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2019版高考物理一轮复习第五章机械能及其守恒定律配餐作业14功功率

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1 配餐作业(十四) 功 功率 A组·基础巩固题 1．通过认真学习，同学们掌握了丰富的物理知识。下列说法正确的是 ( ) A．汽车在光滑的水平面上运动时，驾驶员通过操作方向盘，可以使汽车转弯 B．在某一过程中，只要物体的位移为0，任何力对该物体所做的功就为0 C．物体的速度为0时，其加速度可能不为0 D．静摩擦力对受力物体可以做正功，滑动摩擦力对受力物体一定做负功 解析 汽车在水平面上转弯时，向心力的来源是静摩擦力，所以在光滑水平面上，通过操作方向盘，不能使汽车转弯，A项错误；B项容易片面地理解为W＝Fx，因为位移x＝0，所以W＝0，但该公式只适用于恒力做功，例如汽车绕操场一圈回到出发点，虽然汽车的位移为零，但牵引力对汽车做了功，牵引力做的功为牵引力乘以路程，B项错误；物体的速度与加速度没有必然联系，例如汽车启动的瞬间，虽然汽车的速度为0，但加速度不为0，C项正确；摩擦力可以对物体做正功、做负功或不做功，D项错误。 答案 C 2.如图所示，木板可绕固定水平轴O转动。木板从水平位置OA缓慢转到OB位置，木板上的物块始终相对于木板静止。在这一过程中，物块的重力势能增加了2 J。用N表示物块受到的支持力，用f表示物块受到的摩擦力。在此过程中，以下判断正确的是( )

A．N和f对物块都不做功 B．N对物块做功为2 J，f对物块不做功 C．N对物块不做功，f对物块做功为2 J D．N和f对物块所做功的代数和为零 解析 由做功的条件可知：只要有力，并且物块沿力的方向有位移，那么该力就对物块做功。由受力分析知，支持力N做正功，但摩擦力f方向始终和速度方向垂直，所以摩擦力不做功。由动能定理知WN－WG＝0，故支持力N做功为2 J。 答案 B 3．(多选)中国版“野牛”级重型气垫船，自重达540吨，最高时速为108 km/h，装有M－70大功率燃气轮机，该机额定输出功率为8 700 kW。假设“野牛”级重型气垫船在海面航行过程所受的阻力f与速度v成正比，即f＝kv。下列说法正确的是( ) A．“野牛”级重型气垫船的最大牵引力为2.9×105 N B．在额定输出功率下以最高时速航行时，气垫船所受的阻力为2.9×105 N C．以最高时速一半的速度匀速航行时，气垫船发动机的输出功率为4 350 kW D．由题中所给数据，能计算阻力f与速度v的比值k 解析 由P＝Fv可知当输出功率最大且匀速运动时牵引力与阻力相等，此时F＝f＝2.9×105 N，在此之前牵引力都比这一值大，A项错，B项对；因为气垫船所受阻力与速度成正比，因此P＝Fv＝kv2，即以最大速度的一半匀速航行时，牵引力的功率为2 175 kW，C 2

项错；当输出功率最大且匀速运动时牵引力与阻力相等，由P＝Fv＝kv2可求k＝879×103 N·s·m－1，D项对。 答案 BD 4．(多选)一质点在光滑水平面上处于静止状态，现对该质点施加水平力F，力F随时间t按如图所示的正弦规律变化，力F的方向始终在同一直线上，在0～4 s内，下列说法正确的是( )

