考点14 功和功率-【金版教程】2024高考物理一轮总复习首选用卷全书word（新教材）

金版教程 高考总复习首选用卷 物理 考点14　功和功率 题组一　基础小题 1．关于做功，下列说法正确的是(　　) A．功是标量，正负不表示方向，但表示大小 B．一对平衡力，一个力做正功，另一个力必做负功 C．一对相互作用的静摩擦力，可都对物体做负功 D．一对相互作用的滑动摩擦力，可都对物体做正功 答案　B 解析　功是物体之间能量转化的量度，它是标量；功也有正、负之分，但功的正负不表示方向，也不表示大小，而是表示力对物体的做功效果，故A错误。一对平衡力大小相等，方向相反，作用位移相同，则一个力做正功，另一个力必做负功，故B正确。一对相互作用的静摩擦力，大小相等，方向相反，作用位移相同，则不可能都对物体做负功，故C错误。由于一对相互作用的滑动摩擦力总功的代数和一定为负，所以它们不可能都对物体做正功，故D错误。 2．高铁列车行驶时受到的总阻力包括摩擦阻力和空气阻力。某一列高铁列车以180 km/h的速度在平直轨道上匀速行驶时，空气阻力约占总阻力的50%，牵引力的功率约为2000 kW。假设摩擦阻力恒定，空气阻力与列车行驶速度的平方成正比，则该列车以360 km/h的速度在平直轨道上匀速行驶时牵引力的功率约为(　　) A．4000 kW B．8000 kW C．10000 kW D．16000 kW 答案　C 解析　当高铁列车以v1＝180 km/h的速度在平直轨道上匀速行驶时，牵引力的功率P1＝2kv·v1；该列车以v2＝360 km/h的速度在平直轨道上匀速行驶时，牵引力的功率P2＝(kv＋kv)·v2，解得P2＝5P1＝10000 kW，故C正确。 3.把A、B两相同小球在离地面同一高度处以相同大小的初速度v0分别沿水平方向和竖直方向抛出，不计空气阻力，如图所示，则下列说法正确的是(　　) A．两小球落地时速度相同 B．两小球落地时，重力的瞬时功率相同 C．从开始运动至落地，重力对两小球做的功不同 D．从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率PA＞PB 答案　D 解析　根据动能定理得mgh＝mv2－mv，对于两小球，重力做功相同，初动能相同，则末动能相同，可知两小球落地时的速度大小相等，但是方向不同，故A、C错误；两小球落地时的速度大小相等，A落地时速度方向与重力方向之间有夹角，根据P＝mgv cos α可知两球落地时重力的瞬时功率不同，故B错误；从开始抛出到落地，重力对两小球做功相同，B竖直上抛运动的时间大于A平抛运动的时间，根据＝知，重力对两小球做功的平均功率PA＞PB，故D正确。 4．(多选)地下矿井中的矿石装在矿车中，用电机通过竖井运送至地面。某竖井中矿车提升的速度大小v随时间t的变化关系如图所示，其中图线①②分别描述两次不同的提升过程，它们变速阶段加速度的大小都相同；两次提升的高度相同，提升的质量相等。不考虑摩擦阻力和空气阻力。对于第①次和第②次提升过程(　　) A．矿车上升所用的时间之比为4∶5 B．电机的最大牵引力之比为2∶1 C．电机输出的最大功率之比为2∶1 D．电机所做的功之比为4∶5 答案　AC 解析　设第②次所用时间为t，根据v­t图像与t轴所围的面积等于位移(此题中为提升的高度)可知，×2t0×v0＝××v0，解得：t＝，所以第①次和第②次提升过程所用时间之比为2t0∶＝4∶5，A正确；由于两次提升变速阶段的加速度大小相同，在匀加速阶段，由牛顿第二定律，F－mg＝ma，可得提升的最大牵引力之比为1∶1，B错误；由功率公式P＝Fv，电机输出的最大功率之比等于最大速度之比，为2∶1，C正确；两次提升过程中动能增加量均为0，由动能定理得W电－mgh＝0，两次提升高度h相同，所以电机两次做功相同，D错误。 5．(多选)质量为2 kg的物体放在粗糙水平面上，在水平拉力的作用下由静止开始运动，水平拉力做的功W和物体发生的位移x之间的关系如图所示，已知物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.1，重力加速度g取10 m/s2，则(　　) A．此物体在AB段做匀加速直线运动 B．此物体在AB段做匀速直线运动 C．此物体在OA段做匀加速直线运动 D．此物体在OA段做匀速直线运动 答案　BC 解析　物体在水平面上运动，水平拉力与物体运动方向相同，物体受到的滑动摩擦力大小f＝μmg＝2 N，物体在OA段受到的水平拉力大小F1＝＝ N＝5 N，可见，水平拉力大于摩擦力，则物体在OA段做匀加速直线运动；物体在AB段受到的水平拉力大小F2＝＝ N＝2 N，水平拉力与摩擦力大小相等，则物体在AB段做匀速直线运动，故B、C正确。 6．一质量为m的电动汽车在平直公路上从静止开始以恒定的功率加速行驶，当速度大小为v时，其加速度大小为a，设汽车所受的阻力恒为f。以下说法正确的是(　　) A．汽车的功率为fv B．当汽车的速度增加到