2019届高三物理一轮复习课时作业22功和功率 Word版含解析

课时作业(二十二)功和功率

[基础训练]

1．如图所示，人站在电动扶梯的水平台阶上，假定人与扶梯一起沿斜面匀加速上升，在这个过程中人脚所受的静摩擦力()

A．等于零，对人不做功

B．水平向左，对人不做功

C．水平向右，对人做正功

D．沿斜面向上，对人做正功

答案：C解析：由牛顿第二定律知人受水平向右的静摩擦力，该力与人的位移方向夹角小于90°，则W＝Fl cos α可知该力对人做正功，C正确．

2．物体受到两个互相垂直的作用力F1、F2而运动，已知力F1做功6 J，物体克服力F2做功8 J，则力F1、F2的合力对物体做功() A．14 J B．10 J

C．2 J D．－2 J

答案：D解析：合力对物体所做的功等于各个力做功的代数和．F1对物体做功6 J，物体克服F2做功8 J即F2对物体做功为－8 J，因而F1、F2的合力对物体做功为6 J－8 J＝－2 J，因而选项D正确．

3．A、B两物体的质量之比m A∶m B＝2∶1，它们以相同的初速度v0在水平面上做匀减速直线运动，直到停止，其速度图象如图所示．那么，A、B两物体所受摩擦阻力之比F A∶F B与A、B两物体克服摩擦阻力做的功之比W A∶W B分别为()

A．2∶1,4∶1 B．4∶1,2∶1

C．1∶4,1∶2 D．1∶2,1∶4

答案：B解析：由v-t图象可知a A∶a B＝2∶1，又由F＝ma，m A∶m B＝2∶1，可得F A∶F B＝4∶1，又由图象中面积关系可知A、B位移之比x A∶x B＝1∶2，由做功公式W＝Fx，可得W A∶W B＝2∶1，故选B.

4. (2018·福建莆田质检)如图所示，乒乓球运动员用同一个乒乓球两次发球，乒乓球恰好都在等高处水平向左越过球网，从最高点落到台面的过程中(不计乒乓球的旋转和空气阻力)，下列说法正确的是()

A．球第1次过网时的速度小于第2次的

B．球第1次的速度变化量小于第2次的

C．球两次落到台面时重力的瞬时功率相等D．球两次落到台面过程中重力的平均功率不相等

答案：C解析：球下落的高度相同，由h＝1

2gt

2可知下落的时间相等，因球第1次比第2次通过的水平位移大，根据x＝v t可知，球第1次过网时的速度大于第2次过网时的速度．球在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动，故速度变化量只在竖直方向，由Δv＝gt可得速度变化量相等．重力的瞬时功率P＝mg v y，落地时竖直方向的速度相等，故球两次落到台面时重力的瞬时功率相等．平均功率等于功除以时间，重力两次做的功相等，时间也相等，重力两次的平均功率也相等．故选C.

5．(2018·安徽百校论坛二联)(多选)一滑块静止在水平面上，t＝0时刻在滑块上施加一水平力F，力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图甲、乙所示，取g＝10 m/s2，则下列说法正确的是()

甲

乙

A．力F在第1 s内做的功为2 J

B．力F在第1 s内做的功为4 J

C．滑块与水平面间的摩擦力大小为2 N D．力F在第2 s内做功的功率为3 W

答案：AD解析：由图乙可知，滑块在第1 s内的位移：x1＝1

2×1×1 m＝0.5 m，力F在第1 s内做的功：W1＝F1x1＝4×0.5 J＝2 J，故A正确，B错误；由图乙可知，滑块在第2 s内做匀速直线运动，所以摩擦力与拉力大小相等，可知滑块与地面之间的摩擦力大小是3 N，故C错误．力F在第2 s内做功的功率：P＝3 W，故D正确．6．(2018·福建质检)(多选)质量为400 kg的赛车在平直赛道上以

恒定功率加速，受到的阻力不变，其加速度a和速度的倒数1

v的关系

如图所示，则赛车()

A．速度随时间均匀增大

B．加速度随时间均匀增大

C．恒定功率为160 kW

D．所受阻力大小为1 600 N

答案：CD解析：由题图可知赛车做加速度减小的加速运动，且当牵引力等于阻力时，赛车的加速度为零，赛车的速度最大，A、B错误；对赛车受力分析，赛车受重力、支持力、牵引力以及摩擦力，

由牛顿第二定律得F－F f＝ma，其中F＝P

v，联立解得a＝

P

m v－

F f

m，

当赛车的速度最大时，加速度为零，此时有1

v＝0.01 m－1·s，即最大的

速度为v m＝100 m/s，又－F f

m＝－4,0＝

P

m v m－

F f

m，整理解得F f＝1 600

N，P＝160 kW，C、D正确．

7．水平面上静止放置一质量为m＝0.2 kg的物块，固定在同一水平面上的小型电动机通过水平细线牵引物块，使物块由静止开始做匀加速直线运动，2 s末达到额定功率，其v-t图线如图所示，物块与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.1，取g＝10 m/s2，电动机与物块间的距离足够长．求：

(1)物块做匀加速直线运动时受到的牵引力大小；

(2)电动机的额定功率；

(3)物块在电动机牵引下，最终能达到的最大速度．答案：(1)0.28 N(2)0.224 W(3)1.12 m/s

解析：(1)由题图知物块在匀加速阶段加速度大小a＝Δv

Δt＝0.4

m/s2

物块受到的摩擦力大小F f＝μmg

设牵引力大小为F，则有：F－F f＝ma

得F＝0.28 N.

(2)当v＝0.8 m/s时，电动机达到额定功率，则P＝F v＝0.224 W.

(3)物块达到最大速度v m时，此时物块所受的牵引力大小等于摩擦力大小，有F f＝μmg，P＝F f v m

解得v m＝1.12 m/s.

[能力提升]

8．(2018·浙江瑞安检测)如图所示，两个物体与水平地面间的动摩擦因数相等，它们的质量也相等．在图甲中用力F1拉物体，在图乙中用力F2推物体，夹角均为α，两个物体都做匀速直线运动，通