2019高考物理最后冲刺增分小题狂练: 14 Word版含解析.pdf
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1、小题狂练 14 功和功率 小题狂练 小题是基础 练小题 提分快 12019宁夏银川一中摸底(多选)如图所示,水平路面上有一 质量为 M 的汽车, 车厢中有一质量为 m 的人正用恒力 F 向前推车厢, 在车以加速度 a 向前加速行驶距离 L 的过程中,下列说法正确的是 ( ) A人对车的推力 F 做的功为 FL B人对车做的功为 maL C车对人的摩擦力做的功为(Fma)L D车对人的作用力大小为 ma 答案:AC 解析 : 人对车的推力为 F, 在力 F 的方向上车行驶了 L, 则推力 F 做的功为 FL,故 A 正确;在水平方向上,由牛顿第二定律可知车对 人的力向左,大小为 ma,则人对车水
2、平方向上的作用力大小为 ma, 方向向右,车向左运动了 L,故人对车做的功为maL,故 B 错误; 竖直方向车对人的作用力大小为 mg,则车对人的作用力 F0 ,故 D 错误;人在水平方向受到 F 的反作用力和车对 mg 2 ma2 人向左的摩擦力,则 fFma,FF,得 fmaF,则车对人 的摩擦力做的功为(Fma)L,故 C 正确 22019河南省郑州一中模拟(多选)如图,长为 L 的轻杆 A 一 端固定小球 B,另一端固定在水平转轴 O 上,轻杆 A 绕转轴 O 在竖 直平面内匀速转动, 在轻杆 A 与水平方向的夹角 从 0增加到 90的 过程中( ) A小球 B 受到轻杆 A 的作用力
3、的方向始终平行于轻杆 B小球 B 受到轻杆 A 的作用力逐渐减小 C小球 B 受到轻杆 A 的作用力对小球 B 不做功 D小球 B 受到轻杆 A 的作用力的瞬时功率减小 答案:BD 解析:小球做匀速圆周运动,则合力提供向心力,知合力方向一 定沿着轻杆 A 指向 O, 而小球受重力和杆对小球的作用力, 则可知杆 对小球作用力的方向与轻杆不平行,A 错误;设轻杆对小球的作用力 为 F,因为小球做匀速圆周运动,则 F 与 mg 的合力大小恒定不变, 如图,由图可以看出小球受到轻杆 A 的作用力逐渐减小,B 正确;根 据动能定理,可知动能的变化量为零,重力做负功,则轻杆对小球的 作用力做正功,C 错误
4、;PFv,F为轻杆 A 对小球的作用力在 小球速度方向上的分力, 由分析可知, F一直减小, 故 P 一直减小, D 正确 32019浙江省温州模拟 某质量为 m 的电动玩具小车在平直 的水泥路上由静止沿直线加速行驶,经过时间 t 前进的距离为 x,且 速度达到最大值 vm, 设这一过程中电动机的功率恒为 P, 小车受到的 阻力恒为 F,则 t 时间内( ) A小车做匀加速运动 B小车受到的牵引力逐渐增大 C合外力对小车所做的功为 Pt D牵引力对小车所做的功为 Fx mv 1 2 2 m 答案:D 解析 : 电动机功率恒定, PF牵v, 结合牛顿第二定律 F牵Fma 可知,当速度增大时,牵引
5、力减小,加速度减小,故小车做加速度减 小的变加速运动,故 A、B 错误;整个过程中,牵引力做正功,阻力 做负功,故合外力做的功为 W mv ,Pt 为牵引力所做的功,故 C 1 2 2 m 错误 ; 整个过程中, 根据动能定理可知 PtFx mv , 解得 PtFx 1 2 2 m mv ,故 D 正确 1 2 2 m 42019四川省成都外国语学校模拟(多选)太阳能汽车是靠太 阳能来驱动的汽车当太阳光照射到汽车上方的光电板时,光电板中 产生的电流经电动机带动汽车前进 设汽车在平直的公路上由静止开 始匀加速行驶,经过时间 t,速度为 v 时功率达到额定功率,并保持 不变之后汽车又继续前进了距离
