全国版2019版高考物理一轮复习第6章机械能及其守恒定律22功功率能力训练.doc

1、【 精品教育资源文库 】 22 功 功率 1 (2017 江苏南通模拟 )(多选 )如图所示，有三个相同的小球 A、 B、 C，其中小球 A 沿高为 h、倾角为 的光滑斜面以初速度 v0从顶端滑到底端，小球 B 以同样大小的初速度从同等高度处竖直上抛，小球 C 在同等高度处以初速度 v0水平抛出，则 ( ) A小球 A 到达地面时的速度最大 B从开始至落地，重力对它们做功相同 C从开始运动至落地过程中，重力对它们做功的平均功率一定相同 D三个小球到达地面时，小球 B 重力的瞬时功率最大 答案 BD 解析 三个小球在运动的过程中都是只有重力做功，机 械能守恒，所以根据机械能守恒定律可知三个小球

2、落地时动能相等，速度的大小相等，故 A 错误。重力做功只与初、末位置有关，三个小球的起点和终点的高度差一样，所以重力做的功相同，故 B 正确。由题可知， B与 C 在空中运动的时间显然不同，平均功率等于做功的大小与所用时间的比值，小球重力做的功相同，但是时间不同，所以重力做功的平均功率不同，故 C 错误。小球落地时的速度的大小相等而方向不同，由于 A、 C 两球都有水平方向的分速度，而 B 球没有水平方向的分速度，所以 B 球竖直方向的速度最大，由瞬时功率的公式可以知道， B 球的重力的瞬时功率最大 ，故 D 正确。 2.(2017 江苏扬州中学模拟 )如图所示，光滑斜面放在水平面上，斜面上用

3、固定的竖直挡板挡住一个光滑的重球。当整个装置沿水平面向左减速运动的过程中，关于重球所受各力做功情况的说法中错误的是 ( ) 【 精品教育资源文库 】 A重力不做功 B斜面对球的弹力一定做正功 C挡板对球的弹力可能不做功 D挡板对球的弹力一定做负功 答案 C 解析 对球进行受力分析，如图所示，球受到竖直向下的重力 mg，垂直于斜面向上的弹力 N2，挡板对它水平向右的弹力 N1，而球的位移方向水平向左，重力方向与位移方向垂直，重力不做功，故 A 正 确。由于整个装置向左减速运动，加速度水平向右，竖直方向受力平衡，则得 N20 ，且 N2与位移的夹角为锐角，斜面对球的弹力一定做正功，故 B 正确。

4、设加速度为 a，斜面的倾角为 ，根据牛顿第二定律得，竖直方向： N2cos mg 0，水平方向： N1 N2sin ma，由上分析知 N10 ，因为挡板对球的弹力 N1的方向与位移方向相反，所以 N1一定做负功，故 C 错误、 D 正确。 3 (2017 河北衡水中学二调 )(多选 )竖直上抛一球，球又落回原处，已知空气阻力的大小正比于球的速度，下述分析正确的是 ( ) A上升过程中 克服重力做的功大于下降过程中重力做的功 B上升过程中克服阻力做的功等于下降过程中克服阻力做的功 C上升过程中合力做的功的绝对值大于下降过程中合力做的功的绝对值 D上升过程中克服重力做功的最大瞬时功率大于下降过程中

5、重力做功的最大瞬时功率 答案 CD 解析 上升过程中克服重力做的功等于下降过程中重力做的功为 mgh， A 错误；在上升过程中的平均速度大于下降过程中的平均速度，而空气阻力的大小正比于球的速度，所以在上升过程中的平均阻力大于下降过程中的平均阻力，位移大小是相等的，所以上升过程中克服【 精品教育资源文库 】 阻力做的功大于下降 过程中克服阻力做的功， B 错误；物体在上升的过程中，受到的阻力向下，在下降的过程中受到的阻力向上，所以在上升时球受到的合力大，上升过程中合力做的功的绝对值大于下降过程中合力做的功的绝对值， C 正确；上升过程中克服重力做功的最大瞬时功率在初始位置，下降过程中重力做功的

6、最大瞬时功率也在回到原位置处，由于有阻力做负功，所以落回原点的速度小于抛出时的速度，根据 P mgv 可知，上升过程中克服重力做功的最大瞬时功率大于下降过程中重力做功的最大瞬时功率， D 正确。 4列车在空载情况下以恒定功率 P 经过一平直的路段，通过某点时速 率为 v，加速度大小为 a1；当列车满载货物再次经过同一点时，功率和速率均与原来相同，但加速度大小变为a2。重力加速度大小为 g。设阻力是列车重力的 k 倍，则列车满载与空载时的质量之比为 ( ) A.kg a1kg a2B.kg a2kg a1C.P kg a2v kg a1D.P kg a1v kg a2答案 A 解析 由 P Fv

7、、 F f ma 及 f kmg 得 m Pv kg a ，由题干知空载 与满载货物时通过同一点时功率和速率均相同，即 P、 v 不变，所以 m2m1 kg a1kg a2， A 正确。 5 (2018 黑龙江哈师大附中期末 )测定运动员体能的一种装置如图所示，运动员质量为m1，绳拴在腰间沿水平方向跨过滑轮 (不计滑轮质量及摩擦 )，下悬一个质量为 m2的重物，人用力蹬传送带而人的重心不动，使传送带以速率 v 匀速向右运动。下面是人对传送带做功的四种说法，其中正确的是 ( ) A人对传送带不做功 B人对传送带做负功 C人对传送带做功的功率为 m2gv D 人对传送带做功的功率为 (m1 m2)

