一輪復(fù)習(xí)精品資料(高中)PAGE1-功和功率1.(正負(fù)功的判斷)(2020浙江杭州高三一模)載人飛行包是一個單人低空飛行裝置,如圖所示,其發(fā)動機使用汽油作為燃料提供動力,可以垂直起降,也可以快速前進(jìn)。則飛行包(包括人)在豎直勻速降落的過程中(空氣阻力不可忽略),下列說法正確的是()A.發(fā)動機對飛行包做正功B.飛行包的重力做負(fù)功C.空氣阻力對飛行包做負(fù)功D.飛行包的合力做負(fù)功2.(功、功率的計算)如圖所示,兩個完全相同的小球分別從水平地面上A點和A點正上方的O點拋出,O點拋出的小球做平拋運動,A點斜拋出的小球能達(dá)到的最高點與O點等高,且兩球同時落到水平面上的B點,關(guān)于兩球的運動,下列說法正確的是()A.兩小球應(yīng)該是同時拋出B.兩小球著地速度大小相等C.兩小球著地前瞬間,重力的瞬時功率相等D.兩小球做拋體運動過程重力做功相等3.(功率的計算)在搶險救災(zāi)工作中常見到直升機的身影,如圖為直升機搶救傷員的情景,直升機懸停在空中,用繩索將傷員由靜止向上吊起,繩索對傷員做功的功率恒定,則在傷員加速上升的過程中(不計空氣阻力),下列說法正確的是()A.繩索對傷員的拉力越來越大B.傷員克服重力做功的功率恒定C.傷員運動的速度變化得越來越快D.合力對傷員做功的功率越來越小4.(汽車的功率問題)(2020內(nèi)蒙古通遼高三模擬)在平直的公路上,一輛汽車在牽引力作用下從靜止開始做勻加速直線運動,當(dāng)速度達(dá)到某一值時汽車做勻速直線運動。若汽車所受阻力恒定,則汽車功率P隨時間t變化的關(guān)系可能是()5.(多選)(功、功率的計算)(2020甘肅武威第六中學(xué)高考模擬)圖a、b是一輛質(zhì)量m=6×103kg的公共汽車在t=0和t=4s末兩個時刻的照片。當(dāng)t=0時,汽車剛啟動(汽車的運動可看成勻加速直線運動)。圖c是車內(nèi)橫桿上懸掛的拉手環(huán)經(jīng)放大后的圖像,測得θ=15°。根據(jù)題中提供的信息,可以估算出的物理量有()A.汽車的長度B.4s末汽車的速度C.4s內(nèi)汽車牽引力所做的功D.4s末汽車牽引力的功率6.(功、功率的計算)(2020浙江金華江南中學(xué)高一月考)測定運動員體能的一種裝置如圖所示,運動員質(zhì)量為m1,繩拴在腰間沿水平方向跨過滑輪(不計滑輪質(zhì)量及摩擦),下懸一個質(zhì)量為m2的重物,人用力蹬傳送帶而人的重心不動,使傳送帶以速率v勻速向右運動。下面是人對傳送帶做功的四種說法,其中正確的是()A.人對傳送帶不做功B.人對傳送帶做負(fù)功C.人對傳送帶做功的功率為m2gvD.人對傳送帶做功的功率為(m1+m2)gv7.(機車的功率問題)(2020山東青島高三二模)動車組是指幾節(jié)自帶動力車廂與幾節(jié)不帶動力車廂的編組。某城際電力動車組由6節(jié)車廂編組而成,每節(jié)車廂的質(zhì)量均為m=5×104kg,其中第1節(jié)和第4節(jié)車廂帶有動力,牽引電機的額定功率分別為P1=1.8×107W和P2=1.2×107W。該動車組以a=2m/s2的加速度沿水平直軌道由靜止開始勻加速啟動,當(dāng)?shù)?節(jié)車廂的牽引電機達(dá)到額定功率時,第4節(jié)車廂的牽引電機立即啟動,動車組行駛過程中受到的阻力為車重的0.1倍,重力加速度g取10m/s2。