第5章 第1讲 功和功率（Word练习）-【状元桥】2023高考物理一轮总复习(老教材 新高考)

第1讲　功和功率 (建议用时：40分钟) 题组一　恒力功的分析和计算 1．(2021·安徽亳州二中期末)如图所示，完全相同的四个木块放于水平地面上，在大小相等的恒力F作用下沿水平地面发生了相同的位移．关于力F做功，下列表述正确的是(　　) A．甲图中，因为木块与地面间没有摩擦力，所以力F做的功最少 B．乙图中，力F做的功等于摩擦力对木块做的功 C．丙图中，力F做的功等于木块重力所做的功 D．丁图中，力F做的功最少 答案　D 解析　由W＝Flcos α可知，F、l相同，α越大，力F做的功越小，选项D正确． 2．(2021·湖南长沙一中月考)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1.2×104 kW，排泥量为1.5 m3/s，排泥管的横截面积为50 dm2，则泥泵对排泥管内泥浆的推力为(　　) A．4.0×106 N B．4.0×107 N C．3.0×106 N D．3.0×107 N 答案　A 解析　设排泥的流量为Q，t时间内排泥的长度为x＝＝＝t＝3t，输出的功W＝Pt，排泥的功W＝Fx，输出的功都用于排泥，则解得F＝＝4.0×106 N，选项A正确，B、C、D错误． 3．(2021·湖北孝感调研)一滑块在水平地面上沿直线滑行，t＝0时其速度为1 m/s，从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平作用力F，力F和滑块的速率v随时间的变化规律分别如图甲和乙所示，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W1、W2、W3，则下列关系正确的是(　　) A．W1＝W2＝W3 B．W1＜W2＜W3 C．W1＜W3＜W2 D．W1＝W2＜W3 答案　B 解析　在第1 s内，滑块的位移大小为x1＝×1×1 m＝0.5 m，力F做的功为W1＝F1x1＝1×0.5 J＝0.5 J；在第2 s内，滑块的位移大小为x2＝×1×1 m＝0.5 m，力F做的功为W2＝F2x2＝3×0.5 J＝1.5 J；在第3 s内，滑块的位移大小为x3＝1×1 m＝1 m，力F做的功为W3＝F3x3＝2×1 J＝2 J；综上可得W1＜W2＜W3，选项B正确． 题组二　变力功的分析和计算 4．(2021·湖北武汉汉阳一中模拟)用传感器研究质量为2 kg的物体由静止开始做直线运动的规律时，在计算机上得到0～6 s内物体的加速度随时间变化的关系如图所示．下列说法正确的是(　　) A．0～6 s内物体先向正方向运动，后向负方向运动 B．0～6 s内物体在4 s时的速度最大 C．物体在2～4 s内速度不变 D．0～4 s内合力对物体做的功等于0～6 s内合力对物体做的功 答案　D 解析　由Δv＝at可知，a－t图像中，图线与坐标轴所围面积表示质点的速度的变化量，物体由静止开始运动，0～6 s内物体的速度始终为正值，故运动方向一直为正方向，选项A错误；t＝5 s时，加速度为零，速度最大，选项B错误；2～4 s内加速度保持不变且不为零，速度一定变化，选项C错误；0～4 s内与0～6 s内图线与坐标轴所围面积相等，故物体4 s末和6 s末速度相同，由动能定理可知，两段时间内合力对物体做功相等，选项D正确． 5．(2021·吉林长岭三中月考)如图所示，某人用大小不变的力F通过滑轮拉着放在水平面上的物体缓慢移动．开始时与物体相连的绳子和水平面间的夹角为α，当拉力F作用一段时间后，绳子与水平面间的夹角为β，滑轮距地面的高度为h (绳的质量、滑轮的质量和绳与滑轮之间的摩擦均不计)．则绳子的拉力F′对物体做的功为____________. 解析 在物体向右运动的过程中，绳子的拉力是一个变力(F′方向改变)，但拉力F′的作用效果与恒力F的作用效果相同，因此绳子的拉力F′对物体做的功等于力F所做的功． 由题图可知，力F的作用点移动的位移大小为l＝－＝h， 则WF′＝WF＝Fl＝Fh. 答案 Fh 题组三　功率的分析和计算 6．(2021·福建莆田八中月考)仰卧起坐是《国家学生体质健康标准》中规定的女生测试项目之一．根据该标准高三女生一分钟内完成55个以上仰卧起坐记为满分．若某女生一分钟内做了 50个仰卧起坐，其质量为50 kg，上半身质量为总质量的0.6 倍，仰卧起坐时下半身重心位置不变，g取10 m/s2.则测试过程中该女生克服重力做功的平均功率约为(　　) A．10 W B．40 W C．100 W D．200 W 答案　C 解析　该同学身高约1.6 m，由题可知仰卧起坐时重心位置不变，则每次上半身重心上升的距离约为h＝×1.6 m＝0.4 m，则她每一次克服重力做的功W＝0.6mgh＝0.6×50×10×0.4 J＝120 J；1 min内她克服重力所做的总功W总＝50W＝50×120 J＝6