A．第2 s末，质点距离出发点最远 B．第2 s末，质点的动能最大 C．0～2 s内，力F瞬时功率一直增大 D．0～4 s内，力F做功为零 解析 从图象可以看出在前2 s力的方向和运动的方向相同，物体经历了一个加速度逐渐增大的加速运动和加速度逐渐减小的加速运动，第2 s末，拉力F方向反向，速度方向不变，所以2 s后，质点离出发点距离还在增大，故A项错误；第2 s末，拉力F方向反向，速度方向不变，物体要做减速运动，所以第2 s末，质点的速度最大，动能最大，故B项正确；0～1 s内，速度在增大，力F增大，根据瞬时功率P＝Fv得力F瞬时功率一直增大，1～2 s内，速度在增大，但是随时间变化速度增大变慢，而力F随时间减小变快，所以力F瞬时功率有减小的过程，故C项错误；0～4 s内，初末速度都为零，根据动能定理得合力做功为零，所以力F做功为零，故D项正确。 答案 BD 5．(多选)如图所示，光滑水平地面上固定一带有光滑定滑轮的竖直杆，用轻绳一端系着小滑块，另一端绕过定滑轮，现用恒力F1水平向左拉滑块的同时，用恒力F2拉右侧绳端，使滑块从A点由静止开始向右运动，经过B点后到达C点，若AB＝BC，则滑块( )

A．从A点至B点F2做的功等于从B点至C点F2做的功 B．从A点至B点F2做的功小于从B点至C点F2做的功 C．从A点至C点F2做的功可能等于滑块克服F1做的功 D．从A点至C点F2做的功可能大于滑块克服F1做的功 解析 由题意知，滑块从A点至B点时右侧绳端的位移大于滑块从B点至C点时右侧绳 3

端的位移，F2是恒力，则滑块从A点至B点F2做的功大于从B点至C点F2做的功，A、B项错误；滑块从A点至C点过程中，可能先加速后减速，滑块在C点速率大于或等于零，根据动能定理得知，滑块从A点运动到C点过程中动能的变化量大于或等于零，总功大于或等于零，则从A点至C点F2做的功大于或等于滑块克服F1做的功，C、D项正确。 答案 CD 6．(多选)如图所示，轻绳一端受到大小为F的水平恒力作用，另一端通过定滑轮与质量为m、可视为质点的小物块相连。开始时绳与水平方向的夹角为θ。当小物块从水平面上的A点被拖动到水平面上的B点时，位移为L，随后从B点沿斜面被拖动到定滑轮O处，BO间距离也为L。小物块与水平面及斜面间的动摩擦因数均为μ，若小物块从A点运动到O点的过程中，F对小物块做的功为WF，小物块在BO段运动过程中克服摩擦力做的功为Wf，则以下结果正确的是( )

A．WF＝FL(cosθ＋1) B．WF＝2FLcosθ C．Wf＝μmgLcos2θ D．Wf＝FL－mgLsin2θ 解析 小物块从A点运动到O点，拉力F的作用点移动的距离x＝2Lcosθ，所以拉力F做的功WF＝Fx＝2FLcosθ，A项错误，B项正确；由几何关系知斜面的倾角为2θ，所以小物块在BO段受到的摩擦力f＝μmgcos2θ，则Wf＝fL＝μmgLcos2θ，C项正确，D项错误。 答案 BC 7．当前我国“高铁”事业发展迅猛。假设一辆高速列车在机车牵引力和恒定阻力作用下，在水平轨道上由静止开始启动，其v－t图象如图所示，已知在0～t1时间内为过原点的倾斜直线，t1时刻达到额定功率P，此后保持功率P不变，在t3时刻达到最大速度v3，以后匀速运动。下述判断正确的是( )

A．从0至t3时间内，列车一直做匀加速直线运动 B．t2时刻的加速度大于t1时刻的加速度 C．在t3时刻以后，机车的牵引力为零 4

D．该列车所受的恒定阻力大小为Pv3 解析 0～t1时间内，列车做匀加速运动，t1～t3时间内，加速度变小，故A、B项错；t3以后列车做匀速运动，牵引力等于阻力，故C项错；匀速运动时f＝F牵＝Pv3，故D项正确。

答案 D 8．一物体在粗糙的水平面上受到水平拉力作用，在一段时间内的速度随时间变化情况如图所示。则拉力的功率随时间变化的图象可能是(g取10 m/s2)( )

