第19講功與功率（練習(xí)）（解析版）-2025年高考物理一輪復(fù)習(xí)講練測（新教材新高考）-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

【題型一】功的分析與計(jì)算
1．如圖所示，利用無人機(jī)運(yùn)送貨物。則在無人機(jī)勻減速豎直下降過程中（）
A．貨物的動能保持不變B．貨物受到的重力做負(fù)功
C．貨物受到的拉力做負(fù)功D．貨物受到的拉力功率變大
【答案】C
【詳解】A．在無人機(jī)勻減速豎直下降過程中，無人機(jī)的速度逐漸減小，貨物的動能逐漸減小，故A錯(cuò)誤；
BC．在無人機(jī)勻減速豎直下降過程中，重力方向向下，運(yùn)動方向向下，則貨物受到的重力做正功；貨物受到的拉力方向向上，則貨物受到的拉力做負(fù)功，故B錯(cuò)誤，C正確；
D．以貨物為對象，根據(jù)牛頓第二定律可得
無人機(jī)做勻減速運(yùn)動，所以貨物受到的拉力恒定不變，根據(jù)
由于速度逐漸減小，所以貨物受到的拉力功率變小，故D錯(cuò)誤。
故選C。
2．如圖，斜面體A放在水平面上，球體B放在斜面體的斜面與豎直墻壁之間，外力F作用在A上使A、B處于靜止?fàn)顟B(tài)，不計(jì)一切摩擦，現(xiàn)撤去F，在球B向下運(yùn)動的過程中，下列說法正確的是（）
A．A對B不做功B．B對A不做功
C．B的機(jī)械能守恒D．A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
【答案】D
【詳解】ABCD．撤去推力后，A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，B對A做正功，A對B做負(fù)功，A的機(jī)械能增大，B的機(jī)械能減小。
故選D。
3．如圖所示，物體在力F的作用下沿水平方向發(fā)生了一段位移，圖中力F對物體做負(fù)功的是（）
A．B．
C．D．
【答案】B
【詳解】力F做功計(jì)算公式為，其中表示力F與位移L之間的夾角，位移方向與運(yùn)動方向相同，所以，當(dāng)力與位移的夾角為鈍角時(shí)，力F對物體做負(fù)功。
故選B。
4．如圖所示，物體先后由靜止開始從兩斜面的頂端A分別下滑至底端C、D，若物體與兩斜面間的動摩擦因數(shù)相同，兩個(gè)過程中重力對物體做功分別為、，摩擦力對物體做功分別為、，則（）
A．B．C．D．
【答案】D
【詳解】AB．根據(jù)
h相同，則重力對物體做功相同，即
故AB錯(cuò)誤；
CD．設(shè)斜面的傾角為，動摩擦因數(shù)為，則摩擦力對物體做功
所以
故D正確，C錯(cuò)誤。
故選D。
5.（多選）某游客領(lǐng)著孩子在貴港市龍?zhí)渡止珗@游玩時(shí)，孩子不小心將手中質(zhì)量為m的玩具皮球掉落，皮球從A點(diǎn)滾到了山腳下的B點(diǎn)，高度標(biāo)記如圖所示。重力加速度大小為g。在皮球從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中（）
A．皮球所受重力做的功為
B．皮球所受重力做的功為
C．皮球的重力勢能減少
D．皮球的重力勢能減少
【答案】AC
【詳解】AB．重力做功與物體的運(yùn)動路徑無關(guān)，只與物體初、末位置的高度差有關(guān)，從A到B的高度差是H，所以皮球所受重力做的功為
故A正確，B錯(cuò)誤；
CD．由重力勢能和重力做功的關(guān)系可知，從A到B重力勢能變化為
即皮球的重力勢能減少，故C正確，D錯(cuò)誤；
故選AC。
【題型二】變力做功的求解
1.（多選）力F對物體所做的功可由公式求得。但用這個(gè)公式求功是有條件的，即力F必須是恒力。而實(shí)際問題中，有很多情況是變力在對物體做功。那么，用這個(gè)公式不能直接求變力的功，我們就需要通過其他的一些方法來求解力F所做的功。如圖，對于甲、乙、丙、丁四種情況下求解某個(gè)力所做的功，下列說法正確的是（）
A．甲圖中若F大小不變，物塊從A到C過程中力F做的為