求:(1)從靜止開始到第4節(jié)車廂的牽引電機啟動所經(jīng)歷的時間;(2)當(dāng)動車組的速度為50m/s時,第4節(jié)車廂對第5節(jié)車廂的拉力大小。素養(yǎng)綜合練8.某款新能源車從0加速到100km/h僅用3.9s,同時這款車還配備了IPB智能集成制動系統(tǒng),從速度100km/h到剎停,僅通過32.8m的位移。若將這款車的啟動、制動過程看成勻變速直線運動,駕駛員與車的總質(zhì)量計為2000kg,以下說法正確的是()A.該車加速時的加速度大于減速時的加速度B.加速過程中合力對車做的功大于減速過程中合力對車做的功C.加速時牽引力對該車做功約為7.7×105JD.減速過程合力對該車做功的平均功率約為3.28×105W9.(2020山東濱州高三三模)如圖甲所示,在一無限大光滑水平面上靜止放置可視為質(zhì)點、質(zhì)量為m=2kg的物體,以物體所在初始位置為坐標(biāo)原點建立一維坐標(biāo)系,現(xiàn)給物體施加一沿x軸正向的作用力F,其大小與位移的關(guān)系如圖乙所示。則在x=4m處,作用力F的瞬時功率為()A.15W B.20W C.40W D.無法計算10.(多選)(2020內(nèi)蒙古通遼高三三模)一輛汽車從靜止開始以恒定功率P啟動,若汽車行駛過程中受到的阻力恒定,其加速度與速度的倒數(shù)的關(guān)系如圖所示,圖像斜率為k,橫截距為b,則()A.汽車所受阻力為PbB.汽車的質(zhì)量為PC.汽車的最大速度為1bD.汽車從靜止到獲得最大速度的時間為111.(2020黑龍江哈爾濱第一中學(xué)高三一模)如圖甲為某型號電動平衡車,其體積小,操控新穎方便,深受年輕人的喜愛。人站在平衡車上沿水平直軌道由靜止開始運動,其v-t圖像如圖乙所示(除3~10s時間段圖線為曲線外,其余時間段圖線均為直線)。已知人與平衡車質(zhì)量之和為80kg,3s后功率恒為300W,且整個騎行過程中所受到的阻力不變,結(jié)合圖像的信息可知()A.0~3s時間內(nèi),牽引力做功490JB.3~10s時間內(nèi),平衡車的平均速度大小是4.5m/sC.3~10s時間內(nèi),平衡車克服摩擦力做功1020JD.平衡車在第2s末與第14s末的功率之比為1∶212.如圖所示是一種升降電梯的模型示意圖,A為轎廂,B為平衡重物,A、B的質(zhì)量分別為1kg和0.5kg。A、B由跨過輕質(zhì)滑輪的足夠長的輕繩系住。在電動機牽引下使轎廂由靜止開始向上運動,電動機輸出功率10W保持不變,轎廂上升1m后恰好達(dá)到最大速度。不計空氣阻力和摩擦阻力,g取10m/s2。在轎廂向上運動過程中,求:(1)轎廂的最大速度vm;(2)轎廂向上的加速度為a=2m/s2時,重物B下端繩的拉力大小;(3)轎廂從開始運動到恰好達(dá)到最大速度過程中所用的時間。▁▃▅▇█參*考*答*案█▇▅▃▁課時規(guī)范練15功和功率1.C飛行包(包括人)在豎直勻速降落的過程中,發(fā)動機的動力向上,則發(fā)動機對飛行包做負(fù)功,故A錯誤;高度下降,飛行包的重力做正功,故B錯誤;空氣阻力豎直向上,與位移方向相反,則空氣阻力對飛行包做負(fù)功,故C正確;飛行包勻速運動,合力為零,則飛行包的合力不做功,故D錯誤。