解析 由图知在0～t0时间内，物体做初速度为零的匀加速运动，v＝at；由牛顿第二定律得F－f＝ma，则拉力的功率P＝Fv＝(f＋ma)v＝(f＋ma)at；在t0时刻以后，物体做匀速运动，v不变，则F＝f，P＝Fv＝fv，P不变，故D项正确。 答案 D B组·能力提升题 9．列车在空载情况下以恒定功率P经过一平直的路段，通过某点时速率为v，加速度大小为a1；当列车满载货物再次经过同一点时，功率和速率均与原来相同，但加速度大小变为a2。重力加速度大小为g。设阻力是列车重力的k倍，则列车满载与空载时的质量之比为( )

A.kg＋a1kg＋a2 B.kg＋a2kg＋a1

C. Pkg＋a2vkg＋a1 D.Pkg＋a1vkg＋a2 解析 由P＝Fv、F－f＝ma及f＝kmg得m＝Pv()kg＋a，由题干知空载与满载货物时通过同一点时功率和速率均相同，即P、v不变，所以m2m1＝kg＋a1kg＋a2，A项正确。 答案 A 10．(多选)两实心小球甲和乙由同一种材料制成，甲球质量大于乙球质量。两球在空气中由静止下落，假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比，与球的速率无关。若它们下 5

落相同的距离，则( ) A．甲球用的时间比乙球长 B．甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小 C．甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小 D．甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功

解析 设f＝kR，则由牛顿第二定律得F合＝mg－f＝ma，而m＝43πR3·ρ，故a＝g－k43πR2·ρ

，由m甲>m乙、ρ甲＝ρ乙可知a甲>a乙，故C项错误；因甲、乙位移相同，由v2＝

2ax可知，v甲>v乙，B项正确；由x＝12at2可知，t甲W克服

＝f·x，又f甲>f乙，则W甲克服>W乙克服，D项正确。 答案 BD 11．如图所示，一长为L的轻杆一端固定在光滑铰链上，另一端固定一质量为m的小球。一水平向右的拉力作用于杆的中点，使杆以角速度ω匀速转动，当杆与水平方向成60°时，拉力的功率为( )

A．mgLω B.32mgLω C.12mgLω D.36mgLω 解析 由于杆做匀速转动，拉力的功率等于克服重力做功的功率，P＝mgωLcos60°＝12

mgLω，C项正确。

答案 C 12.为了缓解城市交通拥堵问题，某市交通部门在禁止行人步行的十字路口增设了长度为12 m的“直行待行区”。如图所示，当其他车道的车辆右转时，直行道上的车辆可以提前进入“直行待行区”；当直行绿灯亮起时，可从“直行待行区”直行通过十字路口。如果该路段的限速为60 km/h，从提示进入“直行待行区”到直行绿灯亮起的时间为4 s。现某汽车司机驾驶着质量为1.5 t的小汽车，汽车的额定功率为63 kW，汽车的前端刚好停在停车线处，当司机看到上述提示时，立即由静止开始做匀加速直线运动，当汽车的前端运动到“直行待行区”的前端线时，正好直行的绿灯亮起，司机保持该加速度继续运动到额定功率后保持功率不变，汽车在运动中受到的阻力为车重的0.2倍，重力加速度g取10 m/s2，则：

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2019高考物理总复习课件：第五章 机械能及其守恒定律 第一节