8、gv 答案 C 解析 人对传送带的摩擦力方向向右，传送带在力的方向上有位移，所以人对传送带做功，摩擦力和位移的方向相同，故做正功，故 A、 B 错误。人的重心不动，绳对人的拉力和传送带对人的摩擦力平衡，而拉力等于 m2g，所以传送带对人的摩擦力等于 m2g，由牛顿第三定律可得人对传送带的摩擦力也等于 m2g，所以人对传送带做功的功率为 m2gv，故 C 正确， D 错误。 6 (2017 安徽安庆二中月考 )(多选 )一质量为 m 的木块静止在光滑的水平面上。从 t【 精品教育资源文库 】 0 开始，将一个大小为 F 的水平恒力作用 在该木块上，下列说法正确的是 ( ) A木块在经历时间 t

9、1的过程中，水平恒力 F 做的功为 F2t212m B木块在经历时间 t1的过程中，在 t1时刻力 F 的瞬时功率为 F2t212m C木块在经历时间 t1的过程中，在 t1时刻力 F 的瞬时功率为 F2t1m D木块在经历时间 t1的过程中，水平恒力 F 做功的平均功率为 F2t21m 答案 AC 解析 由牛顿第二定律可得 a Fm， t1时刻木块的速度为 v at1 Fmt1， t1时间内木块通过的位移为 x 12at21 Ft212m，恒力 F 做的功为 W FxF2t212m ， A 正确；所以 t1时刻 F 的瞬时功率为P Fv F Fmt1 F2t1m ， B 错误， C 正确；力

10、 F 做功的平均功率为 P WtF2t12m ， D 错误。 7 (2017 昆明七校调研 )(多选 )物体受到水平推力 F 的作用在粗糙水平面上做直线运动。通过力和速度传感器监测到推力 F、物体速度 v 随时间 t 变化的规律分别如图甲、乙所示。取 g 10 m/s2，则下列说法正确的是 ( ) A物体的质量 m 0.5 kg B物体与水平面间的动摩擦因数 0.4 C第 2 s 内物体克服摩擦力做的功 W 2 J D前 2 s 内推力 F 做功的平均功率 P 3 W 答案 ABC 解析 由题图甲、乙可知，在 1 2 s 内推力 F2 3 N，物体做匀加速直线运 动，其加速度 a v t 2

11、m/s2，由牛顿第二定律可得 F2 mg ma；在 2 3 s，推力 F3 2 N，物体做匀速直线运动，由平衡条件可知 mg F3；联立解得 m 0.5 kg， 0.4， A、 B 正确；由速度 时间图象与 t 轴所围的面积表示位移可得，第 2 s 内物体位移 x 1 m，克服摩擦力做的功 Wf mgx 2 J， C 正确；第 1 s 内物体没动，推力不做功，第 2 s 内，推力做功 W【 精品教育资源文库 】 F2x 3 J，即前 2 s 内推力 F 做功为 W 3 J，前 2 s 内推力 F 做功的平均功率 P Wt 32 W 1.5 W， D 错误。 8 (2017 徐州模拟 )一辆汽

12、车在平直的公路上以某一初速度运动，运动过程中保持恒定的牵引功率，其加速度 a 和速度的倒数 1v的关系图象如图所示。若已知汽车的质量，则根据图象所给的信息，不能求出的物理量是 ( ) A汽车的功率 B汽车行驶的最大速度 C汽车所受到的阻力 D汽车运动到最大速度所需的时间 答案 D 解析 由 F Ff ma， P Fv 可得： a Pm 1v Ffm，对应图线可知 k Pm 40，已知汽车的质量 m 可求出汽车的功率 P，由 a 0 时， 1vm 0.05 可得： vm 20 m/s，再由 vm PFf，可求出汽车受到的阻力 Ff，但无法求出汽车运动到最大速度所需的时间。故选 D。 9 (201

13、7 广东广州二模 )(多选 )如图，倾角为 30 的自动扶梯在工作电压为 380 V 的电动机带动下以 0.4 m/s 的恒定速率向斜上方运动，电动机的最大输出功率为 4.9 kW，空载时电动机中的电流为 5 A，若载人时扶梯的运动速率和空载时相同。设所载人的平均质量为60 kg，重力加速度 g 取 10 m/s2。不计一切损耗，则扶梯匀速运行过程中 ( ) A站在扶梯上的人不受摩擦力作用 B扶梯可同时乘载的最多人数为 25 人 C扶梯可同时乘载的最多人数为 40 人 D无论空载、承载或满载，电动机的输出功率均为 4.9 kW 【 精品教育资源文库 】 答案 AB 解析 因扶梯斜向上匀速运行

14、，故站在扶梯上的人竖直方向和水平方向均受力平衡，则水平方向不受摩擦力作用， A 正确；维持扶梯运转的功率 P0 UI 380 V5 A 1900 W 1.9 kW，电动机的最大输出功率为 P 最大 4.9 kW，可用于输送顾客的功率 P P 最大 P0 4.9 kW 1.9 kW 3 kW，输送一个人的功率 P Gvsin30 mgvsin30 60 kg10 N/kg0.4 m/ssin30 120 W，同时乘载的最多人数 n PP 3000 W120 W 25(人 )， B 正确、 C 错误；空载时电动机的输出功率为 1.9 kW，满载时电动机的输出功率为 4.9 kW， D 错误。 10 (2017 湖南师大附中二模 )一摩托车在 竖直的圆轨道内侧做匀速圆周运动，人和车的总质量为 m，轨道半径为 R，车经最高点时发动机功率为 P0、车对轨道的压力为 mg。设轨道对摩托车的阻力与车对轨道的压力成正比，则 ( ) A车经最低点时对轨道的压力为 mg B车运动过程中发动机的功率一直不变 C车经最低点时发动机功率为 3P0 D车从最高点到最低点的过