B．乙圖中，全過程中F做的總功為
C．丙圖中，繩長為R，若空氣阻力f大小不變，小球從A運(yùn)動到B過程中空氣阻力做的功
D．圖丁中，F(xiàn)始終保持水平，無論是F緩慢將小球從P拉到Q，還是F為恒力將小球從P拉到Q，F(xiàn)做的功都是
【答案】AB
【詳解】A．因沿著同一根繩做功的功率相等，則力對繩做的功等于繩對物體做的功，則物塊從A到C過程中力F做的為
故A正確；
B．乙圖的面積代表功，則全過程中F做的總功為
故B正確；
C．丙圖中，繩長為R，若空氣阻力f大小不變，可用微元法得小球從A運(yùn)動到B過程中空氣阻力做的功為
故C錯(cuò)誤；
D．圖丁中，F(xiàn)始終保持水平，當(dāng)F為恒力時(shí)將小球從P拉到Q，F(xiàn)做的功是
而F緩慢將小球從P拉到Q，F(xiàn)為水平方向的變力，F(xiàn)做的功不能用力乘以位移計(jì)算，故D錯(cuò)誤。
故選AB。
2．（多選）放在粗糙水平面上的物體受到水平拉力的作用，在0~6s內(nèi)其速度與時(shí)間圖像和該拉力的功率與時(shí)間圖像分別如圖甲和乙所示，下列說法正確的是（）
A．0~6s內(nèi)物體位移大小為36m
B．0~6s內(nèi)拉力做的功為70J
C．合力在0~6s內(nèi)做的功與0~2s內(nèi)做的功不相等
D．滑動摩擦力大小為N
【答案】BD
【詳解】A．由速度與時(shí)間圖像圍成的面積等于物體的位移，則0～6s內(nèi)物體的位移大小
故A錯(cuò)誤；
B．由功率與時(shí)間圖像圍成的面積等于力做的功，則在0～6s內(nèi)拉力做的功為
故B正確；
C．在0～6s 內(nèi)與0～2s 內(nèi)動能變化相同，則根據(jù)動能定理可知，合外力在0～6s內(nèi)做的功與0～2s 內(nèi)做的功相等，故C錯(cuò)誤；
D．在2～6s內(nèi)，v=6m/s，P=10W，物體做勻速運(yùn)動，摩擦力f=F，由
則有
故D正確。
故選BD。
3．（多選）質(zhì)量為的物體在水平面上沿直線運(yùn)動，受到的阻力大小恒定。經(jīng)某點(diǎn)開始沿運(yùn)動方向的水平拉力F與運(yùn)動距離x的關(guān)系如圖所示，物體做勻速直線運(yùn)動。下列對圖示過程的說法正確的是（）
A．在處物體加速度大小為
B．拉力對物體做功為
C．物體克服阻力做功為
D．合力對物體做功為
【答案】BC
【詳解】A．物體做勻速直線運(yùn)動，可知阻力大小為
在處，由圖像可知拉力為
根據(jù)牛頓第二定律可得
解得
故A錯(cuò)誤；
B．根據(jù)圖像與橫軸圍成的面積表示拉力做功，可知拉力對物體做功為
故B正確；
C．物體克服阻力做功為
故C正確；
D．合力對物體做功為
故D錯(cuò)誤。
故選BC。
4.質(zhì)量為的物體在水平力F的作用下在水平面上沿x軸由靜止開始運(yùn)動，F(xiàn)隨位置x變化的圖像如圖所示。已知物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.5，重力加速度g取，則物體從運(yùn)動到的過程中，合外力做功為（）
A．B．C．D．
【答案】D
【詳解】力F是線性變化，可以用平均力求功。則所有力對物體做的功為
故選D。
5.如圖所示，用一個(gè)大小不變的力拉著滑塊（視為質(zhì)點(diǎn)）使其沿半徑為的水平圓軌道勻速運(yùn)動半周，若力的方向始終與其在圓軌道上作用點(diǎn)的切線成夾角，則力做的功為（）

A．B．C．D．
【答案】A
【詳解】將力分解為切線方向和徑向方向兩個(gè)分力，其中徑向方向始終與速度方向垂直，不做功，切線方向分力始終與速度方向相同，則滑塊勻速運(yùn)動半周，力做的功為
故選A。
【題型三】功率的分析與計(jì)算
1.如圖所示，馬拉雪橇沿水平冰面以速度v做勻速直線運(yùn)動。若馬對雪橇的拉力F恒定，與豎直方向夾角為，則拉力F的功率為（）
A．B．
C．D．
【答案】A
【詳解】根據(jù)功率的公式
故選A。
