高三物理一轮复习 5.1 功功率练习题

(本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！)
1．(2010年湖南省师大附中月考)汽车在平直的公路上行驶，某一
段时间内汽车的功率随时间的变化如图所示，设汽车运动过程中受到
的阻力不变，则在这一段时间内汽车的运动情况可能是( )
A ．匀速直线运动
B ．匀加速直线运动
C ．加速度增加的加速直线运动
D ．加速度减小的加速直线运动
【解析】 由图线可知，运动过程中，发动机输出功率一定，若牵引力＝阻力，则汽车做匀速直线运动；若牵引力>阻力，则速度增大，牵引力减小，汽车做加速度减小的加速直线运动．故选项A 、D 正确．
【答案】 AD 2. (2010年江苏南通测试)如图所示甲、乙两容器形状不同，容积却相同，现有两块完全相
同的金属块用细线系着分别浸没入同样深度，这时两容器水面相平齐．如果将金属块匀速提出水面，则下列说法中正确的是( )
A ．将金属块从甲容器中拉出水面的过程中拉力做功多些
B ．将金属块从乙容器中拉出水面的过程中拉力做功多些
C ．将金属块分别从甲、乙两容器中拉出水面的过程中拉力做功相同
D ．将金属块分别从甲、乙两容器中拉出水面的过程中拉力做功多少无法比较
【解析】 将两金属块分别从甲、乙两容器中拉出水面时，乙容器水面下降的高度大于甲容器水面下降的高度，可见将金属块从甲容器中拉出水面的位移要大些，所以拉力做功多些，A 正确．
【答案】 A
3．某物体同时受到三个力作用而做匀减速直线运动，其中F 1与加速度a 的方向相同，F 2与速度v 的方向相同，F 3与速度v 的方向相反，则( )
A ．F 1对物体做正功
B ．F 2对物体做正功
C ．F 3对物体做负功
D ．合外力对物体做负功
【解析】 因物体做匀减速运动，a 的方向与v 的方向相反，故F 1对物体做负功，A 错；F 2与速度v 方向相同做正功，B 正确；F 3与v 方向相反做负功，C 正确；合外力的方向与运动方向相反做负功．故D 正确．
【答案】 BCD
4．(2010年烟台五校联考)某汽车以额定功率在水平路面上行驶，空载时的最大速度为v 1，装满货物后的最大速度为v 2，已知汽车空车的质量为m 0，汽车所受的阻力跟车重成正比，则汽车后来所装货物的质量是( )
A.v 1－v 2v 2m 0
B.v 1＋v 2v 2
m 0 C.v 1－v 2v 1m 0 D.v 1v 2
m 0 【解析】 空载时：P ＝F f 1v 1＝km 0g v 1，装满货物后：P ＝F f 2v 2＝kmg v 2，所以汽车后来
所装货物的质量是Δm ＝m －m 0＝v 1－v 2v 2
m 0，选项A 正确．
【答案】 A
5．(2010年广东省潮州市期中测试)质量为2 kg 的物体放在动摩擦因
数μ＝0.1的水平面上，在水平拉力的作用下由静止开始运动，水平拉力
做的功W 和物体发生的位移s 之间的关系如图所示，重力加速度g 取10
m/s 2，则( )
A ．此物体在A
B 段做匀加速直线运动
B ．此物体在AB 段做匀速直线运动
C ．此物体在OA 段做匀加速直线运动
D ．此物体在OA 段做匀速直线运动
【解析】 由题中图象得：此物体在OA 段所受的水平拉力为F 1＝W 1s 1
＝5 N ，在AB 段所受的水平拉力为F 2＝W 2s 2
＝2 N ；物体所受滑动摩擦力为F f ＝μmg ＝2 N ，所以此物体在AB 段做匀速直线运动，选项B 正确；此物体在OA 段做匀加速直线运动，选项C 正确．
【答案】 BC
6．(2009年高考宁夏理综)水平地面上有一木箱，木箱与地面之间的动摩擦因数为
μ(0<μ<1)．现对木箱施加一拉力F ，使木箱做匀速直线运动．设F 的方向与水平面夹角为θ，如右图，在θ从0逐渐增大到90°的过程中，木箱的速度保持不变，则( )
