用。下列判断正确的是A. 02s内外力的平均功率
4、是WB.第2秒内外力所做的功是JC.第2秒末外力的瞬时功率最大D.第1秒内与第2秒内质点动能增加量的比值是7.如图6所示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时，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公路上以初速度v0开始加速 行驶，经过时间t，前进了距离l，达到最大速度vmax，设此过程中电动机功率恒为额定功率P，受的阻力恒为Ff，则此过程中电动机所做的功为 () 图6AFfvmaxt BPtCFft D.mvmax2Fflmv028. (2009宁夏高考)质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t0时刻开始受到水平力的作用力的大小F与时间
5、t的关系如图所示，力的方向保持不变，则 () A3t0时刻的瞬时功率为B3t0时刻的瞬时功率为C在t0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为D在t0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为9一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物，当重物的速度为v1时，起重机的有用功率达到最大值P，以后起重机保持该功率不变，继续提升重物，直到以最大速度v2匀速上升为止，物体上升的高度为h，则整个过程中，下列说法正确的是()A钢绳的最大拉力为B钢绳的最大拉力为C重物的最大速度v2D重物匀加速运动的加速度为g10(2010连云港模拟)一物块放在水平面上，在水平拉力F作用下做直线运动，运动的vt图象如图8所示
6、，则有关该力F的功率Pt图象可能是图9中 的 ()图8图9三、计算题(本题共2小题，共30分解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)11(15分)静止在水平地面上的木箱，质量m50 kg.木箱与地面间的动摩擦因数0.4，若用大小为400 N、方向与水平方向成37角的斜向上的拉力拉木箱从静止开始运动，使木箱能够到达50 m远处，拉力最少做多少功？(cos370.8，取g10 m/s2)12(15分)汽车发动机的功率为60 kW，汽车的质量为4 t，当它行驶在坡度为0.02(sin0.02)的长直公路上时，如图10所示
7、，所受摩擦阻力为车重的0.1倍(g10 m/s2)，求： 图10 (1)汽车所能达到的最大速度vm；(2)若汽车从静止开始以0.6 m/s2的加速度做匀加速直线运动，则此过程能维持多长时间？(3)当汽车匀加速行驶的速度达到最大值时，汽车做功多少？第五章 第1单元 功和功率【参考答案与详细解析】一、单项选择题(本题共5小题，每小题7分，共35分)1D；解析：小球从P到B高度下降R，故重力做功mgR，A错。在B点小球对轨道恰好无压力，由重力提供向心力得，取B点所在平面为零势能面，易知机械能减少量，B错。由动能定理知合外力做功W=,C错。根据动能定理，可得，D选项正确。2解析：石块在2 s末与3 s
8、末在同一位置，故第3 s内位移为0，所以第3 s内重力做功为零答案：D3. 解析：由于两个物体质量相同、下落高度相同，所以重力对两物体做的功相同，A选项正确由于下落的时间不同，所以重力的平均功率不相同，B选项错误根据机械能守恒可知，两物体到达底端时动能相同，即速度大小相同、方向不同，D选项错误由瞬时功率的计算式可得PAmgvcos，PBmgv，因此，到达底端时重力的瞬时功率PAPB，C选项错误答案： A4解析：力F做的功等于每段恒力F与该段滑块运动的位移数值(vt图象中图象与坐标轴围成的面积)的乘积，第1秒内，位移为一个小三角形面积S；第2秒内，位移也为一个小三角形面积S；第3秒内，位移为两个
9、小三角形面积2S，故W11S，W23S，W34S，所以W1W2W3.答案：B5解析：本题考查通过图象处理匀变速运动问题在减速阶段，Ffma，mgma，0.1，A正确；拉力F的最大功率PFv101 W10 W，B不正确；物体在第一秒内受到的合力的方向与第二秒内受到的合力的方向相反，加速度方向相反，D不正确；由vt图象可知，物体在2 s 内位移是速度图线与t轴所围面积，即1 m，没有回到起点，C不正确答案：A二、多项选择题(本题共5小题，每小题7分，共35分，每小题有多个选项符合题意，全部选对的得7分，选对但不全的得3分，错选或不答的得0分)6答案 ；CD解析：由动量定理求出1s末、2s末速度分别
10、为：v1=2m/s、v2=3m/s 故合力做功为w=功率为 1s末、2s末功率分别为：4w、3w 第1秒内与第2秒动能增加量分别为：、，比值：4：57.解析：因小车以恒定的功率运动，故此过程小车电动机做功为WPtFfvmaxt，A、B均正确由动能定理可得WFflmvmax2mv02，得：Wmvmax2mv02Ffl.故D正确，C错误答案：ABD8. 解析：2t0时速度v12t002t0内位移x1(2t0)22F做功W1F0x123t0时速度v2t0v15t03t0时刻瞬时功率：P3F0v215，故B正确2t03t0内位移x2v1t0t02，F做的功W23F0x2.03t0内F的平均功率.故D正
11、确答案：BD9解析：由Fmgma和PFv可知，重物匀加速上升过程中钢绳拉力大于重力且不变，达到最大功率P后，随v增加，钢绳拉力F变小，当Fmg时重物达最大速度v2，故v2，最大拉力Fmgma，A错误，B、C正确由mgma得：ag， D正确答案：BCD10解析：由于题目未讲水平面是否光滑，故应分情况讨论，若水平面光滑，0t1段F为恒力，速度线性增加，故功率也线性增大，t1t2段F为零，功率为零，t2t3段F反向，仍为恒力，速度线性减小，故功率也线性减小，故C正确若水平面不光滑，由于t1、t2时刻后一小段时间内，F突然减小，故功率突然减小，故B项正确答案：BC三、计算题(本题共2小题，共30分解答
12、时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)11解析：欲使拉力做功最少，须使拉力作用的位移最小，故重物应先在拉力作用下加速，再撤去拉力使木箱减速，到达50 m处时速度恰好减为0.设加速时加速度的大小为a1，减速时加速度的大小为a2.由牛顿第二定律得，加速时有：水平方向Fcos37FNma1竖直方向Fsin37FNmg0减速时有：mgma2且有v22a1x12a2x2x1x2x联立以上各式解得：x124 m由功的定义，有WFx1cos37400240.8 J7.68103 J.答案：7.68103 J12解析：(1)汽车在坡
13、路上行驶，所受阻力由两部分构成，即Ffkmgmgsin4000 N800 N4800 N.又因为当FFf时，PFfvm，所以vm m/s12.5 m/s.(2)汽车从静止开始，以a0.6 m/s2匀加速行驶，由F合ma，有FFfma，所以Fmakmgmgsin41030.6 N4800 N7.2103 N.保持这一牵引力，汽车可达到匀加速行驶的最大速度vm，有vm m/s8.33 m/s.由运动学规律可以求出匀加速行驶的时间与位移t s13.9 s，x m57.82 m.(3)由WFx可求出汽车在匀加速运动阶段行驶时牵引力做功为WFx7.210357.82 J4.16105 J.答案：(1)12.5 m/s(2)13.9 s(3)4.16105 J高考资源网w w 高 考 资源 网- 10 - 版权所有高考资源网