2019高考物理总复习课件：第五章 机械能及其守恒定律 第一节


A．重力的平均功率 P A＞ P B B．重力的平均功率 P A＝ P B C．重力的瞬时功率 PA＝PB D．重力的瞬时功率 PA＜PB
提示：选 D.B 做自由落体运动，运动时间 tB＝
2h g .A 做
h 1 匀加速直线运动，a＝gsin θ，根据 ＝ gsin θt2 A得，tA＝ sin θ 2 2h WG ，可知 tA＞tB.重力做功相等，根据 P＝ t 知， P A gsin2θ 1 2 ＜ P B，A、B 错误．根据动能定理，mgh＝ mv 得，两物体 2 到达地面时的速度大小均为 v＝ 2gh.A 物体重力的瞬时功 率 PA＝mgvsin θ，B 物体重力的瞬时功率 PB＝mgv.则 PA ＜PB.C 错误，D 正确．
(3)当变力方向不变， 大小与位移成正比时， 可用力对位移的 1 平均值 F＝ (F 初＋F 末)来计算． 2 (4)当变力大小不变， 方向在变化且力的方向始终与速度方向 相同或相反时，功可用力与路程的乘积计算． (5)用变力 F 随位移 x 的变化图象与 x 轴所围的“面积”计 算功．注意 x 轴上下两侧分别表示正、负功．
想一想 汽车以不同方式启动，一次以恒定功率启动，一次以恒定加 速度启动．
(1)用公式 P＝Fv 研究汽车启动问题时，力 F 是什么力？ (2)以恒定功率启动时， 汽车的加速度变化吗？做什么运动？ (3)汽车上坡的时候，司机师傅必须换挡，其目的是什么？
提示：(1)牵引力 (2)加速度变化 做加速度减小的加速直线运动
[审题指导]
题中所说外力经判断为变力，不好用公式直接
求解．但由于细绳为缓慢移动，就代表初末动能不变，仅从 重力势能方面考虑就可以．自然就转到重力做功方面来．
[解析]
2 QM 段绳的质量为 m′＝ m，未拉起时，QM 段绳的 3
物理高考大一轮复习课件第五章机械能及其守恒定律第1讲功和功率

物理高考大一轮复习课件第五章机械能及其守恒定律第1讲功和功率


是多少?1 s时,摩擦力对物块做功的功率是多少?皮带克服摩擦力做功的功
率是多少?
解析
物块刚放到传送带上时,由于与传送带有相对运动,物块受向右的
滑动摩擦力,物块做匀加速运动,物块受向右的摩擦力为: Ff=μmg=0.1×2×10 N=2 N
f 加速度为a= =μg=0.1×10 m/s2=1 m/s2
2.功的计算方法 (1)恒力做功:
(2)变力做功:
1 m 2 1 2 ①用动能定理:W= - mv v2 1 2 2
②当变力的功率P一定时,可用W=Pt求功,如机车恒功率启动时。 ③将变力做功转化为恒力做功:
当力的大小不变,而方向始终与运动方向相同或相反时,这类力的功等于 力和路程(不是位移)的乘积。如滑动摩擦力做功、空气阻力做功等。
(3)总功的计算:
①先求物体所受的合外力,再求合外力的功; ②先求每个力做的功,再求各功的代数和。
典例1 一滑块在水平地面上沿直线滑行,t=0时其速度为1 m/s。从此刻开 始在滑块运动方向上再施加一水平作用力F,力F和滑块的速度v随时间的
变化规律分别如图甲和乙所示。求:
(1)在第1秒内、第2秒内力F对滑块做的功W1、W2;
2.关于作用力与反作用力的做功问题,以下说法中正确的是 ( A.作用力做功,反作用力也必定做功
)
B.作用力做正功,反作用力一定做负功
C.作用力做功数值一定等于反作用力做功数值 D.单纯根据作用力的做功情况不能判断反作用力的做功情况
答案
D 如果A、B两个磁铁的同名磁极正对且将两磁铁分别放在两辆
列说法正确的是 (
)
A.重力的平均功率 P A > PB B.重力的平均功率 = P P
A B
高考物理一轮复习 第五章 机械能及其守恒律 配餐作业 功能关系 能量守恒律

高考物理一轮复习 第五章 机械能及其守恒律 配餐作业 功能关系 能量守恒律

权掇市安稳阳光实验学校配餐作业(十七) 功能关系 能量守恒定律A 组·基础巩固题1．如图所示为跳伞爱好者表演高楼跳伞的情形，他们从楼顶跳下后，在距地面一定高度处打开伞包，最终安全着陆，则跳伞者( )A ．机械能一直减小B ．机械能一直增大C ．动能一直减小D ．重力势能一直增大解析 打开伞包后，跳伞者先减速后匀速，动能先减少后不变，C 项错误；跳伞者高度下降，重力势能减小，D 项错误；空气阻力一直做负功，机械能一直减小，A 项正确，B 项错误。

