【物理】2020届信阳一高一轮复习人教新课标版7-2功率限时过关练（解析版）

【物理】2020届信阳一高一轮复习人教新课标版7-2功率限时过关练（解析版）

信阳一高2020年高考物理一轮复习限时过关练：功率（解析版)‎ ‎1．如图所示，半径为R的半圆弧槽固定在水平面上，槽口向上，槽口直径水平，一个质量为m的物块从P点由静止释放刚好从槽口A点无碰撞地进入槽中，并沿圆弧槽匀速率地滑行到最低点B，P点到A点高度也为R，不计物块的大小，重力加速度大小为g，则物块从P到B过程中，重力做功的平均功率大小为（ ）‎ A． B．‎ C． D．‎ ‎2．如图，滑雪者由静止沿斜坡从A点自由滑下，然后在水平地面上前进至B点停下，已知斜坡、水平面和滑雪者之间的动摩擦因数皆为μ，滑雪者（包括滑雪板）的质量为m，A、B两点间水平距离为L，A、C之间的距离为，B、C之间的距离，在滑雪者经过AB段过程中，克服摩擦力做的功为 A．等于 B．大于 C．小于 D．等于 ‎3．如图所示，一个物体放在水平面上，在跟竖直方向成θ角的斜向下的推力F的作用下沿水平面移动了距离S，若物体的质量为m，物体与地面之间的动摩擦因数为μ ‎，则在此过程中 A．摩擦力做的功为μmgS B．力F做的功为FScosθ C．力F做的功为FSsinθ D．重力做的功为mgS ‎4．一轻绳一端固定在O点，另一端拴一小球，拉起小球使轻绳水平，然后无初速释放小球.如图所示，小球从开始运动至轻绳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 ‎5．某同学进行体能训练(如图所示),用了100s时间跑上‎20m高的高楼,试估测她登楼的平均功率最接近的数值是(　 　)‎ A．10W B．100W C．1kW D．10kW ‎6．关于力对物体做功，以下说法正确的是 A．一对作用力和反作用力在相同时间内做的功一定大小相等，正负相反 B．不论怎样的力对物体做功，都可以用W=Fxcosα计算 C．合外力对物体不作功，物体必定做匀速直线运动 D．滑动摩擦力和静摩擦力都可以对物体做正功或负功 ‎7．甲、乙两个质量相同的小球，在距地面相同的高处，以不同的初速度水平抛出，v甲：v乙=2：1，不计空气阻力，以下说法正确的是( )‎ A．从抛出到落地的过程中，重力对甲球做功的平均功率大 B．从抛出到落地的过程中，重力对两球做功的平均功率相等 C．落地时，重力对甲球做功的即时功率大 D．落地时，重力对两球做功的即时功率相等 ‎8．在倾角为θ的光滑固定斜面上有两个用轻弹簧连接的物块A和B，它们的质量分别为m和‎2m，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态。现用一沿斜面方向的恒力拉物块A使之沿斜面向上运动，当B刚离开C时，A的速度为v，加速度为a，且方向沿斜面向上。设弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g，则( )‎ A．当B刚离开C时，A发生的位移大小为 B．从静止到B刚离开C的过程中，物块A克服重力做功为 C．B刚离开C时，恒力对A做功的功率为 D．当A的速度达到最大时，B的加速度大小为 ‎9．如图所示，站在汽车上的人用手推车的力为F，脚对车向后的摩擦力为f，以下说法中正确的是 A．当车匀速运动时，F和f对车做功的代数和为零 B．当车加速运动时，F和f对车做的总功为负功 C．当车减速运动时，F和f对车做的总功为负功 D．不管车做何种运动，F和f对车做功的总功都为零 ‎10．一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，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+mg C．重物匀加速的末速度为 D．重物匀加速运动的加速度为－g ‎11．某探究性学习小组对一辆自制遥控车的性能进行研究.他们让这辆小车在水平地面上由静止开始运动,并将小车运动的全过程记录下来,通过数据处理得到如图所示的 图像,已知小车在时间内做匀加速直线运动, 时间内小车牵引力的功率保持不变, 末到达最大速度,在末停止遥控让小车自由滑行,小车质量,整个运动过程中小车受到的阻力/大小不变、求:‎ ‎(1)小车所受照力的大小；‎ ‎(2)在内小车牵引力的功率;‎ ‎(3)求出的值及小车在时间内的位移。