第四章 第1讲 功与功率-2023高考物理一轮复习【导与练】高中总复习第1轮课时巩固word （新教材，鲁科版，福建专用）

第1讲　功与功率 1.一物体所受的力F随位移s变化的图像如图所示,则在这一过程中,力F对物体做的功为(　B　) A.3 J B.6 J C.7 J D.8 J 解析:力F对物体做的功等于图线与横轴s所包围面积的代数和,即W1=×(3+4)×2 J=7 J,W2=-×(5-4)×2 J=-1 J,所以力F对物体做的功为W=W1+W2=7 J-1 J=6 J,故选项B正确。 2.如图所示,水平路面上有一辆质量为M的汽车,车厢中有一个质量为m的人正用恒力F向前推车厢,在车以加速度a向前加速行驶距离L的过程中,下列说法正确的是(　A　) A.人对车的推力F做的功为FL B.人对车做的功为maL C.车对人的作用力大小为ma D.车对人的摩擦力做的功为(F-ma)L 解析:根据功的公式可知,人对车的推力做功W=FL,故A正确;在水平方向上,由牛顿第二定律可知车对人的作用力为F′=ma,由牛顿第三定律可知人对车的作用力为-ma,人对车做的功为W=-maL,故B错误;人水平方向受到的合力为ma,竖直方向上车对人还有支持力,故车对人的作用力为N==m,故C错误;对人受力分析,根据牛顿第二定律可得f-F=ma,则f=ma+F,车对人的摩擦力做功为W=fL=(F+ma)L,故D错误。 3.在一次跳绳体能测试中,一位体重约为50 kg的同学,一分钟内连续跳了140下,若该同学每次跳跃的腾空时间均为0.2 s,重力加速度g取10 m/s2,忽略空气阻力,则他在这一分钟内克服重力做的功约为(　A　) A.3 500 J B.14 000 J C.1 000 J D.2 500 J 解析:G=mg=500 N,腾空时间为0.2 s表示每次上升过程用时0.1 s,上升的高度为h=gt 2=0.05 m,则起跳一次克服重力做的功WG=Gh= 500 N×0.05 m=25 J。一分钟内连续跳了140下,则一分钟内克服重力做功W=140WG=140×25 J=3 500 J,故选A。 4.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1×104 kW,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　) A.5×106 N B.2×107 N C.2×109 N D.5×109 N 解析:由排泥量和排泥管横截面积可求得排泥速度v= m/s=2 m/s。由P=Fv可得,F== N=5×106 N,故A正确。 5.如图所示,质量为m=2 kg 的木块在倾角θ=37°的斜面上由静止开始下滑,斜面足够长,木块与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5,已知 sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取 10 m/s2,则前2 s内重力的平均功率和2 s末的瞬时功率分别为 (　B　) A.48 W,24 W B.24 W,48 W C.24 W,12 W D.12 W,24 W 解析:木块所受的合外力F合=mgsin θ-μmgcos θ=mg(sin θ- μcos θ)=2×10×(0.6-0.5×0.8) N=4 N,木块的加速度a== m/s2=2 m/s2,前2 s内木块的位移s=at2=×2×22 m=4 m,所以,重力在前2 s内做的功为W=mgssin θ=2×10×4×0.6 J=48 J,重力在前2 s内的平均功率== W=24 W。木块在2 s末的速度v=at=2× 2 m/s=4 m/s,2 s末重力的瞬时功率P=mgvsin θ=2×10×4× 0.6 W=48 W。故选项B正确。 6.我国高铁技术处于世界领先水平,和谐号动车组是由动车和拖车编组而成,提供动力的车厢叫动车,不提供动力的车厢叫拖车。假设动车组各车厢质量均相等,动车的额定功率都相同,动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车受到的重力成正比。某动车组由6节动车加 2节拖车编成,该动车组的最大速度为360 km/ h。则1节动车和1节拖车编成的动车组的最大速度为(　D　) A.60 km/ h B.120 km/ h C.180 km/ h D.240 km/ h 解析:设每节动车的功率为P,每节动车受的重力为G,阻力为kG,1节动车和1节拖车编成的动车组的额定功率P=F1v1,其中牵引力与动车组所受阻力相等,即F1=2kG;同理,6节动车加2节拖车编成的动车组6P=F2v2,其中牵引力F2=8kG,v2=360 km/h,联立解得v1=240 km/h,故选项D正确。 7.(2021·重庆高三月考)有一款新型电动汽车,工作人员准备对其进行测试。该测试可以简化为如下情境:汽车在水平公路的A处由静止开始匀加速运动,经过5 s运动了12.5 m到达倾