第五章 第1讲 功和功率-【创新教程】2024高考物理总复习大一轮课时作业word（新教材，人教版）

第五章　机械能守恒定律 第1讲　功和功率 [基础对点练] 1.(做功的判断)如图，缆车的车厢始终保持水平，车厢内某游客站立不动且未扶扶手，下列说法正确的是(　　) A．在加速上升阶段支持力对该游客做正功 B．在匀速上升阶段支持力对该游客不做功 C．在减速上升阶段支持力对该游客做负功 D．整个上升过程支持力对该游客不做功 解析：A　[游客受竖直向上的支持力，根据W＝Fx cos θ可知，不论是加速上升还是减速上升阶段，只要是上升，支持力对该游客都做正功，故A正确，B、C、D错误．] 2.(P＝Fv的应用)“和谐号”动车组提速后，速度由原来的200 km/h提高到300 km/h，若其运行时所受阻力始终与速度的平方成正比，则动车组提供的功率要变为原来的(　　) A．1.5倍　　　 B．(1.5)2倍 C．(1.5)3倍 D．(1.5)4倍 解析：C　[由题意可知f＝kv2，当动车的速度为v1＝200 km/h时，车匀速运动，有F1＝f1＝k×v；当动车的速度为v2＝300 km/h时，车匀速运动，有F2＝f2＝k×v，故P1＝F1v1、P2＝F2v2代入数据可得 ＝(1.5)3，故选项C正确，选项A、B、D错误．] 3．(变力的功)(多选)如图所示为某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置．当太阳光照射到小车上方的光电板时，光电板中产生的电流经电动机作用带动小车前进．若质量为m的小车在平直的水泥路上行驶，某时刻的速度为v0，从该时刻起小车开始加速，经过时间t前进的距离为s，且速度达到最大值vmax，设这一过程中电动机的输出功率恒为P，小车所受阻力恒为Fμ，那么这段时间内牵引力所做的功为(　　) A．Pt B．Fμvmaxt C．Fμs D.mv＋Fμs－mv 解析：ABD　[牵引力的功率恒为P，则牵引力做的功W＝Pt，A正确；当牵引力等于阻力时，小车速度达到最大值，则有P＝Fμvmax，B正确；小车加速阶段牵引力大于阻力，C错误：对小车加速阶段，由动能定理得W－Fμs＝mv－mv，D正确．由此可知，当题目信息量较大时，要善于利用动能定理，从不同的角度进行分析，从而获得较全面的认识．] 4．(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＝＝，每秒射出水的质量m＝1 000× 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＝ ＝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取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