第五章 机械能课时跟踪检测(十六)功和功率

第五章 机械能课时跟踪检测(十六)功和功率内容摘要：

1、高中物理资源下载平台世昌的博客 (十六) 功和功率对点训练：功的理解与计算1.(2015宁波期末)如图 1 所示，木块 B 上表面是水平的，当木块 A 置于 B 上，并与 起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑，在下滑过程中() 图 1AA 所受的合外力对 A 不做功BB 对 A 的弹力做正功CB 对 A 的摩擦力做正功DA 对 B 做正功2(2015福建四地六校联考) 以一定的初速度竖直向上抛出一个小球，小球上升的最大高度为 h，空气阻力的大小恒为 F，则从抛出到落回到抛出点的过程中，空气阻力对小球做的功为( )A0 Bh D22014湖北省重点中学联考) 一滑块在水平地面上沿直线滑行，t 0 时 2、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方向作用力 F，力 F 和滑块的速度 v 随时间的变化规律分别如图甲和图乙所示。 设在第 1 s 内、第 2 s 内、第 3 s 内力 F 对滑块做的功分别为 2、W 3，则以下关系正确的是( )图 2AW 1W 2W 3 BW 1W 2W 3CW 1W 3W 2 DW 1W 2 率的分析与计算4(2015唐山模拟)如图 3 所示，位于固定粗糙斜面上的小物块 P，受到一沿斜面向上的拉力 F，沿斜面匀速上滑。 现把力 F 的方向变为竖直向上，若使物块 P 仍沿斜面保持原来的速度匀速运动，则( ) 图 3高中物理资源下载平台世昌的博客 力 F 3、 一定要变小 B力 F 一定要变大C力 F 的功率将减小 D力 F 的功率将增大5如图 4 所示，质量为 m 的小球以初速度 平抛出，恰好垂直打在倾角为 的斜面上，则球落在斜面上时重力的瞬时功率为(不计空气阻力 )() 图 4A BC Dmg 对点训练：机车启动问题6(2015汕头模拟)一辆汽车从静止出发，在平直的公路上加速前进，如果发动机的牵引力保持恒定，汽车所受阻力保持不变，在此过程中( )A汽车的速度与时间成正比B汽车的位移与时间成正比C汽车做变加速直线运动D汽车发动机做的功与时间成正比7(2015徐州模拟)一辆汽车在平直的公路上以某一初速度运动，运动过程中保持恒定的牵引功率，其加速度 4、a 和速度的倒数 图像如图 5 所示。 若已知汽车的质量，则根据图像1能求出的物理量是() 图 5A汽车的功率B汽车行驶的最大速度C汽车所受到的阻力D汽车运动到最大速度所需的时间8(2015淮安模拟)某机械在每次匀速吊起货物时所能提供的功率 P 与所吊货物质量m 的关系如图 6 所示。 现用该机械将 30 个货箱吊上离地 12 m 高的平台，每个货箱的质量为 5 略机械从平台返回地面和装箱的时间， g 取 10 m/所需最短时间约为( )高中物理资源下载平台世昌的博客 360 s B720 440 s D2 400 2015合肥模拟)起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度，其速度图像如图 7所示 5、，则钢索拉力的功率随时间变化的图像可能是()图 7图 8对点训练：功、功率与其他力学知识的综合10(2015怀化模拟)放在粗糙水平面上的物体受到水平拉力的作用，在 06 s 内其速度与时间图像和该拉力的功率与时间图像分别如图 9 甲和乙所示，下列说法正确的是()图 9A06 s 内物体位移大小为 36 6 s 内拉力做的功为 30 外力在 06 s 内做的功与 02 s 内做的功相等D滑动摩擦力大小为 5 量为 2 物体静止在水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为 大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等。 t0 时，物体受到方向不变的水平拉力 F 的作用，F 的大小在不同时间段内有不同的值，具体情况 6、如表格所示( g 取 10 m/求：图 10高中物理资源下载平台世昌的博客 (s) 02 24 46 68拉力 F(N) 4 8 4 8(1)4 s 末拉力的瞬时功率；(2)68 s 内拉力所做的功；(3)8 s 内拉力的平均功率。 12(2015北京西城区联考)某品牌汽车在某次测试过程中数据如下表所示，请根据表中数据回答问题。 整车行驶质量 1 500 5 辆从静止加速到 108 km/h 所需时间为 10 辆以 36 km/h 行驶时的制动距离为 5.0 f 跟行驶速率 v 和汽车所受重力 乘积成正比，即 f中 k0 3 s/m。 