1、高考资源网（） 您身边的高考专家第课时功功率 【测控导航】知识点题号1.功的理解和恒力做功的计算1、4、6、92.变力做功的计算2、113.功率的理解和计算3、74.机车启动问题5、8、10、121.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g=10 m/s2,则抛出后第3秒内重力对石块所做的功是(D)A.-100 JB.50 JC.100 JD.0 J解析:根据竖直上抛运动规律h=v0t-gt2,则石块在2 s末与3 s末在同一位置,故第3 s内位移为0,所以第3 s内重力做功为零.2.如图(甲)所示,静止于光滑水平面上坐标原点处的小物
2、块,在水平拉力F作用下,沿x轴方向运动,拉力F随物块所在位置坐标x的变化关系如图(乙)所示,图线为半圆.则小物块运动到x0处时F做的总功为(C)A.0 B.Fmx0C.Fmx0 D.解析:F为变力,但Fx图象包围的面积在数值上表示拉力做的总功.由于图线为半圆,又在数值上Fm=x0,故所求W=Fmx0=Fmx0.3.关于功率公式P=和P=Fv的说法正确的是(D)A.由P=知,只要知道W和t就可求出任意时刻的功率B.由P=Fv只能求某一时刻的瞬时功率C.从P=Fv知汽车的功率与它的速度成正比D.从P=Fv知当汽车发动机功率一定时,牵引力与速度成反比解析:P=求的是平均功率,P=Fv既可以求平均功率
3、,也可以求瞬时功率,A、B错误;当F一定时,P与v成正比,当P一定时,F与v成反比,C错误,D正确.4.一人乘电梯从1楼到20楼,在此过程中经历了先加速,后匀速,再减速的运动过程,则电梯支持力对人做功情况是(D)A.加速时做正功,匀速时不做功,减速时做负功B.加速时做正功,匀速和减速时做负功C.加速和匀速时做正功,减速时做负功D.始终做正功解析:力对物体做功的表达式为W=Fscos ,支持力方向始终竖直向上,与位移同向,=0,故支持力始终做正功,D正确.5.(2012江西重点中学联考)我国高铁发展迅速,但也遇到一些问题.若在水平直轨道上有一列以额定功率行驶的列车,所受阻力与质量成正比,由于发生
4、紧急情况,使最后几节车厢与车体分离,分离后车头保持额定功率运行,则(D)A.车头部分所受牵引力增大,速度也增大B.车头部分所受牵引力减小,速度也减小C.脱离部分做匀减速运动,车头部分做匀加速运动D.分离出的车厢越多,车头能获得的最大速度越大解析:分离后车头保持额定功率运行,由于速度不能发生突变,车头部分所受牵引力不变,阻力减小,车头部分做变加速运动,脱离部分做匀减速运动,选项A、B、C错误;分离出的车厢越多,所受阻力越小,车头能获得的最大速度越大,选项D正确.6.(2012上海嘉定期末)质量为2 kg的物体,放在动摩擦因数为=0.1的水平面上,在水平拉力F的作用下,由静止开始运动,拉力做的功W
5、和物体发生的位移s之间的关系如图所示,g=10 m/s2.下列说法中正确的是(D)A.此物体在AB段做匀加速直线运动,且整个过程中拉力的最大功率为15 WB.此物体在AB段做匀速直线运动,且整个过程中拉力的最大功率为6 WC.此物体在AB段做匀加速直线运动,且整个过程中拉力的最大功率为6 WD.此物体在AB段做匀速直线运动,且整个过程中拉力的最大功率为15 W解析:由W=Fs,结合图象可知,拉力F=5 N,此物体在OA段拉力为一恒力,物体在OA段做匀加速直线运动;物体运动所受摩擦力f=mg=0.1210 N=2 N,此物体在AB段拉力F=2 N,物体做匀速直线运动.在OA段加速度a=1.5 m
6、/s2,由v2=2as,解得A点对应的物体速度v=3 m/s,整个过程中拉力的最大功率为P=Fv=15 W,选项D正确.7. (2013济南期中检测)如图所示,小球a、b的质量分别是2m和m,a从倾角为30的光滑固定斜面的顶端无初速下滑,b从斜面等高处以初速度v0平抛,比较a、b落地的运动过程有(D)A. a,b两球同时到达地面B. a,b落地前的速度相同C. 重力对a、b做的功相同D. 落地前a, b两球重力做功的瞬时功率相等解析:物体a受重力和支持力,F合=2mgsin 30,根据牛顿第二定律,a=g/2.物体b做平抛运动,加速度为g.两物体的加速度不变,所以两物体都做匀变速运动,设斜面高