2.C從水平地面上A點拋出的小球做斜拋運動,設(shè)O點與水平地面的高度為h,所以從水平地面上A點拋出的小球的運動時間為t1=22hg,從O點拋出的小球做平拋運動,小球的運動時間為t2=2hg,故選項A錯誤;兩小球在豎直方向上,則有vy=2gh,在水平方向根據(jù)x=v0t可知從水平地面上A點拋出的小球的水平初速度是從O點拋出的小球做平拋運動的初速度的12,根據(jù)vt=v02+vy2可知兩小球著地速度大小不相等,根據(jù)Py=mgv3.D繩索對傷員的拉力做功的功率不變,而傷員加速上升,速度增大,由P=Fv可知,繩索對傷員的拉力F越來越小,A錯誤;速度增大,由P1=mgv可知,傷員克服重力做功的功率不斷增大,B錯誤;F在減小,由F-mg=ma可知,傷員運動的加速度越來越小,速度變化得越來越慢,C錯誤;合力對傷員做功的功率P合=(F-mg)v=P-mgv,由于P不變,速度越來越大,則合力對傷員做功的功率越來越小,D正確。4.C汽車在勻加速階段,根據(jù)牛頓第二定律F-f=ma,汽車的速度v=at,加速階段的功率P=Fv=(f+ma)at,所以加速階段的P-t圖線是過原點的傾斜直線;速度達(dá)到某一值時汽車做勻速直線運動,牽引力突然減小,使?fàn)恳Φ扔谧枇?速度不變,可知P'=F'v=fv,所以功率突然減小,然后保持不變。故C正確。5.AB從題中c圖可知,汽車的加速度為gtanθ,題中還給出了初速度和運動的時間,根據(jù)s=v0t+12at2和v=v0+at可求出汽車的位移(即汽車的長度)和4s末汽車的速度,故A、B正確;根據(jù)F=ma6.C人對傳送帶的摩擦力方向向右,傳送帶在力的方向上有位移,所以人對傳送帶做功,摩擦力和位移的方向相同,故做正功,A、B錯誤;人的重心不動,繩對人的拉力和傳送帶對人的摩擦力平衡,而拉力又等于m2g,所以人對傳送帶做功的功率為m2gv,故C正確,D錯誤。7.〖答案〗(1)10s(2)2×105N〖解析〗(1)設(shè)從靜止開始到第4節(jié)車廂牽引電機啟動經(jīng)歷的時間為t,電機的牽引力為F1,第4節(jié)車廂牽引電機啟動時動車組的速度為v1,有F1-0.1×6mg=6maP1=F1v1v1=at解得t=10s(2)設(shè)當(dāng)?shù)?節(jié)車廂牽引電機剛好達(dá)到額定功率時,列車速度為v2,有P1+P2=F1v2解得v2=1003m/s<所以v3=50m/s時,有P1+P2v3-0.對第5、6節(jié)車廂,有F2-0.1×2mg=2ma'解得F2=2×105N8.D加速過程中,由加速度公式得a1=ΔvΔt=v-0t1=27.83.9m/s2=7.1m/s2,減速過程中由速度位移關(guān)系式得a2=v22x=27.822×32.功和功率1.(正負(fù)功的判斷)(2020浙江杭州高三一模)載人飛行包是一個單人低空飛行裝置,如圖所示,其發(fā)動機使用汽油作為燃料提供動力,可以垂直起降,也可以快速前進(jìn)。則飛行包(包括人)在豎直勻速降落的過程中(空氣阻力不可忽略),下列說法正確的是()A.發(fā)動機對飛行包做正功B.飛行包的重力做負(fù)功C.空氣阻力對飛行包做負(fù)功D.飛行包的合力做負(fù)功2.(功、功率的計算)如圖所示,兩個完全相同的小球分別從水平地面上A點和A點正上方的O點拋出,O點拋出的小球做平拋運動,A點斜拋出的小球能達(dá)到的最高點與O點等高,且兩球同時落到水平面上的B點,關(guān)于兩球的運動,下列說法正確的是()A.