2.如圖所示，甲、乙兩同學(xué)在水平地面上練習(xí)墊排球。甲同學(xué)將排球墊過去的軌跡為Ⅰ，乙同學(xué)將排球墊回的軌跡為Ⅱ，兩同學(xué)的接球點(diǎn)在同一高度，甲同學(xué)墊球和接球的位置相同，球可視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，關(guān)于排球在軌跡Ⅰ、Ⅱ中的運(yùn)動，下列判斷正確的是（）
A．運(yùn)動時(shí)間可能相同B．最小速度大小可能相同
C．最大速度大小可能相同D．重力的最大瞬時(shí)功率可能相同
【答案】C
【詳解】A．不計(jì)空氣阻力，排球做斜拋運(yùn)動，豎直方向上做豎直上拋運(yùn)動，水平方向做勻速直線運(yùn)動，設(shè)最高點(diǎn)到接球點(diǎn)的高度為h，根據(jù)豎直方向的運(yùn)動規(guī)律，則運(yùn)動時(shí)間
由圖可知
則
故A錯(cuò)誤；
B．在最高點(diǎn)豎直速度為零，速度最小為水平分速度，水平方向
水平位移大小相同，則
故B錯(cuò)誤；
C．接球點(diǎn)的豎直方向速度最大，則此位置速度最大，豎直方向
則
最大速度的大小
所以最大速度大小可能相同，故C正確；
D．重力的最大瞬時(shí)功率
則
故D錯(cuò)誤。
故選C。
3．為慶祝元宵佳節(jié)，某地進(jìn)行無人機(jī)燃放表演。如圖所示，無人機(jī)上升至高度處懸停后，開始沿同一水平方向噴射煙花彈。已知噴出煙花彈的速度大小的范圍為，假定每顆煙花彈的初始質(zhì)量均為且燃燒速率（單位時(shí)間內(nèi)質(zhì)量的變化量）相同，煙花彈落地區(qū)域?yàn)槲ｋU(xiǎn)區(qū)域，忽略空氣阻力，重力加速度為，下列說法正確的是（）
A．速度為的煙花彈在空中飛行的時(shí)間最短
B．危險(xiǎn)區(qū)域的寬度為
C．每顆煙花彈落地前瞬間重力的功率都相同
D．每顆煙花彈落地前瞬間的機(jī)械能都相同
【答案】C
【詳解】A．煙花彈做平拋運(yùn)動，豎直做自由落體運(yùn)動，則有
可得煙花彈在空中飛行的時(shí)間為
可知煙花彈在空中飛行的時(shí)間一定，與水平初速度無關(guān)，故A錯(cuò)誤；
B．根據(jù)
可得危險(xiǎn)區(qū)域的寬度為
故B錯(cuò)誤；
C．根據(jù)
已知每顆煙花彈的初始質(zhì)量均為，且燃燒速率相同，由于下落時(shí)間相同，所以每顆煙花彈落地前瞬間質(zhì)量相同，則每顆煙花彈落地前瞬間重力的功率都相同，故C正確；
D．每顆煙花彈落地前瞬間，豎直分速度相等，但水平分速度不相等，所以落地前瞬間的速度大小不相等，則每顆煙花彈落地前瞬間的機(jī)械能并不相同，故D錯(cuò)誤。
故選C。
【題型四】機(jī)車啟動
1.某學(xué)校師生參加建模大賽制作了一輛由清潔能源驅(qū)動的小車，模型展示環(huán)節(jié)小車能在平直軌道上由靜止開始沿直線加速行駛，經(jīng)過時(shí)間t速度剛好達(dá)到最大值。設(shè)在此加速過程中小車電動機(jī)的功率恒為P，小車質(zhì)量為m，運(yùn)行中所受阻力恒定，則下列說法中正確的是（）
A．加速過程中小車所受合外力恒定不變B．加速過程中小車前進(jìn)的距離為
C．加速過程中小車所受阻力恒為D．加速過程中小車合外力做功為Pt
【答案】C
【詳解】A．這一過程中電動機(jī)的功率恒為P，根據(jù)
可知隨著小車速度的增加，小車受到的牽引力逐漸減小，而阻力恒定，故加速過程中小車所受合外力發(fā)生變化，故A錯(cuò)誤；
C．當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)，速度最大，則加速過程中小車所受阻力為
故C正確；
BD．加速過程中，根據(jù)動能定理可得小車受到的合外力所做的功為
可得小車受到的牽引力做的功為
解得
故BD錯(cuò)誤。
故選C。
2．2022年6月，中國海軍第三艘航母“福建”號已經(jīng)下水了。新航母采用了大量的造船新科技、新材料和新工藝。艦上擁有三條電磁彈射器，大大提高了脫載機(jī)的起飛速度。如圖所示，“福建艦”正在沿直線航行，某時(shí)刻速度為，加速度為，一段時(shí)間t后速度變?yōu)椋铀俣葹?，且、均不為零。在這段時(shí)間內(nèi)位移為s。設(shè)其質(zhì)量為m，發(fā)動機(jī)的輸出功率恒為P，所受阻力恒為f，則下列關(guān)系式正確的是（）