6、 s,达到最大速度 vmax.设汽车质量 为 m,运动过程中所受阻力恒为 f,则下列说法正确的是( ) A汽车的额定功率为 fvmax B汽车匀加速运动过程中,牵引力做的功为 fvt mv2 1 2 1 2 C汽车从静止开始到速度达到最大值的过程中,克服阻力做的 功为 fvtfs D汽车速度为时的加速度大小为 vvmax 2 fvmax v mvmax v 答案:ABD 解析:当汽车达到最大速度时牵引力与阻力平衡,功率为额定功 率,汽车的额定功率为 fvmax,故 A 正确;汽车匀加速运动过程中通 过的位移 x vt, 克服阻力做的功为 W fvt, 由动能定理知 : WFWf 1 2 1 2
7、 mv2,得 WFWf mv2 fvt mv2,故 B 正确;汽车匀加速运 1 2 1 2 1 2 1 2 动过程中克服阻力做的功为 W fvt,后来汽车又运动了距离 s,则 1 2 这段过程克服阻力做的功为 Wfs,整个过程中克服阻力做的功为 W总WW fvtfs,故 C 错误;汽车的功率 PFv,由牛顿第 1 2 二定律知 : Ffma, 当汽车速度为时的加速度 a vvmax 2 fvmax v mvmax v ,故 D 正确 52019河北省名校联盟一测质量为 2 kg 的物体,放在与物体 间的动摩擦因数为 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
8、 和物体发生的位移 x 之间的关系如图 所示,g10 m/s2,下列说法正确的是( ) A此物体在 OA 段做匀加速直线运动,且此过程中拉力的最大 功率为 6 W B此物体在 OA 段做匀速直线运动,且此过程中拉力的最大功 率为 6 W C此物体在 AB 段做匀加速直线运动,且此过程中拉力的最大 功率为 6 W D此物体在 AB 段做匀速直线运动,且此过程中拉力的功率恒 为 6 W 答案:D 解析:对物体受力分析,物体受到的摩擦力为 Ffmg2 N, 由题图可知, 斜率表示物体所受拉力的大小, OA 段的拉力为 5 N, AB 段的拉力为 2 N,所以物体在 OA 段做匀加速直线运动,在 AB
9、 段做 匀速直线运动,选项 B、C 错误;在 OA 段物体所受的拉力为 5 N, 物体做匀加速直线运动, 当速度最大时, 拉力的功率最大, vat, x at2, a, 代入数据得 v3 m/s, 此时拉力的最大功率 PmFv 1 2 FFf m 15 W,选项 A 错误;在 AB 段,物体以 3 m/s 的速度做匀速运动,此 过程中拉力的功率恒为 PFv6 W,选项 D 正确 62019福建省福州市闽侯一中检测(多选)如图所示,斜面顶 端 A 与另一点 B 在同一水平线上,甲、乙两小球质量相等,小球甲 沿光滑斜面以初速度 v0从顶端 A 滑到底端,乙球以同样的初速度 v0 从 B 点抛出,不
10、计空气阻力,则( ) A两球落地时速率相同 B两球落地时,重力的瞬时功率相同 C从开始运动至落地过程中,重力对它们做的功相同 D从开始运动至落地过程中,重力的平均功率相同 答案:AC 解析:根据动能定理知,mgh mv2 mv ,由于甲、乙两球下 1 2 1 2 2 0 降的高度相同,则重力做的功相等,初动能相等,则末动能相等,可 知两球落地的速率相同,故 A、C 正确;乙球仅受重力作用,做匀变 速曲线运动,落地时速度方向与甲球落地时速度方向不同,根据 P mgvcos 知,其中 为落地时速度方向与竖直方向的夹角,则可知重 力的瞬时功率不同,故 B 错误;由于两球在整个过程中重力做的功 相等,
