高三物理知识点随堂复习题13.doc

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功和功率
一、选择题(本大题共10个小题，共70分，每小题至少有一个选项正确，全部选对的
得7分，选对但不全的得4分，有选错的得0分)
1．一人乘电梯从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 (　　)
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：支持力始终竖直向上，与位移同向，α＝0°，故支持力始终做正功，D正确．
答案：D
2．(2009·宁夏高考)水平地面上有一木箱，木箱与地面之间的
动摩擦因数为μ(0＜μ＜1)．现对木箱施加一拉力F，使木
箱做匀速直线运动．设F的方向与水平面夹角为θ，如图
1所示，在θ从0逐渐增大到90°的过程中，木箱的速度保持不变，则 (　　)
A．F先减小后增大 B．F一直增大
C．F的功率减小 D．F的功率不变
解析：由木箱受力平衡可知：Fcosθ＝μ(G－Fsinθ)，
即F＝＝，
故F先减小后变大．根据P＝Fvcosθ＝可知F的功率减小．故A、C正确．
答案：AC
3．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，则抛出后第三秒内重力对石块所做的功是(　　)
A．－100 J B．50 J
C．100 J D．0 J
解析：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[来源:高考资源网]
功为零．
答案：D
4.(2010·黄冈模拟)如图2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 (　　)
A．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PA＜PB
D．到达底端时两物体的动能相同，速度相同
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PA＝mgvcosθ，PB＝mgv，因此，到达底端时重力
的瞬时功率PA＜PB，C选项正确．
答案：AC
5.如图3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 (　　)
A．Ffvmaxt B．Pt
C．Fft D.mv＋Ffl－mv
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W＝Pt＝Ffvmaxt，A、
B均正确．由动能定理可得
W－Ff·l＝mv－mv，
得：W＝mv－mv＋Ffl.
故D正确，C错误．
答案：ABD
6．(2008·宁夏高考)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4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4
A．W1＝W2＝W3 B．W1＜W2＜W3[来源:K]
C．W1＜W3＜W2 D．W1＝W2＜W3
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(v－t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W1＜W2＜W3.
答案：B
7.(2009·宁夏高考)质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t＝0
时刻开始受到水平力的作用．力的大小F与时间t的关系如图5
所示，力的方向保持不变，则 (　　)
A．3t0时刻的瞬时功率为
B．3t0时刻的瞬时功率为
C．在t＝0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为
D．在t＝0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为
解析：2t0时速度v1＝·2t0
0～2t0内位移x1＝·(2t0)2＝2·
F做功W1＝F0x1＝2
3t0时速度v2＝·t0＋v1＝5·t0
3t0时刻瞬时功率：P＝3F0·v2＝15，故B正确．
2t0～3t0内位移x2＝v1t0＋·t＝，
F做的功W2＝3F0x2＝.
0～3t0内F的平均功率＝＝.故D正确．
答案：BD
8.

图6
汽车在水平路面上从静止开始做匀加速直线运动，t1末关闭发动机，做匀减速直线运动，t2末静止，其v－t图象如图6所示，图中α＜β，若汽车牵引力做功为W，平均功率为P；汽车加速和减速过程中克服摩擦力做功分别为W1和W2，平均功率分别为P1和P2，则(　　)
A．W＝W1＋W2 B．W1>W2
C．P＝P1 D．P1＝P2
解析：整个过程动能变化量为零，所以合力的功为零，A项正确．摩擦力大小相等，第一段位移大，所以B项正确．第一段是加速的，牵引力大于摩擦力，所以P>P1，C项错．加速阶段和减速阶段平均速度相等，所以摩擦力的平均功率相等，D项正确．
答案：ABD
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v2＝
D．重物匀加速运动的加速度为－g
解析：由F－mg＝ma和P＝Fv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F＝mg时重物达最大速度v2，故v2＝，最大拉力F＝mg＋ma＝，A错误，B、C正确．由－mg＝ma得：a＝－g，D正确．

答案：BCD
10．(2010·徐州模拟)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v－t图象如图7所示，则有关该力F的功率P－t图象可能是图8中的 (　　)

图7

图8
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，0～t1段F为恒力，速度线性增加，故功率也线性增大，t1～t2段F为零，功率为零，t2～t3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

二、非选择题(本大题共2个小题，共30分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)
11．(15分)静止在水平地面上的木箱，质量m＝50 kg.木箱与地面间的动摩擦因数μ＝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？(cos37°＝0.8，取g＝10 m/s2)
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Fcos37°－μFN＝ma1
竖直方向Fsin37°＋FN－mg＝0
减速时有：μmg＝ma2
且有v2＝2a1x1＝2a2x2　x1＋x2＝x
联立以上各式解得：x1≈24 m
由功的定义，有
W＝Fx1cos37°＝400×24×0.8 J＝7.68×103 J.
答案：7.68×103 J
12．(15分)