兩小球應(yīng)該是同時拋出B.兩小球著地速度大小相等C.兩小球著地前瞬間,重力的瞬時功率相等D.兩小球做拋體運動過程重力做功相等3.(功率的計算)在搶險救災(zāi)工作中常見到直升機的身影,如圖為直升機搶救傷員的情景,直升機懸停在空中,用繩索將傷員由靜止向上吊起,繩索對傷員做功的功率恒定,則在傷員加速上升的過程中(不計空氣阻力),下列說法正確的是()A.繩索對傷員的拉力越來越大B.傷員克服重力做功的功率恒定C.傷員運動的速度變化得越來越快D.合力對傷員做功的功率越來越小4.(汽車的功率問題)(2020內(nèi)蒙古通遼高三模擬)在平直的公路上,一輛汽車在牽引力作用下從靜止開始做勻加速直線運動,當(dāng)速度達(dá)到某一值時汽車做勻速直線運動。若汽車所受阻力恒定,則汽車功率P隨時間t變化的關(guān)系可能是()5.(多選)(功、功率的計算)(2020甘肅武威第六中學(xué)高考模擬)圖a、b是一輛質(zhì)量m=6×103kg的公共汽車在t=0和t=4s末兩個時刻的照片。當(dāng)t=0時,汽車剛啟動(汽車的運動可看成勻加速直線運動)。圖c是車內(nèi)橫桿上懸掛的拉手環(huán)經(jīng)放大后的圖像,測得θ=15°。根據(jù)題中提供的信息,可以估算出的物理量有()A.汽車的長度B.4s末汽車的速度C.4s內(nèi)汽車牽引力所做的功D.4s末汽車牽引力的功率6.(功、功率的計算)(2020浙江金華江南中學(xué)高一月考)測定運動員體能的一種裝置如圖所示,運動員質(zhì)量為m1,繩拴在腰間沿水平方向跨過滑輪(不計滑輪質(zhì)量及摩擦),下懸一個質(zhì)量為m2的重物,人用力蹬傳送帶而人的重心不動,使傳送帶以速率v勻速向右運動。下面是人對傳送帶做功的四種說法,其中正確的是()A.人對傳送帶不做功B.人對傳送帶做負(fù)功C.人對傳送帶做功的功率為m2gvD.人對傳送帶做功的功率為(m1+m2)gv7.(機車的功率問題)(2020山東青島高三二模)動車組是指幾節(jié)自帶動力車廂與幾節(jié)不帶動力車廂的編組。某城際電力動車組由6節(jié)車廂編組而成,每節(jié)車廂的質(zhì)量均為m=5×104kg,其中第1節(jié)和第4節(jié)車廂帶有動力,牽引電機的額定功率分別為P1=1.8×107W和P2=1.2×107W。該動車組以a=2m/s2的加速度沿水平直軌道由靜止開始勻加速啟動,當(dāng)?shù)?節(jié)車廂的牽引電機達(dá)到額定功率時,第4節(jié)車廂的牽引電機立即啟動,動車組行駛過程中受到的阻力為車重的0.1倍,重力加速度g取10m/s2。求:(1)從靜止開始到第4節(jié)車廂的牽引電機啟動所經(jīng)歷的時間;(2)當(dāng)動車組的速度為50m/s時,第4節(jié)車廂對第5節(jié)車廂的拉力大小。素養(yǎng)綜合練8.某款新能源車從0加速到100km/h僅用3.9s,同時這款車還配備了IPB智能集成制動系統(tǒng),從速度100km/h到剎停,僅通過32.8m的位移。若將這款車的啟動、制動過程看成勻變速直線運動,駕駛員與車的總質(zhì)量計為2000kg,以下說法正確的是()A.該車加速時的加速度大于減速時的加速度B.加速過程中合力對車做的功大于減速過程中合力對車做的功C.加速時牽引力對該車做功約為7.7×105JD.減速過程合力對該車做功的平均功率約為3.28×105W9.