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分層規(guī)范快練(十五) 功和功率
[雙基過關練]
1．水平方向的兩個相互垂直的力F1和F2作用在箱子同一位置，使箱子在水平粗糙的地面上移動一段距離，若力F1對箱子做了300 J功，力F2對箱子做了 400 J功，則力F1與F2的合力對箱子做的功( )
A．等于500 J B．等于700 J
C．大于500 J D．大于700 J
解析：合力的功等于各力做功的代數(shù)和，故兩力的合力做功W＝300 J＋400 J＝700 J，選項B正確．
答案：B
2．[人教版必修2 P59第1題改編]如圖所示，質(zhì)量分別為m1和m2的兩個物體，m1
W2
B．W1F，汽車做減速運動，使得汽車速度v變小，則F變大，由F阻－F＝ma可知，汽車減速運動的加速度變小，當再次出現(xiàn)F＝F阻時，汽車做勻速運動，選項A、B、C錯誤；由F阻＝＝5103 N，可知v′＝＝8 m/s，選項D正確．
答案：D
8.
(多選)如圖所示為修建高層建筑常用的塔式起重機，在起重機將質(zhì)量m＝5103 kg的重物豎直吊起的過程中，重物由靜止開始向上做勻加速直線運動，加速度a＝0.2 m/s2，當起重機輸出功率達到其允許的最大值時，保持該功率直到重物做vm＝1.02 m/s的勻速運動．取g＝10 m/s2，不計額外功．則( )
A．起重機允許輸出的最大功率為5.1104 W
B．起重機允許輸出的最大功率為5 104 W
C．重物做勻加速運動所經(jīng)歷的時間為5 s
D．重物做勻加速運動所經(jīng)歷的時間為5.1 s
解析：本題為機車啟動模型，本題中的重力等效為機車啟動中的阻力．當起重機的牽引力等于重物的重力時，重物做勻速直線運動，此時起重機輸出的功率最大，最大功率為Pm＝mgvm＝5.1104 W，選項A正確，選項B錯誤；由F－ mg＝ma、Pm＝Fv、v＝at1，聯(lián)立解得t1＝5 s，選項C正確，選項D錯誤．
答案：AC
[技能提升練]
9.
一輛汽車在平直的公路上以某一初速度運動，運動過程中保持恒定的牽引功率，其加速度a和速度的倒數(shù)()圖象如圖所示．若已知汽車的質(zhì)量，則根據(jù)圖象所給的信息，不能求出的物理量是( )
A．汽車的功率
B．汽車行駛的最大速度
C．汽車所受到阻力
D．汽車運動到最大速度所需的時間
解析：對汽車受力分析，受重力、支持力、牽引力和摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律，有F－Ff＝ma，其中F＝，聯(lián)立得a＝－，結合圖線，有：＝0，a＝－＝－2,0＝0.05－，解得P＝40 m，F(xiàn)f＝2 m．由于質(zhì)量已知，故A、B錯誤；當物體的速度最大時，加速度為零，故結合圖象可以知道，最大速度為20 m/s，故C錯誤；汽車的初速度未知，故加速時間未知，故D正確．
答案：D
10．質(zhì)量為1 kg的物體靜止于光滑水平面上，t＝0時刻起，物體受到向右的水平拉力F作用，第1 s內(nèi)F＝2 N，第2 s內(nèi)F＝1 N．下列判斷正確的是( )
A．2 s末物體的速度為4 m/s
B．2 s內(nèi)物體的位移為3 m
C．第1 s末拉力的瞬時功率最大
D．第2 s末拉力的瞬時功率最大
解析：由牛頓第二定律知第1 s內(nèi)物體的加速度大小為2 m/s2，第2 s內(nèi)的加速度大小為1 m/s2，則第1 s末物體的速度大小為v1＝a1t1＝2 m/s，第2 s末物體的速度大小為v2＝v1＋a2t2＝3 m/s，選項A錯誤；2 s內(nèi)物體的位移為x＝a1t＋(v1t2＋a2t)＝3.5 m，選項B錯誤；第1 s末拉力的瞬時功率為P1＝F1v1＝4 W，第2 s末拉力的瞬時功率為P2＝F2v2＝3 W，選項C正確，選項D錯誤．
答案：C
11．[2019遼寧聯(lián)考]一輛跑車在行駛過程中的最大輸出功率與速度大小的關系如圖所示，已知該車質(zhì)量為2103 kg，在某平直路面上行駛，阻力恒為3103 N．若汽車從靜止開始以恒定加速度2 m/s2做勻加速運動，則此勻加速過程能持續(xù)的時間大約為( )
A．8 s B．14 s
C．26 s D．38 s
解析：由圖可知，跑車的最大輸出功率大約為200 kW，根據(jù)牛頓第二定律得，牽引力F＝F阻＋ma＝3 000 N＋2 0002 N＝7 000 N，則跑車做勻加速運動時的實際功率與速度的關系為P實＝7 000v(W)，作P實－v圖象如圖所示，由兩圖線交點可看出跑車勻加速運動的最大速度約為vm＝
28 m/s，則勻加速過程持續(xù)的時間約為t＝＝ s＝14 s，故B正確，A、C、D錯誤．
答案：B
12．如圖(a)所示，“”型木塊放在光滑水平地面上，木塊上表面AB水平粗糙足夠長，BC表面光滑且與水平面夾角為θ＝37.木塊右側(cè)與豎直墻壁之間連接著一個力傳感器，當力傳感器受壓時，其示數(shù)為正值；當力傳感器被拉時，其示數(shù)為負值．一個可視為質(zhì)點的滑塊從C點由靜止開始下滑，運動過程中，傳感器記錄到的力和時間的關系如圖(b)所示，滑塊經(jīng)過B點時無能量損失．已知sin37＝0.6，cos37＝0.8，g取10 m/s2.求：
(1)斜面BC的長度；
(2)運動過程中滑塊克服摩擦力做的功．
解析：(1)滑塊沿BC滑下時有a＝gsinθ＝6 m/s2
由圖(b)可知，經(jīng)時間1 s，力傳感器受力反向，故滑塊沿BC滑下的時間t1＝1 s
所以斜面BC的長度為：x1＝at＝3 m
(2)滑塊滑到B點時的速度大小為：
v＝at1＝6 m/s
由題意及圖(b)可知，滑塊在AB表面滑行時間t2＝3 s后停止，滑塊在其表面滑行的距離為：
x2＝t2＝9 m
由圖可得滑塊在AB上所受摩擦力大小Ff＝5 N
所以滑塊運動過程中克服摩擦力做的功為W＝Ffx2＝45 J.
答案：(1)3 m (2)45 J
2020版高考物理一輪復習 分層規(guī)范快練15 功和功率 新人教版.doc
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