答案 A2.如图所示，一足够长的木板在光滑的水平面上以速度v 向右匀速运动，现将质量为m 的物体竖直向下轻轻地放置在木板上的右端，已知物体m 和木板之间的动摩擦因数为μ，为保持木板的速度不变，从物体m 放到木板上到它相对木板静止的过程中，须对木板施一水平向右的作用力F ，那么力F 对木板做功的数值为( )A.mv 24B.mv 22C ．mv 2D ．2mv 2解析 由能量转化和守恒定律可知，拉力F 对木板所做的功W 一部分转化为物体m 的动能，一部分转化为系统内能，故W ＝12mv 2＋μmg ·s 相，s 相＝vt －v2t ，v ＝μgt ，以上三式联立可得W ＝mv 2，故C 项正确。

答案 C3.如图，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块A 、B 用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦)。

初始时刻，A 、B 处于同一高度并恰好处于静止状态。

剪断轻绳后A 下落、B 沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地，两物块( )A ．速率的变化量不同B ．机械能的变化量不同C ．重力势能的变化量相同D ．重力做功的平均功率相同解析 由题意根据力的平衡有m A g ＝m B g sin θ，所以m A ＝m B sin θ。

根据机械能守恒定律mgh ＝12mv 2，得v ＝2gh ，所以两物块落地速率相等，A 项错；因为两物块的机械能守恒，所以两物块的机械能变化量都为零，B 项错误；根据重力做功与重力势能变化的关系，重力势能的变化为ΔE p ＝－W G ＝－mgh ，C 项错误；因为A、B两物块都做匀变速运动，所以A重力的平均功率为P A＝m A g·v 2，B的平均功率P B＝m B g·v2sinθ，因为m A＝m B sin θ，所以P A＝P B，D项正确。

高考物理一轮复习第5章机械能及其守恒定律能力课功能关系能量转化和守恒定律课件

高考物理一轮复习第5章机械能及其守恒定律能力课功能关系能量转化和守恒定律课件

ห้องสมุดไป่ตู้
物块 b 运动到最高点时，物块 a 恰好不离开挡板，对物块 a 分析得 mgsin θ＝kx，得 x＝m2kg，C 错误；当物块 a 接触挡板时，速度瞬间变为零，物 块 b 先向下加速又减速到零，再反向加速，最后再减速为零到最高点， 这一过程物块 b 与弹簧组成的系统机械能守恒，有 2mgL－xsin θ＝Ep， 解得 Ep＝mgL－m22kg2，D 正确．
例2 如图所示，绷紧的传送带与水平面的夹角θ＝30°，皮带在电 动机的带动下，始终保持v0＝2 m/s的速率运行，现把一质量为m＝10 kg的工件(可看作质点)轻轻放在皮带的底端，经过时间1.9 s，工件被传 送到h＝1.5 m的高处，取g＝10 m/s2，求：
(1)工件与传送带间的动摩擦因数； (2)电动机由于传送工件多消耗的电能．
力做的功 对应能的变化
定量的关系
只有重力、弹 不引起机械能 簧弹力的功 变化
机械能守恒ΔE＝0
非重力和弹力 的功
机械能变化
除重力和弹力之外的其他力做正功， 物体的机械能增加，做负功，机械能 减少，且W其他＝ΔE
例 1 (多选)如图，轻质弹簧一端固定，另一端与一质量为 m、套在
粗糙竖直固定杆 A 处的圆环相连，弹簧水平且处于原长．圆环从 A 处由
1．功能关系和能量守恒定律是高考的必考内容，该类型的问题具 有非常强的综合性，题目类型以计算题为主，通常会与其他的相关知识 结合，试题复杂、灵活性强、难度大，我们经常需要用动力学和能量观 点来解决一些单体多过程，或者多体多过程问题．
2．多运动过程问题是近几年高考试题中的热点，往往应用动能定 理或机械能守恒定律、能量守恒定律等规律，需要在解题时冷静思考， 弄清运动过程，注意不同过程连接点速度的关系，对不同过程运用不同 规律分析解决．