11、但是运动的时间不同,则重力的平均功率不同,故 D 错误 72019南宁模拟关于功的概念,下列说法正确的是( ) A物体受力越大,位移越大,力对物体做功越多 B合力的功等于各分力功的矢量和 C摩擦力可以对物体做正功 D功有正负,但正负不表示方向,而表示大小 答案:C 解析:因功的决定因素为力、位移及二者的夹角,若力大、位移 大,但两者夹角为 90,则做功为 0,故 A 错误;功是物体之间能量 转化的量度, 它是标量, 功也有正负之分, 但功的正负不是表示方向, 是表示力对物体的做功效果,所以 B、D 错误;摩擦力可以做正功, 也可做负功,这要看摩擦力与位移的方向关系,故 C 正确 82017全国
12、卷如图,一光滑大圆环固定在桌面上,环面位 于竖直平面内,在大圆环上套着一个小环小环由大圆环的最高点从 静止开始下滑,在小环下滑的过程中,大圆环对它的作用力( ) A一直不做功 B一直做正功 C始终指向大圆环圆心 D始终背离大圆环圆心 答案:A 解析:由于大圆环是光滑的,因此小环下滑的过程中,大圆环对 小环的作用力方向始终与速度方向垂直,因此作用力不做功,A 项正 确,B 项错误;小环刚下滑时,大圆环对小环的作用力背离大圆环的 圆心,滑到大圆环圆心以下的位置时,大圆环对小环的作用力指向大 圆环的圆心,C、D 项错误 92019天津模拟一个高中生骑电动车以 20 km/h 的速度匀速 行驶,电动车
13、所受阻力是人和车总重力的.已知人和车的总质量约 1 10 为 80 kg,重力加速度大小 g 取 10 m/s2,则此时电动车电机的输出功 率约为( ) A50 W B100 W C450 W D800 W 答案:C 解析:车在匀速行驶时,人和车受力平衡,人和车受到的阻力大 小为 fmg800 N80 N,此时的功率 PFvfv444 W, 1 10 1 10 所以 C 正确 102019贵阳监测(多选)如图所示,位于水平面上的同一物体 在恒力 F1的作用下,做速度为 v1的匀速直线运动;在恒力 F2的作用 下,做速度为 v2的匀速直线运动,已知 F1与 F2的功率相同则可能 有( ) AF1
14、F2,v1v2 BF1F2,v1v2 CF1F2,v1v2 DF1F2,v1v2 答案:BD 解析:设 F1与水平面间的夹角为 ,根据题述,F1与 F2的功率 相同,则有 F1v1cosF2v2.若 F1F2,则有 v1cosv2,即 v1v2; 若 F1F2且 v1v2,F1v1cosF2v2可能成立,选项 B、D 正确,A 错误若 F1F2且 v1v2,则 F1v1cosF2v2肯定无法成立,选项 C 错误 112019安徽四校摸底(多选)如图所示,两根轻质细线的一端 拴在 O 点、另一端分别固定在楼道内的倾斜天花板上的 a 点和 b 点, 一质量为m的重物P通过长度为L的轻质细线固定在O
15、点, 系统静止, Oa 水平、Ob 与竖直方向成一定夹角现在对重物施加一个水平向右 的拉力 F,使重物以较小速率绕 O 点做匀速圆周运动,至 O、P 间细 线转动 60,此过程中拉力 F 做功为 W,则下列判断正确的是( ) AOa 上的拉力 F1不断增大,Ob 上的拉力 F2一定不变 BOa 上的拉力 F1可能不变,Ob 上的拉力 F2可能增大 CW mgL,拉力 F 做功的瞬时功率一直增大 1 2 DWFL,拉力 F 做功的瞬时功率先增大后减小 3 2 答案:AC 解析:对结点 O 与 P 整体受力分析,竖直方向受 P 的重力与细 线 Ob 拉力 F2的竖直分力并处于平衡状态,则 F2不变
