2022版高考物理一轮复习 第五章 机械能 第1讲 功和功率练习（含解析）新人教版.doc

-8-第1讲功和功率一、选择题(本题共10小题，1～7题为单选，8～10题为多选)1．下列叙述中正确的是(C)A．一对作用力和反作用力做功之和一定为零B．静摩擦力一定不做功C．一对滑动摩擦力所做总功不可能为零D．一对静摩擦力所做总功可能不为零[解析]本题考查作用力与反作用力、一对摩擦力做功问题。一对作用力和反作用力可能同时做正功或做负功，也可能一个做功另一个不做功，所以它们做功之和不一定为零，故A错误；静摩擦力同样能对物体做功，例如随水平传送带加速运动的物体所受的静摩擦力对物体做正功，故B错误；一对滑动摩擦力对相互作用的系统做的总功等于滑动摩擦力与相对位移的乘积，不可能为零，故C正确；一对静摩擦力作用的物体间无相对滑动，故位移始终相等，而二力大小相等，方向相反，因而做功之和为零，故D错误。2．(2021·河南模拟)如图所示，长为L，质量为M的小车置于光滑的水平面上，小车左端放一质量为m的小物块，用大小为F的水平恒力将小物块向右拉动一段距离s(相对于地面)，小物块刚好滑到小车的右端。小物块与小车间的动摩擦因数为μ，在此过程中(B)A．恒力F对小物块做的功为FLB．摩擦力对小物块做的功为－μmgsC．摩擦力对小车做的功为μMg(s－L)D．摩擦力对小物块和小车组成的系统做的总功为μmgL[解析]本题考查摩擦力做功问题。根据功的计算公式可得恒力F对小物块做的功为Fs，故A错误；小物块对地运动的距离为s，摩擦力对小物块做负功，做的功为－μmgs，故B正确；由牛顿第三定律知小车受到的摩擦力为μmg，小车的位移为(s－L)，则摩擦力对小车做的功为μmg(s－L)，故C错误；摩擦力对小物块和小车组成的系统做的总功为－μmgL，故D错误。3．(2020·广东清远期末)如图所示，中间有孔的物块A套在光滑的竖直杆上，通过光滑滑轮用不可伸长的轻绳将物块A拉着向上运动，拉力为F，在物块A匀速上升过程中，下列说法正确的是(D)A．拉力F变小B．杆对A的弹力N不变C．绳子自由端(右端)的速率增大D．拉力F的功率P不变[解析]本题考查受力及功率的计算。设绳子与竖直方向上的夹角为θ，因为A做匀速直线运动，在竖直方向上合力为零，受力分析得Fcosθ＝mg，因为θ增大，则cosθ减小，则F增大；水平方向合力为零，有N＝Fsinθ，F增大，sinθ增大，N增大，故A、B错误；物块A沿绳子方向上的分速度v1＝vcosθ，该速度等于绳子自由端的速度，θ增大，绳子自由端速度减小，拉力的功率P＝Fv1＝eq\f(mg,cosθ)vcosθ＝mgv，知拉力的功率不变，故C错误，D正确。4．(2020·湖南永州一模)从某高度以初速度v0水平抛出一个质量为m的小球，不计空气阻力，在小球下落的过程中，其加速度a，速度变化量Δv、重力的功率P和重力做功W与时间t的关系图像，正确的是(B)[解析]本题借助平抛运动考查运动图像、功和功率图像。小球做平抛运动，加速度恒定不变，为重力加速度g，故A错误；由Δv＝vy＝at＝gt分析可知，Δv­t图像是过原点的直线，故B正确；重力的功率P＝mgvy＝mg·gt＝mg2t，P与t成正比，P­t图像是过原点的直线，故C错误；重力做功W＝mgh＝mg·eq\f(1,2)gt2，W­t图像是过原点的开口向上的抛物线，故D错误。5．一辆跑车在行驶过程中的最大输出功率与速度大小的关系如图，已知该车质量为2×103kg，在某平直路面上行驶，阻力恒为3×103N。若汽车从静止开始以恒定加速度2m/s2做匀加速运动，则此匀加速过程能持续的时间大约为(B)A．8sB．14sC．26sD．38s[解析]由图像可知，机车的最大功率约为P＝210kW，在加速阶段由牛顿第二定律可知：F－Ff＝ma，即F＝Ff＋ma＝3×103N＋2×103×2N＝7.0×103N，再由P＝Fv可知v＝eq\f(P,F)＝eq\f(210×103,7.0×103)m/s＝30m/s，由v＝at解得t＝15s，故选项B正确。6．如图甲所示，一次训练中，运动员腰部系着不可伸长的绳拖着质量m＝11kg的轮胎从静止开始沿着笔直的跑道加速奔跑，绳与水平跑道的夹角是37°，5s后绳从轮胎上脱落，轮胎运动的v­t图像如图乙所示，不计空气阻力，已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2，则下列说法正确的是(D)A．轮胎与水平跑道间的动摩擦因数μ＝0.2B．绳的拉力F的大小为55NC．在0～5s内，轮胎克服摩擦力做的功为1375JD．在6s末，摩擦力的瞬时功率大小为275W[解析]本题考查受力分析及外力做功大小的计算。绳从轮胎上脱落后，轮胎的受力情况如图甲所示。由轮胎的速度—时间图像可得此过程的加速度为a2＝－5m/s2，根据牛顿第二定律有－f2＝ma2，又因