A．B．
C．D．
【答案】A
【詳解】A．發(fā)動機(jī)的輸出功率恒為P，所受阻力恒為f，根據(jù)動能定理有
故A正確；
B．速度為，加速度為，則有
，
解得
故B錯(cuò)誤；
C．發(fā)動機(jī)的輸出功率一定，速度增大，牽引力減小，加速度減小，航母做加速度減小的變加速直線運(yùn)動，根據(jù)速度時(shí)間圖像，其圖像與時(shí)間軸所圍幾何圖形的面積大于對應(yīng)勻加速直線運(yùn)動的位移，可知
故C錯(cuò)誤；
D．速度為，加速度為，則有
，
解得
故D錯(cuò)誤。
故選A。
3．如圖甲所示，在水平路段AB上有一質(zhì)量的汽車，正以的速度向右運(yùn)動，汽車前方的水平路段BC較粗糙，汽車通過整個(gè)ABC路段的v-t圖象如圖乙所示，t時(shí)刻汽車到達(dá)C點(diǎn)，速度。已知運(yùn)動過程中汽車發(fā)動機(jī)的輸出功率保持不變，BC的長度，汽車在AB、BC路段上運(yùn)動時(shí)所受阻力分別為、。求：
（1）、的大小；
（2）汽車通過BC段的時(shí)間。
【答案】（1）2500N，5000N；（2）9s
【詳解】（1）根據(jù)
汽車勻速行駛時(shí)牽引力等于阻力，則汽車在AB、BC路段上運(yùn)動時(shí)所受阻力分別為：
（2）設(shè)在BC段經(jīng)歷的時(shí)間為由動能定理
解得
1．某人（視為質(zhì)點(diǎn)）在空乘逃生演練時(shí)，從傾斜滑墊上端A點(diǎn)由靜止滑下，經(jīng)過轉(zhuǎn)折點(diǎn)B后進(jìn)入水平滑墊，最后停在水平滑墊上的C點(diǎn)，A點(diǎn)在水平地面上的射影為點(diǎn)，該過程簡化示意圖如圖所示。已知人與傾斜滑墊和水平滑墊間的動摩擦因數(shù)均為，、B兩點(diǎn)間的距離為，B、兩點(diǎn)間的距離為，人的質(zhì)量為，重力加速度大小為，不計(jì)人通過轉(zhuǎn)折點(diǎn)B時(shí)的機(jī)械能損失，下列說法正確的是（）
A．人與傾斜滑墊間因摩擦產(chǎn)生的熱量大于
B．人與傾斜滑墊間因摩擦產(chǎn)生的熱量為
C．人從A點(diǎn)運(yùn)動到點(diǎn)的過程中克服摩擦力做的功為
D．因?yàn)閮A斜滑墊的傾角未知，所以不能求出人從A點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)的過程中克服摩擦力做的功
【答案】C
【詳解】AB．設(shè)傾斜滑墊的傾角為，對人分析有
故錯(cuò)誤；
CD．人從A點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)的過程中克服摩擦力做的功
故C正確；D錯(cuò)誤。
故選C。
2．如圖所示，傾角為30°的光滑斜面固定在水平地面上，一輕質(zhì)彈簧下端固定在斜面底端擋板上，上端與質(zhì)量為1kg的小滑塊A相連，A上疊放另一個(gè)質(zhì)量為2kg的小滑塊B，彈簧的勁度系數(shù)為k=50N/m，初始時(shí)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)用沿斜面向上的拉力F作用在滑塊B上，使B開始沿斜面向上做加速度大小為2m/s2的勻加速直線運(yùn)動。重力加速度大小為10m/s2，不計(jì)空氣阻力。從開始運(yùn)動到A、B分離瞬間，拉力F做功為（）
A．1.76JB．1.6JC．1.4JD．1.12J
【答案】B
【詳解】初始時(shí)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，設(shè)此時(shí)彈簧壓縮量為x0，對小滑塊A和B組成的系統(tǒng)，根據(jù)胡克定律和平衡條件得
解得彈簧壓縮量
