2011届高考物理第一轮基础测试题20

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江苏省2011届高三物理一轮基础测试

功和功率

1.如图所示,力F大小相等,A B C D 物体运动的位移s也相同,哪种情况F做功最小( )

2.一质量为m的木块静止在光滑的水平面上,从t=0开始,将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上,在t=T时刻F的功率是( )

A.mTF22 B.mTF2 C.mTF22 D.mTF222

3.火车从车站开出作匀加速运动,若阻力与速率成正比,则( )

A.火车发动机的功率一定越来越大,牵引力也越来越大

B.火车发动机的功率恒定不变,牵引力也越来越小

C.当火车达到某一速率时,若要保持此速率作匀速运动,则发动机的功率这时应减小

D.当火车达到某一速率时,若要保持此速率作匀速运动,则发动机的功率一定跟此时速率的平方成正比

4.同一恒力按同样方式施于物体上,使它分别沿着粗糙水平地面和光滑水平抛面移动相同一段距离时,恒力的功和平均功率分别为1W、1P和2W、2P,则二者的关系是( )

A.21WW、21PP B.21WW、21PP

C.21WW、21PP D.21WW、21PP

5.如图甲所示,滑轮质量、摩擦均不计,质量为2kg的物体在F作用下由静止开始向上做匀加速运动,其速度随时间的变化关系如图乙所示,由此可知( )(g取10m/s2)

A.物体加速度大小为2 m/s2 B.F的大小为21N

C.4s末F的功率大小为42W D.4s内F做功的平均功率为42W

6.设飞机飞行中所受阻力与其速度的平方成正比,若飞机以速度v匀速飞行,其发动机功率为P,则飞机以2v匀速飞行时,其发动机的功率为( )

A.2P B.4P C.8P D.无法确定

7.物体静止在光滑水平面上,先对物体施一水平向右的恒力F1,经时间t后撤去F1,立即再对它施加一水平向左的恒力F2,又经时间t后物体回到原出发点,在这一过程中,F1、F2分别对物体做的功W1、W2之比为多少?

8.如图所示,在光滑的水平面上,物块在恒力F=100N作用下从A点运动到B点,不计滑轮的大小,不计绳、滑轮间摩擦,H=2.4m,α=37°,β=53°,求拉力F所做的功。

参考答案

1.D F做功多少与接触面粗糙度无关,W=Fscosα,D中cosα最小,∴F做功最小。

2.B 此题易错选C,原因是将t=T时刻的功率错误地理解为T这段时间内的平均功率,从而用tWP求得C答案,因此出现错误。T时刻的功率为瞬时功率,只能用P=F·v求解。

因此物体加速度mFa,T时刻速度mFTaTv 所以mTFFvP2,故选项B正确。

3.A、C、D 根据P=Fv,F-f=ma,f=kv,∴mavkvvmakvP2)(。这表明,在题设条件下,火车发动机的功率和牵引力都随速率v的增大而增大,∴A正确。当火车达到某一速率时,欲使火车作匀速运动,则a=0,∴此时2kvP,减小mav,∴C、D对。

4.B 恒力的功仅由力、位移及二者夹角决定,由题意,很显然21WW,沿粗糙面运动时,加速度小,通过相同位移所用时间t1较长,即t1>t2,∴21PP

5.C由速度一时间图像可得加速度a=0.5m/s2

由牛顿第二定律:2F-mg=ma

∴5.102mamgFN

P=Fv=10.5×2×2=42W

WtFstWp214425.10

故选项C正确。

6.C飞机匀速飞行时,发动机牵引力等于飞机所受阻力,当飞机飞行速度为原来的2倍时,阻力为原来的4倍,发动机产生的牵引力亦为原来的4倍,由P=Fv,∴此时发动机的功率为原来的8倍。

7.解:设物体质量为m,受恒力F1时,F1=ma1

则a1=F1/m

经t时间的位移mtFtas/21212121 ①

此时速度mtFtav/11,之后受恒力2F向左,与v方向相反,则物体做匀减速直线运动:F2=ma2,加速度a2=F2/m,经t时间又回到原出发点,此过程位移为s,方向向左,则力2F做正功。

因位移与v的方向相反,则有2221tavts 即 tmtFtmFvttas122222121 ②

②与①式联立可得123FF,

则力F2做的功123WW。

所以3121WW

8.解:在功的定义式W=Fscosθ中,s是指力F的作用点的位移。当物块从A点运动到B点时,连接物块的绳子在定滑轮左侧的长度变小,sinsinHHs,由于绳不能伸缩,故力F的作用点的位移大小等于s。而这里物块移动的位移大小为(Hcotα-Hcotβ),可见本题力F作用点的位移大小不等于物块移动的位移大小。

根据功的定义式,有100)sinsin(HHFFsWJ