第五章 第1讲 功和功率-2021高考物理【创新教程】艺考生高考总复习课时冲关（新高考）

第五章　机械能 第1讲　功和功率 1.(做功的判断)如图所示，电梯与水平地面成θ角，一人站在电梯上，电梯从静止开始匀加速上升，达到一定速度后再匀速上升．若以FN表示水平电梯对人的支持力，G为人受到的重力，Ff为电梯对人的静摩擦力，则下列结论正确的是(　　) A．加速过程中Ff≠0，Ff、FN、G都做功 B．加速过程中Ff≠0，FN不做功 C．加速过程中Ff＝0，FN、G都做功 D．匀速过程中Ff＝0，FN、G都不做功 答案：A 2．(2020年山东新高考模拟)(P＝Fv的应用)我国自主研制的绞吸挖泥船“天鲲号”达到世界先进水平．若某段工作时间内，“天鲲号”的泥泵输出功率恒为1×104kW，排泥量为1.4 m3/s，排泥管的横截面积为0.7 m2.则泥泵对排泥管内泥浆的推力为(　　) A．5×106N　　　　　　　 B．2×107 N C．2×109 N D．5×109 N 解析：A　[由排泥量和排泥管横截面积可求排泥速度v＝＝5×106N.]＝＝2 m/s.由P＝Fv可求F＝ 3. (变力的功)如图所示，质量为m的物块与转台之间的最大静摩擦力为物块重力的k倍，物块与转轴OO′相距R，物块随转台由静止开始转动，当转速缓慢增加到一定值时，物块即将在转台上滑动，在物块由静止到相对滑动的瞬间的过程中，转台的摩擦力对物块做的功为(　　) A．0 B.2πkmgR C．2kmgR D．0.5kmgR 答案：D 4．(2020·泉州模拟)(功率的计算)如图所示是具有登高平台的消防车，具有一定质量的伸缩臂能够在5 min内使承载4人的登高平台(人连同平台的总质量为400 kg)上升60 m到达灭火位置．此后，在登高平台上的消防员用水炮灭火，已知水炮的出水量为3 m3/min，水离开炮口时的速率为20 m/s，g取10 m/s2，则(　　) A．水炮工作的发动机输出功率约为1×104W B．水炮工作的发动机输出功率约为4×104W C．水炮工作的发动机输出功率约为2.4×106W D．伸缩臂抬升登高平台的发动机输出功率约为800 W 解析：B　[水炮的发动机作用是把水从地面运到炮口处，再由水炮发射出去，因此发动机做的功转化为水发射时的动能和重力势能，所以输出功率P＝ kg＝50 kg，代入得P＝4×104W，选项B正确，A、C错误；伸缩臂的发动机做功把人和登高平台抬高了60 m，伸缩臂本身有一定的质量，伸缩臂自身的重力势能也增加，所以伸缩臂发动机的功率大于P1＝，每秒射出水的质量m＝1 000×＝ W＝800 W，选项D错误. ]＝ 5. (P＝Fv的应用)在考驾驶证的科目二阶段，有一项测试叫半坡起步，这是一条类似于凸型桥面设计的坡道．要求学员在半坡定点位置a启动汽车，一段时间后匀速率通过最高点b以及剩下路段，如图所示．下列说法正确的是(　　) A．若汽车以额定功率从a点加速到b点，牵引力一直增大 B．在最高点b汽车处于平衡状态 C．在最高点b汽车对路面的压力小于汽车的重力 D．汽车从a到b运动过程中，合外力做功为0 解析：C　[由P＝Fv可知，若汽车以额定功率从a点加速到b点，牵引力一直碱小，选项A错误；匀速率通过最高点b以及剩下路段，在最高点b汽车做匀速圆周运动，加速度向下，不是平衡状态，是失重状态，在最高点b汽车对路面的压力小于汽车的重力，选项B错误，C正确；汽车从a到b运动过程中，动能增大，由动能定理可知，合外力做正功，选项D错误．] 6．(变力做功的计算)轻质弹簧右端固定在墙上，左端与一质量m＝0.5 kg的物块相连，如图甲所示，弹簧处于原长状态，物块静止且与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2.以物块所在处为原点，水平向右为正方向建立x轴，现对物块施加水平向右的外力F，F随x轴坐标变化的情况如图乙所示，物块运动至x＝0.4 m处时速度为零，则此时弹簧的弹性势能为(g＝10 m/s2)(　　) A．3.1 J B.3.5 J C．1.8 J D．2.0 J 解析：A　[物块与水平面间的摩擦力为Ff＝μmg＝1 N．现对物块施加水平向右的外力F，由F－x图像与x轴所围面积表示功可知F做功W＝3.5 J，克服摩擦力做功Wf＝Ffx＝0.4 J．由于物块运动至x＝0.4 m处时，速度为0，由功能关系可知，W－Wf＝Ep，此时弹簧的弹性势能为Ep＝3.1 J，选项A正确．] 7．(功率的求解)质量为m的物体从倾角为α且固定的光滑斜面顶端由静止开始下滑，斜面高度为h，当物体滑至斜面底端时，重力做功的瞬时功率为(　　) A．mgsin αmg B. C．mgsin α D．mg 解析：C　[由于斜面是光滑的，a＝gsinα，2asin α，故C正确．]cos (90°－α)＝mg.由图可知重力的方向和v方向的夹角θ为90°－α.则物体