‎ ‎12．汽车的质量m=2×，额定功率为80×W，汽车从静止开始以a=‎2m/的加速度匀加速行驶，设汽车所受阻力恒为f=4×N。求 ‎(1)汽车匀加速行驶的最大速度 ‎(2)汽车匀加速行驶的时间 ‎(3)3s末汽车的功率 ‎(4)汽车行驶能达到的最大速度。‎ ‎13．预计商合杭高铁在2020年8月建成通车，届时合肥到杭州铁路运行时间将从3小时缩短至1.5小时左右。我国高铁使用的“和谐号”动车组是由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车。某列高铁动车组有10节车厢组成，其中车头第1节、车中第6节为动车，其余为拖车，假设动车组每节车厢质量均为m=2×l‎04kg，每节动车的额定功率P =1×l03kW，行驶过程中每节 车厢所受阻力f大小均为车厢重力0.01倍（g取‎10 m/s2）。‎ ‎(1)求这列髙铁动车组在平直道路上运行的最大速度vm；‎ ‎(2)当高铁动车在某平直道路上以v=‎180 km/h匀速行驶，且第6节发动机功率为4×l02kW，求第1、2 节车厢之间作用力大小。‎ 参考答案 ‎1．C ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 物块到达A点时的速度v=，用时t1=，物体从A到B用的时间 t2==‎ 物块从P到B过程中重力做的功为W=2mgR，物块从P到B过程中，重力做功的平均功率 P===‎ A. 物块从P到B过程中，重力做功的平均功率大小为，与分析不一致，故A错误；‎ B. 物块从P到B过程中，重力做功的平均功率大小为，与分析不一致，故B错误；‎ C. 物块从P到B过程中，重力做功的平均功率大小为，与分析相一致，故C正确；‎ D. 物块从P到B过程中，重力做功的平均功率大小为，与分析不一致，故D错误。‎ ‎2．A ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 在AC段，滑雪者的摩擦力大小为：‎ f=μmgcosθ AC段克服摩擦力做的功为：‎ WAC=μmgcosθ•LAC LACcosθ=L1，即为AC段在水平方向的距离；‎ CB段克服摩擦力做的功为：‎ WCB=μmgLBC 所以在滑雪者经过AB段运动的过程中，克服摩擦力做的功为：‎ W=μmgL1+μmgLBC=μmgL。‎ A. 等于，与结论相符，选项A正确；‎ B. 大于，与结论不相符，选项B错误；‎ C. 小于，与结论不相符，选项C错误；‎ D. 等于，与结论不相符，选项D错误。‎ ‎3．C ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A.物体与地面之间的摩擦力大小为μ（mg+Fcosθ），物体的位移的大小为S，由功的公式可得W=-μ（mg+Fcosθ）S，故A错误；‎ BC.力F与竖直方向成θ角，所以在水平方向的分力为Fsinθ，所以F做的功为FS•sinθ，故B错误，C正确；‎ D.重力在竖直方向上，物体在竖直方向的位移是零，所以重力的功为零，故D错误。‎ ‎4．C ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 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，则重力做功的功率也为零，因为初末位置都为零，则A到B过程中重力做功的功率先增大后减小。故选C。‎ ‎【点睛】‎ 解决本题的关键掌握瞬时功率的表达式P=Fvcosθ，知道瞬时功率与平均功率的区别．‎ ‎5．B ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 学生上楼时所做的功，则他做功的功率 ‎，故选项B正确，A、C、D错误。‎ ‎6．D ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A.一对相互作用力做功，可以出现都做正功，都做负功，一正一负或一个做功，一个不做功等各种情况，故A错误；‎ B.只有恒力做功可用W=Fscosα计算，故B错误；‎ C.合外力对物体不做功，物体可能处于静止，当合外力与物体的运动方向垂直时，物体的运动方向改变，合外力此时不做功，故C项错误；‎ D. 