小滑塊A、B分離瞬間，兩者之間的彈力恰好為零，且有相同的加速度a，設(shè)此時(shí)彈簧的壓縮量為x1，則對小滑塊A由牛頓第二定律得
解得
在小滑塊A、B分離之前，設(shè)A、B的位移為x，對A、B整體，根據(jù)胡克定律和牛頓第二定律有
解得
則拉力做功
將各量代入上式可解得
故B正確。
故選B。
3．質(zhì)量為的小物塊，在水平拉力F的作用下在水平面上直線運(yùn)動1m距離，此過程中拉力F隨位移x變化的關(guān)系如圖所示，已知物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)，重力加速度。則物塊在內(nèi)所受合力做功為（）
A．3JB．4JC．5JD．6J
【答案】A
【詳解】小物塊所受的摩擦力
由圖可知，拉力的最小值都大于小物塊所受的摩擦力，所以從拉力作用開始，小物塊就開始運(yùn)動，根據(jù)可知圖像的面積為對小物塊做的功為
摩擦力對小物塊做的功為
物塊在內(nèi)所受合力做功為
故選A。
4．過去人們通常用驢來拉磨把谷物磨成面粉，如圖甲所示。假設(shè)驢拉磨可以看成做勻速圓周運(yùn)動，示意圖如圖乙所示，驢對磨桿末端的拉力，拉力沿圓周切線方向，磨桿的半徑，驢拉磨轉(zhuǎn)動一周的時(shí)間為7s，，則下列說法正確的是（）
A．磨桿上各點(diǎn)的線速度均相等B．驢轉(zhuǎn)動一周拉力所做的功為1680J
C．驢轉(zhuǎn)動一周拉力的平均功率為480WD．磨桿末端的線速度大小為0.3m/s
【答案】C
【詳解】A．磨桿上各點(diǎn)的角速度相等，根據(jù)可知，半徑不同，則線速度不同，故A錯(cuò)誤；
B．驢轉(zhuǎn)動一周拉力所做的功為
故B錯(cuò)誤；
C．驢轉(zhuǎn)動一周拉力的平均功率為
故C正確；
D．磨桿末端的線速度大小為
故D錯(cuò)誤。
故選C。
5．如圖所示，將質(zhì)量為m的小球從高為h處以初速度水平拋出，落地時(shí)速度大小為v，方向與水平面成角，空氣阻力不能忽略，重力加速度為g。下列說法正確的是（）
A．重力對小球做的功為
B．落地時(shí)小球重力的功率為mgv
C．合外力對小球做的功為
D．空氣阻力對小球做的功為
【答案】D
【詳解】ACD．根據(jù)動能定理
其中重力做功為
設(shè)空氣阻力做功為，則
解得
故AC錯(cuò)誤，D正確；
B．落地時(shí)小球重力的功率為
故B錯(cuò)誤。
故選D。
6．如圖（a）所示，從高處M點(diǎn)到地面N點(diǎn)有Ⅰ、Ⅱ兩條光滑軌道。兩相同小物塊甲、乙同時(shí)從M點(diǎn)由靜止釋放分別沿某一軌道滑到N點(diǎn)，小物塊甲、乙的速率v與時(shí)間t關(guān)系如圖（b）所示。由圖可知，兩物塊在分別在M點(diǎn)到N點(diǎn)的下滑過程中（）
A．甲沿Ⅰ下滑且甲的重力功率一直增大
B．乙沿Ⅱ下滑且乙的重力功率一直不變
C．甲沿Ⅰ下滑且同一時(shí)刻甲的動能比乙的小
D．乙沿Ⅰ下滑且同一時(shí)刻乙的動能比甲的大
【答案】D
【詳解】AB．由圖（b）可知，甲下滑過程中，甲做勻加速直線運(yùn)動，則甲沿Ⅱ下滑，其下滑過程中，速度增大，豎直方向的分速度增大，根據(jù)瞬時(shí)功率公式
則重力功率一直增大；乙做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動，則乙沿I下滑，其初速度為0，則重力的功率一開始為0，滑到N點(diǎn)后，其速度水平，豎直方向的分速度為0，則重力的功率為0，由于在滑動過程中，存在豎直方向的分速度，則在滑動過程中，乙重力的功率不為0，則乙沿Ⅰ下滑過程中重力功率先增大后減小，故AB錯(cuò)誤；
CD．圖（b）為圖像，乙沿I下滑，由圖（b）可知任意時(shí)刻甲的速度大小都小于乙的速度大小，由動能公式
可知同一時(shí)刻乙的動能比甲的大，故C錯(cuò)誤，D正確；
故選D。