(2020山東濱州高三三模)如圖甲所示,在一無限大光滑水平面上靜止放置可視為質(zhì)點、質(zhì)量為m=2kg的物體,以物體所在初始位置為坐標(biāo)原點建立一維坐標(biāo)系,現(xiàn)給物體施加一沿x軸正向的作用力F,其大小與位移的關(guān)系如圖乙所示。則在x=4m處,作用力F的瞬時功率為()A.15W B.20W C.40W D.無法計算10.(多選)(2020內(nèi)蒙古通遼高三三模)一輛汽車從靜止開始以恒定功率P啟動,若汽車行駛過程中受到的阻力恒定,其加速度與速度的倒數(shù)的關(guān)系如圖所示,圖像斜率為k,橫截距為b,則()A.汽車所受阻力為PbB.汽車的質(zhì)量為PC.汽車的最大速度為1bD.汽車從靜止到獲得最大速度的時間為111.(2020黑龍江哈爾濱第一中學(xué)高三一模)如圖甲為某型號電動平衡車,其體積小,操控新穎方便,深受年輕人的喜愛。人站在平衡車上沿水平直軌道由靜止開始運動,其v-t圖像如圖乙所示(除3~10s時間段圖線為曲線外,其余時間段圖線均為直線)。已知人與平衡車質(zhì)量之和為80kg,3s后功率恒為300W,且整個騎行過程中所受到的阻力不變,結(jié)合圖像的信息可知()A.0~3s時間內(nèi),牽引力做功490JB.3~10s時間內(nèi),平衡車的平均速度大小是4.5m/sC.3~10s時間內(nèi),平衡車克服摩擦力做功1020JD.平衡車在第2s末與第14s末的功率之比為1∶212.如圖所示是一種升降電梯的模型示意圖,A為轎廂,B為平衡重物,A、B的質(zhì)量分別為1kg和0.5kg。A、B由跨過輕質(zhì)滑輪的足夠長的輕繩系住。在電動機牽引下使轎廂由靜止開始向上運動,電動機輸出功率10W保持不變,轎廂上升1m后恰好達(dá)到最大速度。不計空氣阻力和摩擦阻力,g取10m/s2。在轎廂向上運動過程中,求:(1)轎廂的最大速度vm;(2)轎廂向上的加速度為a=2m/s2時,重物B下端繩的拉力大小;(3)轎廂從開始運動到恰好達(dá)到最大速度過程中所用的時間。▁▃▅▇█參*考*答*案█▇▅▃▁課時規(guī)范練15功和功率1.C飛行包(包括人)在豎直勻速降落的過程中,發(fā)動機的動力向上,則發(fā)動機對飛行包做負(fù)功,故A錯誤;高度下降,飛行包的重力做正功,故B錯誤;空氣阻力豎直向上,與位移方向相反,則空氣阻力對飛行包做負(fù)功,故C正確;飛行包勻速運動,合力為零,則飛行包的合力不做功,故D錯誤。2.C從水平地面上A點拋出的小球做斜拋運動,設(shè)O點與水平地面的高度為h,所以從水平地面上A點拋出的小球的運動時間為t1=22hg,從O點拋出的小球做平拋運動,小球的運動時間為t2=2hg,故選項A錯誤;兩小球在豎直方向上,則有vy=2gh,在水平方向根據(jù)x=v0t可知從水平地面上A點拋出的小球的水平初速度是從O點拋出的小球做平拋運動的初速度的12,根據(jù)vt=v02+vy2可知兩小球著地速度大小不相等,根據(jù)Py=mgv3.D繩索對傷員的拉力做功的功率不變,而傷員加速上升,速度增大,由P=Fv可知,繩索對傷員的拉力F越來越小,A錯誤;速度增大,由P1=mgv可知,傷員克服重力做功的功率不斷增大,B錯誤;F在減小,由F-mg=ma可知,傷員運動的加速度越來越小,速度變化得越來越慢,C錯誤;合力對傷員做功的功率P合=(F-mg)v