取重力加速度 g10 m/1)若汽车加速过程和制动过程都做匀变速 7、直线运动，求这次测试中加速过程的加速度大小 制动过程的加速度大小 2)求汽车在水平公路上行驶的最大速度 3)把该汽车改装成同等功率的纯电动汽车，其他参数不变。 若电源功率转化为汽车前进的机械功率的效率 90%。 假设 1 kWh 电能的售价为 (人民币) ，求电动汽车在平直公路上以最大速度行驶的距离 s100 所消耗电能的费用。 结合此题目，谈谈你对电动汽车的看法。 答 案1选 C起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑，加速度为。 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 8、 错误。 2选 D阻力与小球速度方向始终相反，故阻力一直做负功，W 2D 正确。 3选 B根据功的计算公式 W度时间图像与时间轴围成的面积代表位移 x，高中物理资源下载平台世昌的博客。 在 01 s，力 N，x 1 m12m，做功 1。 在 12 s，力 N，x 2 m0.5 m，做功112 2，在 23 s，力 N，x 311 m1 m，做功 3 J，所以有 2W 1，选项 B 对。 4选 C受到一沿斜面向上的拉力 F，F ，把力 F 的方向变为竖直向上，仍沿斜面保持原来的速度匀速运动，F由于题述没有给出 和 的具体数值，不能判断出力 F 如何变化，选项 A、B 错误；由于力 F 的方向变为竖直向上 9、后，摩擦力不再做功，力 F 的功率将减小，选项 C 正确 选 B小球落在斜面上时重力的瞬时功率为 Py，而 v 0，所以 P ，B 正确。 6选 A由 FF f知，因汽车牵引力 F 保持恒定，故汽车做匀加速直线运动，C 错误；由 v知，A 正确；而 x B 错误；由 xF 错12 12误。 7选 D由 FF f得：a ，对应图线可知， k 40，可求，由 a0 时， 得：v m20 m/s，再由 ，可求出汽车受1f，但无法求出汽车运动到最大速度的时间。 8选 B提升 30 个货箱到离地 12 m 高的平台上，克服重力所做的总功一定，机械的输出功率越大，所用时间越短，由 Pm 图像可知，每次提升 15 10、 每次提升 3 个货箱时，机械功率最大，P m25 W，由 mgv 可得 v m/s m/s，53510 16每次提升过程对应的时间 t 72 s，故所需的总时间 t 总 10t720s，B 正确。 B0t 1时间内重物匀加速上升，此过程中 F1mg，P 1F 1v。 可见 世昌的博客 ，起重机功率 t 1t 2时间内，重物匀速上升，F 2 2小不变，但匀加速过程的末时刻功率大于 A、D 均错误；t 2t 3时间内，重物减速上升， 3，P 3F 3v，此过程中 3随 匀速运动末时刻功率大于匀减速开始时刻的功率，故 B 正确，C 错误。 10选 C由 P应 v t 图像和 P t 图像可得 30F6 11、,10F f6，解得：F5 N，F f N，D 错误；06 s 内物体的位移大小为(46)6 m30 m，A 错误；06 2内拉力做功 WF f62 J 64 J 70 J，B 错误；由动能定理可知，12 53C 正确。 11解析：(1)在 02 s 内，拉力等于 4 N，最大静摩擦力等于 4 N，故物体静止。 在 24 s 内，拉力 F8 N，由牛顿第二定律得Fmga2 m/s 2位移为 a(t)24 s 末物体的速度大小 v m/s4 s 末拉力的瞬时功率 PF v84 W32 W(2)在 46 s 内，拉力等于 4 N，滑动摩擦力等于 4 N，故物体做匀速直线运动。 位移 x242 m8 8 12、s 内，拉力仍然是 F8 N ，物体的加速度大小仍为 a2 m/s 2。 位移 x3a(t)212 812 J96 J(3)8 s 内拉力做功 W08 4 J48 J96 J160 20 1)32 W(2)96 J(3)20 析：(1)加速过程的加速度大小高中物理资源下载平台世昌的博客 3 m/s 2010制动过程满足：2a 2xv t2v 02解得加速度大小 0 m/s 2。 (2)当汽车的速度达到最大时，汽车受到牵引力与阻力相等。 满足： Pmv m50 m/s。 (3)以最大速度行驶过程中，克服阻力所做的功 Wffs得：W f0 8 0 8 J46.4 kW最大速度行驶 100 费用Y)由以上数据可以看出，纯电动汽车比燃油汽车行驶费用低得多，而且无环境污染问题。 答案：(1)3 m。