7．（多選）如圖，質(zhì)量為m 的電動遙控玩具車在豎直面內(nèi)沿圓周軌道內(nèi)壁以恒定速率v運(yùn)動，已知圓軌道的半徑為R，玩具車所受的摩擦阻力為玩具車對軌道壓力的k倍，重力加速度為g， P、Q為圓軌道上同一豎直方向上的兩點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，運(yùn)動過程中，玩具車（）

A．在最低點(diǎn)與最高點(diǎn)對軌道的壓力大小之差為6mg
B．通過 P、Q兩點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力大小之和為
C．由最低點(diǎn)到最高點(diǎn)克服摩擦力做功為kπmv2
D．由最低點(diǎn)到最高點(diǎn)電動機(jī)做功為2kπmv2+2mgR
【答案】BC
【詳解】A．在最低點(diǎn)，玩具車在半徑方向受到向下的重力和向上的支持力，由向心力公式得
在最高點(diǎn)，玩具車在半徑方向受到向下的重力和向下的支持力，由向心力公式得
兩式相減可得
A錯(cuò)誤；
BC．在PQ兩點(diǎn)的受力如圖所示
在Q點(diǎn)，由向心力公式有
在P點(diǎn)，由向心力公式有
兩式相加可得
因摩托車在不同位置與圓軌道間的壓力不同，所以摩擦力是一個(gè)變力，將圓軌道分成N段，在軌道上下關(guān)于水平直徑對稱的位置上取兩小段A、B，每段的長度為，則在A、B兩小段的壓力可視為恒力，摩擦力做功之和為
解得
所以摩托車從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)克服摩擦力做功為
BC正確；
D．玩具車在豎直面內(nèi)沿圓周軌道內(nèi)壁以恒定速率v運(yùn)動,由最低點(diǎn)到最高點(diǎn)由動能定理可知
解得
D錯(cuò)誤。
故選BC。
8（多選）．如圖甲所示，某水電站建筑工地用發(fā)動機(jī)沿傾斜光滑軌道將建材拉到大壩頂上，已知軌道的傾角θ=37°，每次從大壩底端由靜止向上拉建材的過程中，發(fā)動機(jī)所做的功W與建材的位移x的關(guān)系如圖乙所示。圖乙中圖線為直線，當(dāng)x=6m時(shí)發(fā)動機(jī)達(dá)到額定功率。已知每個(gè)建材的質(zhì)量m=100kg，重力加速度。g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8，下列說法正確的是（）
A．建材做變加速運(yùn)動
B．x=6m時(shí)，建材的速度大小為12m/s
C．發(fā)動機(jī)的額定功率為5400W
D．從x=0到x=6m過程中，發(fā)動機(jī)的平均功率為2700W
【答案】CD
【詳解】A．根據(jù)圖乙，發(fā)動機(jī)所做的功W與建材的位移x的函數(shù)關(guān)系表達(dá)式為
根據(jù)功的定義式有
可知，發(fā)動機(jī)的牽引力為
可知，建材向上做勻加速運(yùn)動，故A錯(cuò)誤；
B．x=6m時(shí)，根據(jù)動能定理有
其中
解得
故B錯(cuò)誤；
C．根據(jù)題意，當(dāng)x=6m時(shí)發(fā)動機(jī)達(dá)到額定功率，則額定功率為
故C正確；
D．從x=0到x=6m過程中，發(fā)動機(jī)的平均功率為
故D正確。
故選CD。
9．（多選）近年來，國產(chǎn)新能源汽車技術(shù)進(jìn)步明顯，比亞迪秦搭載第五代DM技術(shù)的混動“雙引擎”小汽車在實(shí)測中，百公里油耗小于2.5L，綜合續(xù)航里程超過2300km，續(xù)航實(shí)現(xiàn)了巨幅提升，遠(yuǎn)超傳統(tǒng)燃油車。若質(zhì)量的“雙引擎”小汽車，當(dāng)行駛速度時(shí)靠電動機(jī)輸出動力；當(dāng)行駛速度在范圍內(nèi)時(shí)靠汽油機(jī)輸出動力，同時(shí)內(nèi)部電池充電；當(dāng)行駛速度時(shí)汽油機(jī)和電動機(jī)同時(shí)工作，這種汽車更節(jié)能環(huán)保。若該小汽車在一條平直的公路上由靜止啟動，汽車的牽引力F隨運(yùn)動時(shí)間t變化的圖像如圖所示，若小汽車行駛過程中所受阻力恒為1250N。已知汽車在時(shí)刻第一次切換動力引擎，以后保持恒定功率行駛至第時(shí)刻。下列判斷正確的是（）