7、度为h,则2h=,h=g,解得tatb,故A错误.对a运用动能定理,2mgh=2m-0,对b运用动能定理,有mgh=m-m,知b球的速率大于a球的速率.故B、C错误.落地时a、b在竖直方向的速度大小分别为vya=aata=2=,vyb=abtb=g=,由功率的计算公式P=Fv可知落地前a、b两球重力做功的瞬时功率相等,D正确.8.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,这样的客车车辆叫做动车.几节自带动力的车辆(动车)加几节不带动力的车辆(也叫拖车)编成一组,就是动车组,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
8、等.若1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为120 km/h;则6节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为(C)A.120 km/hB.240 km/hC.320 km/hD.480 km/h解析:若1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为v1=120 km/h;则6节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为v2=4v1=120 km/h=320 km/h,故C正确.9.(2012福州调研)一滑块在水平地面上沿直线滑行,t=0时其速度为1 m/s,从此时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(甲)和(乙)所示.设在第1秒内、第2秒内、第3秒内力
9、F对滑块做的功分别为W1、W2、W3,则以下关系正确的是(B)A.W1=W2=W3B.W1W2W3C.W1W3W2D.W1=W2W3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,位移为两个小三角形面积2S,故W1=1S,W2=3S,W3=4S,所以W1W2W3.10.汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶,发动机功率为P;快进入闹市区时,司机减小了油门,使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶.如图四个图象中正确表示从司机减小油门开始,汽车的速度与时间的关系的
10、是(C)解析:汽车在平直公路上匀速行驶时牵引力F等于阻力f,即f=.快进入闹市区时,功率变为P,则牵引力F减小到F,故车要做减速运动,由公式P=Fv和F-f=ma知,v减小,F增大,故车不可能做匀减速运动,且一段时间后又有=f,即v=v0,车开始做匀速运动,C正确.11.如图所示,某人用大小不变的力F拉着放在光滑水平面上的物体,开始时与物体相连的绳和水平面间的夹角是,当拉力F作用一段时间后,绳与水平面间的夹角为.已知图中的高度是h,求绳的拉力FT对物体所做的功.(假定绳的质量、滑轮质量及绳与滑轮间的摩擦不计)解析:设绳的拉力FT对物体做的功为WFT,人的拉力F对绳做的功为WF,由图可知,在绳与
11、水平面的夹角由变到的过程中,拉力F的作用点的位移大小为s=h(-)由W=Fs可知WFT=WF=Fs故绳子的拉力FT对物体做的功为WFT=Fh(-).答案:Fh(-)12.(2012沈阳模拟)一汽车额定功率为100 kW,质量为1.0104 kg,设阻力恒为车重的0.1倍,g取10 m/s2.(1)若汽车保持恒定功率运动,求运动的最大速度;(2)若汽车以0.5 m/s2的加速度匀加速运动,求其匀加速运动的最长时间.解析:(1)当a=0,即F=f时速度最大,则vmax= m/s=10 m/s.(2)匀加速运动中,由F-f=ma得汽车牵引力F=ma+f=1.5104 N.刚达到额定功率时的速度v1= m/s= m/s,此为匀加速运动的末速度,所以匀加速运动的最长时间t=13.3 s.答案:(1)10 m/s(2)13.3 s- 8 - 版权所有高考资源网
