（课标通用）2021高考物理一轮复习 作业21 功和功率（含解析）.doc

作业21功和功率
一、选择题
1．如图21－1所示，站在做匀加速直线运动的车厢里的人向前推车厢壁，以下关于人对车做功的说法中正确的是()

图21－1
A．做正功
B．做负功
C．不做功
D．无法确定
解析：在水平方向上，人对车的作用力有两个：一个是人对车壁向前的推力F，另一个是人对车厢地板向后的摩擦力F′.由于人随车向前做匀加速运动，所以车对人的总作用力是向前的，由牛顿第三定律可知人对车的总作用力是向后的．所以此合力的方向与运动方向相反，人对车做的总功为负功，所以B正确．
答案：B

图21－2
2．如图21－2所示，木块B上表面是水平的，当木块A置于B上，并与B保持相对静止，一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑，在下滑过程中()
A．A所受的合外力对A不做功
B．B对A的弹力做正功
C．B对A的摩擦力做正功
D．A对B做正功
解析：A、B一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑，加速度为gsinθ.由于A速度增大，由动能定理，A所受的合外力对A做功，B对A的摩擦力做正功，B对A的弹力做负功，选项A、B错误，C正确．A对B不做功，选项D错误．
答案：C
3．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eq\f(v,4)时，汽车的瞬时加速度的大小为()
A.eq\f(P,mv) B.eq\f(2P,mv)
C.eq\f(3P,mv) D.eq\f(4P,mv)
解析：当汽车牵引力等于阻力时，速度最大，则阻力Ff＝eq\f(P,v)，当速度为eq\f(v,4)时，牵引力F＝eq\f(P,\f(v,4))＝eq\f(4P,v)，由牛顿第二定律得F－Ff＝ma，解得a＝eq\f(3P,mv)，选项C正确．
答案：C
4．(江西余江一中二模)如图21－3甲所示，静止在水平地面上的物块受到水平拉力F的作用，F与时间t的关系如图21－3乙所示，设物块与地面之间的最大静摩擦力fm大小与滑动摩擦力大小相等，则()

图21－3
A．0～t1时间内所受摩擦力大小不变
B．t1～t2时间内物块做加速度减小的加速运动
C．t2时刻物块的速度最大
D．t2～t3时间内物块克服摩擦力做功的功率增大
解析：在0～t1时间内水平拉力小于最大静摩擦力，物块保持不动，摩擦力大小逐渐增大，故A错误；t1～t2时间内，拉力逐渐增大，摩擦力不变，根据牛顿第二定律可知，加速度逐渐增大，故B错误；t1～t3时间内，合力向前，物块一直加速前进，t3时刻后合力反向，物块要做减速运动，所以t3时刻物块速度最大，故C错误；t2～t3时间内物块速度逐渐增大，摩擦力大小不变，根据P＝fv可知物块克服摩擦力的功率增大，故D正确．
答案：D
5．(银川模拟)有一种太阳能驱动的小车，当太阳光照射到小车上方的光电板时，光电板中产生的电流经电动机带动小车前进．若质量为m的小车在平直的水泥路上从静止开始沿直线加速行驶，经过时间t前进的距离为x，且速度达到最大值vm.设这一过程中电动机的功率恒为P，小车所受阻力恒为Ff，那么这段时间内()
A．小车做匀加速运动
B．小车受到的牵引力逐渐增大
C．小车受到的合外力所做的功为Pt
D．小车受到的牵引力做的功为Ffx＋eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)
解析：小车在运动方向上受牵引力F和阻力Ff，因为v增大，P不变，由P＝Fv，F－Ff＝ma，得出F逐渐减小，a也逐渐减小，当v＝vm时，a＝0，故A、B均错；合外力做的功W外＝Pt－Ffx，由动能定理得Pt－Ffx＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)，故C错误，D正确．
答案：D
6．质量为5×103kg的汽车在水平路面上由静止开始以加速度a＝2m/s2开始做匀加速直线运动，所受阻力是1.0×103N，则汽车匀加速运动过程中()
A．第1s内汽车所受牵引力做功为1.0×104J
B．第1s内汽车所受合力的平均功率20kW
C．第1s末汽车所受合力的瞬时功率为22kW
D．第1s末汽车所受牵引力的瞬时功率为22kW
解析：据牛顿第二定律F－f＝ma得牵引力F＝f＋ma＝1.1×104N．第1s内汽车位移x＝eq\f(1,2)at2＝1m，第1s末汽车速度v＝at＝2m/s，汽车合力F合＝ma＝1×104N，则第1s内汽车牵引力做功：WF＝Fx＝1.1×104J，故A项错误；第1s内合力做功：W＝F合x＝1×104J，平均功率eq\o(P,\s\up6(－))＝eq\f(W,t)＝1×104W，故B项错误；1s末合力的瞬时功率P合＝F合v＝2×104W，故C项错误；1s末牵引力