A．階段汽車的加速度為
B．汽車第一次切換動力引擎時(shí)刻
C．電動機(jī)輸出的最大功率為90kW
D．時(shí)刻后若要繼續(xù)加速將是“雙引擎”同時(shí)工作模式
【答案】AD
【詳解】A．開始階段，牽引力F1=5000N，根據(jù)牛頓第二定律
解得開始階段的加速度
故A正確；
B．汽車第一次切換動力引擎時(shí)v1=54km/h=15m/s，運(yùn)動的時(shí)間
s
故B錯(cuò)誤；
C．時(shí)刻，電動機(jī)輸出功率最大
Pm==75kW
故C錯(cuò)誤；
D．汽油機(jī)工作期間，功率
W=90000W時(shí)刻汽車的速度為
=90km/h
根據(jù)題意，若要繼續(xù)加速將是“雙引擎”同時(shí)工作模式，故D正確；
故選AD。
10．（多選）某同學(xué)將一個(gè)質(zhì)量為m的乒乓球以初速度豎直向上拋出，若上升過程中乒乓球的加速度大小a隨速率v的變化關(guān)系如圖所示，乒乓球上升到最高點(diǎn)后又落回到拋出點(diǎn)，落回到拋出點(diǎn)前已經(jīng)開始做勻速運(yùn)動。已知乒乓球受到的空氣阻力與乒乓球的速度大小成正比，重力加速度大小為g。關(guān)于乒乓球從開始上拋到再次回到拋出點(diǎn)的運(yùn)動過程，下列說法正確的是（）
A．乒乓球上升過程中，當(dāng)速度減到時(shí)，受到的空氣阻力大小為2mg
B．乒乓球回到拋出點(diǎn)時(shí)的速度大小為
C．乒乓球上升過程中，乒乓球減少的機(jī)械能為
D．乒乓球下降過程中，乒乓球克服空氣阻力做的功小于
【答案】BD
【詳解】A．由題圖可知，加速度與速度成一次函數(shù)關(guān)系，有
對上升階段乒乓球受力分析有
整理有
由于，所以解得
故A項(xiàng)錯(cuò)誤；
B．由上述分析可知，當(dāng)其速度為時(shí)，其阻力的大小為mg，又因?yàn)槠古仪蛟诨氐綊伋鳇c(diǎn)前已經(jīng)勻速，有
解得
即此時(shí)乒乓球的速度大小為，故B項(xiàng)正確；
C．由之前的分析可知，有
即阻力關(guān)于v均勻變化，則上升過程的平均阻力為
則上升過程中克服阻力做功為
動能定理有
解得
由功能關(guān)系可知，阻力做負(fù)功機(jī)械能減少，有上述分析可知，機(jī)械能減少，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；
D．整個(gè)過程分析有
解得
又由于上升過程其做空氣阻力做功為
所以下降階段空氣阻力做功為
則下降階段克服空氣阻力做功為小于，故D項(xiàng)正確。
故選BD。
11．隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，無人機(jī)已廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)和生活。某廠家在無風(fēng)的天氣做無人機(jī)飛行測試，讓無人機(jī)從地面由靜止開始豎直上升，上升過程的速度與時(shí)間關(guān)系如圖所示，其中0~2s內(nèi)圖像為直線，2s末電動機(jī)功率達(dá)到額定值，此后保持額定功率運(yùn)動。已知無人機(jī)總質(zhì)量m=2.0kg，空氣阻力恒為無人機(jī)總重力的0.1倍，g取10m/s2，求：（計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）
（1）無人機(jī)在0~2s內(nèi)電動機(jī)提供的牽引力F；
（2）無人機(jī)豎直向上運(yùn)動過程能夠達(dá)到的最大速度vm；
（3）無人機(jī)2~6s內(nèi)上升的高度H。
【答案】（1）28N；（2）7.6m/s；（3）30m
【詳解】（1）由圖可知內(nèi)無人機(jī)做勻加速直線運(yùn)動，其加速度
空氣阻力恒為無人機(jī)總重力的0.1倍，則空氣阻力
根據(jù)牛頓第二定律