滑动摩擦力和静摩擦力对物体可做正功也可做负功，如用传送带向高处传送物体时 对物体做正功对传送带做负功，D项正确。‎ ‎7．BD ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ AB．质量相等，并且重力做功只与下落的高度有关，故重力做功相同，在竖直方向上做自由落体运动，故下落的时间相同，故重力对两球做功的平均功率相同，A错误B正确；‎ CD．落地时，在竖直方向做自由落体运动，下落的高度相同，故落地时竖直方向速度相同，根据 ‎，‎ 可知，落地时瞬时功率相同，C错误D正确。‎ ‎8．AD ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A. 开始A处于静止状态，弹簧处于压缩,根据平衡有：mgsinθ=kx1，解得弹簧的压缩量x1=mgsinθ/k，‎ 当B刚离开C时，B对挡板的弹力为零，有：kx2=2mgsinθ，‎ 解得弹簧的伸长量x2=2mgsinθ/k，‎ 可知从静止到B刚离开C的过程中，A发生的位移x=x1+x2=3mgsinθ/k，故A正确；‎ B. 由A选项分析可知，物块A克服重力做功为W=mgxsinθ= ，故B错误；‎ C. B刚离开C时，根据牛顿第二定律F−mgsinθ−kx2=ma，解得：F=3mgsinθ+ma，恒力对A做功的功率为，故C错误；‎ D.当A的加速度为零时，A的速度最大，设此时弹簧的拉力为FT，则：F−FT−mgsinθ=0‎ 所以FT=F−mgsinθ=3mgsinθ+ma−mgsinθ=2mgsinθ+ma，‎ 以B为研究对象，则：2ma′=FT−2msinθ=ma 所以：a′=，故D正确。‎ 故选：AD ‎9．AB ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A.当车做匀速直线运动时，车对人的推力和摩擦力的大小相等，人对车的推力做正功，脚对车的摩擦力做负功，做功的代数和为0，故A正确；‎ B.当车加速时，车对人的摩擦力大于车对人的推力，则人对车推力所做的正功小于脚对车摩擦力做的负功，做功的代数和为负功，故B正确；‎ C.当车减速时，车对人的摩擦力小于于车对人的推力，则人对车推力所做的正功大于脚对车摩擦力做的负功，做功的代数和为正功。故C错误；‎ D.只有车做匀速运动时，F和f总功才为零，故D错误。‎ ‎10．AD ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ AB.加速过程物体处于超重状态,钢索拉力较大, 当重物的速度为v1时，起重机的功率达到最大值P，所以钢绳的最大拉力为，故A正确，B错误 C.重物做匀加速运动时，根据牛顿第二定律可知：‎ ‎ ，‎ 所以重物匀加速的末速度为 ‎ ，‎ 故C错误 D. 重物做匀加速运动时，根据牛顿第二定律可知：‎ ‎，‎ 而此过程中的拉力 ‎ ,‎ 所以加速度 ‎，‎ 故D正确 ‎11．(1) (2) (3) ‎ ‎【解析】(1)在末撤去牵引力后，小车只在阻力作用下做匀减速运动，‎ 由图像可得减速时加速度的大小为:‎ 则: ‎ ‎(2)小车做匀速运动阶段即内，设牵引力为，则 由图像可知:‎ 解得: ‎ ‎(3)设时间内的位移为，加速度大小为，时刻的速度大小为，‎ 则由，得，‎ 根据牛顿第二定律：得， 则，。 ‎ 点睛：本题关键分析求出物体的运动规律，然后根据牛顿第二定律和运动学规律列式求解，能根据图象得出有效信息。‎ ‎12．(1) ；(2)5s；(3) ；(4)‎20m/s ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎(1) 根据牛顿第二定律得：‎ 解得：‎ 则汽车匀加速行驶的最大速度：‎ ‎(2)汽车匀加速行驶的时间：‎ ‎(3) 3s末的速度：‎ ‎3s末汽车的功率：‎ ‎(4)当牵引力时，汽车的速度最大，‎ 根据 知最大速度：‎ ‎13．(1)(2)1×104 N ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎(1)高铁以最大速度运动，应受力平衡:‎ F =f总 由功率公式得 P总=Fvm 解得：‎ ‎(2)v=‎180km/h=‎50m/s，第 6 节产生动力 F6=‎ 第2节到第10节车厢受力平衡，有：‎ F6+F12‎-9f=0‎ 解得：‎ F12 =1×104 N