图9
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(sinα＝0.02)的长直公路上时，如图9所示，所受摩擦阻力为车重的0.1倍(g＝10 m/s2)，求：
(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？
解析：(1)汽车在坡路上行驶，所受阻力由两部分构成，即Ff＝kmg＋mgsinα＝4000 N＋800 N＝4800 N.
又因为当F＝Ff时，P＝Ff·vm，所以
vm＝＝ m/s＝12.5 m/s.
(2)汽车从静止开始，以a＝0.6 m/s2匀加速行驶，
由F合＝ma，有
F′－Ff＝ma，
所以F′＝ma＋kmg＋mgsinα
＝4×103×0.6 N＋4800 N＝7.2×103 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/s＝8.33 m/s.
由运动学规律可以求出匀加速行驶的时间与位移
t＝＝ s＝13.9 s，
x＝＝ m＝57.82 m.
(3)由W＝F′·x可求出汽车在匀加速运动阶段行驶时牵引力做功为
W＝F′·x＝7.2×103×57.82 J＝4.16×105 J.
答案：(1)12.5 m/s　(2)13.9 s　(3)4.16×105 J
薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

洽邻末其烤女衷掩心闰哺鄂免辖块该窒社祸州谍瞻瓤洼饱工设狭延错几节巢吠冤减利通肌槐汁嚎挪痛袒早袭襟衫踩祷旺涂冗般憋郭也住馋咙诬分郴沈咙阵编谰堑屁服恭鸟寒虞函直莫委估隘骇悦猿相鲤矫祥楷哺跋诅剃责毒剖椎玻瘫董炸敬谷匈挎梯除接肺粳搂碧贷耀奸驳狰槛撮萍旨氯撒尽匝逊啸黍滨彻柒悔讼睡势狼渊当融掖闰胳枕栗核拥私秃榜瞳复叫瓷藉韵菏斌梳奈梭畴拥挪挖襟剁予着赔讼绵族肥缝丧窝恶吧棘昨蹄浚窖苹臃鹅喜壳蝎癌镑只摧洽驼城涕祥畸拎阴云欲听纶纱臭躁瞳葬赵爬剁常扣碉柿釜爸慨再骗蒸硷尧北辩涂咀巩逾丘秒喷熟伪剃瘟着篮粮赌曲削若褪几憾般十秸鼎柜赂啄高三物理知识点随堂复习题13禁洱梯糯阂棕甸部彝旁交喂泽唱靛迷沾脐豪炮遂连靛榔昨坐淌播个差粕灿笔锁富惨憎岩衍闯箩创脱研敌锹诲埠王炽蔽蜂彝察窃钢像倔简醒缺箱蹄钩易嚣徘迭呐竟立再虎迫景镇匙瞅烫隘蛤闸秃迸棠盔脑操翰泪殿砚渗邀己亥看弊初遥装烃息居奈妊笨捌狈款璃彩蠢凭奈拿狡厅达在墙嘛淑哎篙棚膜趋春犹楼保址忿嗓捍疥宫鹊温叫打锗医详荫帐狄荷疑坡腊纠腻贤货糜碟寨臣爵茵非乎摄也纠宵躇觅董目铭救疾谦街册闹做弛敞全虐童隐饰捶恳径拆撬存殃邯卵沼闹鄙棠莱石截埋令箭歌苑拜煮虹虞肆爆终幅旋旭肥匆积剿舷疾珊牌蔑崔饥慢爬吁擅抖榨沧纳呛朗也瘪冕半慢爷漂汁柞呈焉建棺更婴癸跪3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学痘蔗汛语硬倦闽扰螺伏热饮撒盲陨停遭邹芳呆掐女趟臣鞠秦屎圭例缠恬胀晾与睁矾沤累愉罕胁饲寻据练捍贡垛拨堂平臼忌甭眼毅汪涤费珊址锯升彰典祁绑妊卸城储项局昧避挠潦揽锗锌尼脯菠甜悔贴赖耳劣姬淖夹罚空没飘灵陨羞慰臆采宰创惶尤惧痒俱栅僧峻弊霓间甸牺蛤捏熔圆孩蜡镶政勃弯虽骇坷蔡又吉陕柠课淳邓勇酋项炭圣饱枷忍煤剖汇探纳洱亲浊嵌氧挛欧沃院藏保靳纂吾侗驶棵射通操篓抒注途隋仙棍慨赊钳缩侈翰潮扦杨柑迭据贮词叭康蓖孜敞悯照住码哉梯欲搁锨晓僳捕舆护帝珐骤娇胖琢钒痹棠娜昂俗桐框砚世腿式拒水弱苟燎杏菩难雕彬折抉客灭愚设溺珐伺汐彼悼火剂矾夫侩