代入數(shù)據(jù)解得
（2）2s末電動機(jī)功率達(dá)到額定值，此時(shí)速度，根據(jù)功率公式
當(dāng)無人機(jī)速度最大時(shí)，無人機(jī)加速度為零，可得
又因?yàn)?br>代入數(shù)據(jù)解得
（3）2-6s內(nèi)，時(shí)間間隔，由動能定理可得
代入數(shù)據(jù)解得
12．圖甲是我國自主設(shè)計(jì)開發(fā)的全球最大回轉(zhuǎn)自升塔式起重機(jī)，它的開發(fā)標(biāo)志著中國工程用超大噸位塔機(jī)打破長期依賴進(jìn)口的局面，也意味著中國橋梁及鐵路施工裝備進(jìn)一步邁向世界前列。該起重機(jī)某次從t=0時(shí)刻由靜止開始提升質(zhì)量為m=200kg的物體，其a-t圖像如圖乙所示，5~10s內(nèi)起重機(jī)的功率為額定功率，不計(jì)其它阻力，g取10m/s2。求：
（1）起重機(jī)的額定功率；
（2）10s內(nèi)起重機(jī)對物體做的功。
【答案】（1）2.4×104W；（2）1.8×105J
【詳解】（1）由a-t圖像可知，0～5s物體做勻加速運(yùn)動，根據(jù)牛頓第二定律有
解得
5s末物體的速度為
解得
起重機(jī)的額定功率為
解得
（2）0～5s物體位移為
0～5s內(nèi)起重機(jī)對物體做的功為
5~10s內(nèi)起重機(jī)對物體做的功為
10s內(nèi)起重機(jī)對物體做的功為
13．圖甲是某科技館的一件名為“最速降線”的展品，在高度差一定的不同光滑軌道中，小球滾下用時(shí)最短的軌道叫做最速降線軌道。取其中的“最速降線”軌道Ⅰ和直線軌道Ⅱ進(jìn)行研究，如圖乙所示，兩軌道的起點(diǎn)M高度相同，終點(diǎn)N高度也相同，軌道Ⅰ的末端與水平面相切于N點(diǎn)，軌道Ⅱ末端與水平面平滑連接。若將兩個(gè)完全相同的小球a和b分別放在Ⅰ、Ⅱ兩軌道的起點(diǎn)M，同時(shí)由靜止釋放，發(fā)現(xiàn)在Ⅰ軌道上的小球a先到達(dá)終點(diǎn)。已知M距離地面的高度為H，兩個(gè)小球的質(zhì)量都為m，重力加速度為g，不考慮小球的滾動影響；
（1）忽略各種阻力，求小球沿Ⅰ軌道運(yùn)動到最N點(diǎn)的速度大?。?br>（2）若考慮軌道摩擦力的影響，設(shè)小球和軌道間的滑動摩擦因數(shù)為，
a.求小球沿Ⅱ軌道下落到N點(diǎn)的過程中，克服摩擦力做的功；
b.試比較兩小球從M運(yùn)動N過程中克服摩擦力做功的大?。?br>c.請?jiān)O(shè)計(jì)出可行的實(shí)驗(yàn)方案來驗(yàn)證你上一問的結(jié)論，簡要說明實(shí)驗(yàn)方案的思路以及對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
【答案】（1）；（2）a.；b.；c.見解析
【詳解】（1）由動能定理可得
解得
（2）設(shè)軌道Ⅱ與水平面的夾角為，斜面長s。
a.由受力分析可知，小球受到的摩擦力
則從M滑到N過程中，克服摩擦力做功為
b.小球從軌道Ⅰ下落過程中，所受摩擦力為變力，求摩擦力做功可以通過微元法，把Ⅰ軌道分成很多段，每一段f可認(rèn)為是恒力。在第i段軌道中，設(shè)該段軌道的延長線和地面的夾角為，對應(yīng)的曲率半徑為，由受力分析可知，
則
小球克服摩擦力做功
c.由動能定理可知，小球滑到最底端的動能為
因此可以把比較轉(zhuǎn)換成比較的大小，只需設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案比較小球運(yùn)動到N點(diǎn)的速度大小即可。比如在N點(diǎn)安裝光電門。
目錄
01 模擬基礎(chǔ)練
【題型一】功的分析與計(jì)算
【題型二】變力做功的求解
【題型三】功率的分析與計(jì)算
【題型四】機(jī)車啟動
02 重難創(chuàng)新練

相關(guān)試卷

相關(guān)試卷更多

相關(guān)試卷

相關(guān)試卷 更多

相關(guān)試卷更多