A ．F 先减小后增大
B ．F 一直增大
C ．F 的功率减小
D ．F 的功率不变
【解析】 由木箱受力平衡可知：F cos θ＝μ(G －F sin θ)，即F ＝μG cos θ＋μsin θ＝μG 1＋μ2cos(θ－φ)
，故F 先减小后变大．根据P ＝F v cos θ＝μv (G －F sin θ)可知F 的功率减小． 【答案】 AC
7．(2010年石家庄二中)质量为m 的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为P ，且行驶过程中受到的摩擦阻力大小一定，汽车速度能够达到的最大值为v ，那么当汽车的车速为v /4时，汽车的瞬时加速度的大小为( )
A ．P /m v
B ．2P /m v
C ．3P /m v
D ．4P /m v
【答案】 C
8．(2010年福州三中)如图a 、b 所示，是一辆质量为6×103kg 的公共汽车在t ＝0和t ＝3 s 末两个时刻的两张照片．当t ＝0时，汽车刚启动，在这段时间内汽车的运动可看成匀加速直线运动．图c 是车内横杆上悬挂的拉手环经放大后的图像，θ＝37°，根据题中提供的信息，可以估算出的物理量有( )
A ．汽车的长度
B ．3 s 末汽车的速度
C ．3 s 内合外力对汽车所做的功
D ．3 s 末汽车牵引力的功率
【答案】 ABC
9．(东北师大附中)汽车在一平直路面上匀速行驶，前方遇到一段泥泞的路面，导致汽车受到的阻力变大了，若汽车发动机的功率保持不变，经过一时间后，汽车在泥泞的路面也能做匀速运动，则在图中关于汽车的速度随时间变化关系正确的图象是( )
【答案】 B
10．(东北师大附中)如右图所示为推行节水工程的转动喷水“龙头”，“龙头”距地面
高为h ，其喷灌半径可达10h ，每分钟喷出水的质量为m ，所用的水从地下H 深的井里抽取，设水以相同的速率喷出，水泵的效率为η，不计空气阻力(重力加速度为g )．则( )
A ．喷水龙头喷出水的初速度为52gh
B ．水泵每分钟对水所做的功为25mgh
C ．水泵每分钟对水所做的功为mg (H ＋26h )
D ．带动水泵的电动机的最小输出功率为mg (H ＋26h )η
【答案】 AC
11．质量m ＝5.0 kg 的物体，以10 m/s 的速度水平抛出，求抛出后第1 s 内重力做功的平均功率和抛出后第1 s 末的瞬时功率．(g 取10 m/s 2)
【解析】 小球抛出后做平抛运动，1 s 内下落高度
h ＝12
gt 2＝5 m.
重力做功W ＝mgh ＝250 J
1 s 内平均功率
P ＝W t ＝2501
W ＝250 W 1 s 末重力做功的瞬时功率如图所示．
P 瞬＝mg v 1cos α＝mg ·v 竖
＝mg ·gt
＝5.0×10×10×1 W ＝500 W.
【答案】 250 W 500 W
12．质量为4 t 的汽车，以恒定功率沿平直公路行驶，在8 s 内前进了100 m ，其速度从
36 km/h 增加到54 km/h ，若受到的阻力恒定，且阻力系数为0.02，求发动机的功率．(g 取10 m/s)
【解析】 以汽车为研究对象，在水平方向受到牵引力F 和阻力f 的作用，因为发动机功率恒定，汽车速度小时牵引力大，速度大时牵引力小，所以，牵引力的功是变力的功，汽
车的运动也是变加速运动，汽车的初动能为12m v 21，末动能为12
m v 22. 由动能定理，可得W 牵－W 阻＝12m v 22－12m v 21
① 又W 阻＝fs ＝mgs
解得：W 牵＝12
m (v 22－v 21)＋kmgs ＝12
×4×103×(152－102) J ＋0.02×4×103×10×100 J ＝3.3×105 J
P ＝W 牵t ＝3.3×1058
W ＝4×104 W 【答案】 4×104 W。