16、,对重物应用 图解法可知水平拉力 F 不断增大,又 F2不变,由结点 O 和重物水平 方向受力平衡可知,细线 Oa 的拉力 F1不断增大,故 A 项正确,B 项错误 ; 重物绕 O 点做匀速圆周运动,则拉力 F、重力二者沿垂直半 径(OP)方向的分力等大, 拉力F做功功率P(mgsin)v不断增大, 为 OP 与竖直方向的夹角, 根据拉力 F 做的功等于重物减少的重力势 能可知 WmgL(1cos60),选项 C 正确,D 错误 122019昆明适应性检测(多选)一物体置于升降机中,t0 时 刻升降机由静止开始运动, 规定竖直向上为运动的正方向, 其加速度a 随时间 t 变化的图象如图所示,下
17、列说法正确的是( ) A在 26 s 内升降机对物体不做功 B在 68 s 内升降机对物体做正功 C在 68 s 内物体处于失重状态 D在 08 s 内物体的平均速度大小为 4 m/s 答案:BC 解析 : 由题图可知,在 26 s 内,物体竖直向上做匀速运动,升 降机对物体的作用力方向竖直向上,与物体的运动方向相同,故升降 机对物体做正功,故 A 错误,在 68 s 内,升降机做减速运动,由 牛顿第二定律可知,升降机对物体的作用力仍向上,则升降机对物体 做正功,B 正确;在 68 s 内,物体的加速度方向向下,故物体处于 失重状态, 故 C 正确 ; 根据运动学公式可知, 前 2 s 内物体
18、的位移 x1 at 24 m4 m,2 s 末物体的速度 vat122 m/s4 m/s; 1 2 2 1 1 2 在 26 s 内,物体的位移 x2vt244 m16 m,物体减速过程的 加速度大小与加速过程相同,时间相同,则其位移 x3x14 m,则 物体的平均速度 vm/s3 m/s,故 D 错误 x1x2x3 8 s 4164 8 132019开封模拟(多选)如图所示,一质量为 m 的小球固定在 长为 2L 的轻杆上端,轻杆下端用光滑铰链连接于地面上的 A 点,杆 可绕 A 点在竖直平面内自由转动, 杆的中点系一细绳, 电机与自动装 置控制绳子, 使得杆可以从虚线位置绕 A 点逆时针倒
19、向地面, 且整个 倒下去的过程中,杆做匀速转动那么在此过程中( ) A小球重力做功为 2mgL B绳子拉力做功大于 2mgL C重力做功功率逐渐增大 D绳子拉力做功功率先增大后减小 答案:AC 解析:小球在该过程中下降高度为 2L,所以小球重力做功为 2mgL,A 项正确;杆做匀速转动,小球速率不变,此过程中外力对 系统做功为零,又只有重力和拉力对系统做功,所以绳子拉力做功与 重力做功大小相等,B 项错误;重力做功的功率等于重力与小球沿竖 直方向分速度的乘积,小球做匀速圆周运动,该过程中小球竖直方向 分速度不断增大,所以重力做功的功率不断增大,C 项正确;由动能 定理可得,拉力做功功率与重力做
20、功功率始终大小相等,故拉力做功 功率不断增大,D 项错误 14一轻绳一端固定在 O 点,另一端拴一小球,拉起小球使轻 绳水平,然后无初速度释放小球如图所示,小球从开始运动至轻绳 到达竖直位置的过程中,小球重力的瞬时功率的变化情况是( ) A一直增大 B一直减小 C先增大,后减小 D先减小,后增大 答案:C 解析:小球在初位置重力做功的功率为零,在最低点,由于重力 的方向与速度方向垂直,则重力做功的功率为零,因为初末位置重力 做功的功率都为零, 则小球从开始运动至轻绳到达竖直位置的过程中 重力做功的功率先增大后减小,C 正确 15如图,物块 A、B 在外力 F 的作用下一起沿水平地面做匀速 直线
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