第五章 课时作业(12) 功与功率（Word练习）-【优化指导】2024高考物理一轮复习高中总复习·第1轮（人教版 浙江专用）

课时作业(12)　功与功率 [基础应用] 1．如图所示为双层立体泊车装置．欲将静止在1号车位的轿车移至4号泊车位，需先通过1号车位下方的移动板托举着轿车耗时10 s竖直抬升2 m至3号位，再耗时15 s水平右移3 m停至4号车位．若轿车质量为2 t，则(　　) A．水平右移过程移动板对车的摩擦力做正功 B．竖直抬升过程支持力做功大于克服重力做功 C．竖直抬升过程移动板对1号车做功4×103 J D．整个过程移动板对车做功功率为1.6×103 W D　解析：A.水平右移过程时间长、位移小，运动缓慢，可认为摩擦力为零，摩擦力不做功，A错误；B.竖直抬升过程可认为支持力等于重力，则支持力做功等于克服重力做功，B错误；C.竖直抬升过程移动板对1号车做功 W＝Fh＝mgh＝2 000×10×2 J＝4.0×104 J C错误；D.整个过程移动板对车做功功率为 P＝＝ W＝1.6×103 W，D正确． 2．(2021·湖北武汉一模)动车组是几节自带动力的车辆(动车)加几节不带动力的车辆(拖车)编成一组，如图所示．假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等．若1节动车加4节拖车编成的动车组的最大速度为120 km/h，则3节动车加7节拖车编成的动车组的最大速度为(　　) A．140 km/h　　　　 B．160 km/h C．180 km/h D．200 km/h C　解析：设每节动车的额定功率为P，每节动车(或拖车)所受阻力为f，则1节动车和4节拖车的最大速度v＝＝120 km/h，则3节动车和7节拖车的最大速度v1＝＝180 km/h，C正确． 3．(2021·湖南岳阳二模)如图所示，从倾角为α的足够长的斜面顶端，将小球以大小不同的初速度向右水平抛出，则小球碰到斜面时其重力的功率P与初速度v的图像是(　　) A　解析：设下落高度为h，水平位移为x，则有h＝gt2，x＝vt，又因为＝tan α，联立得t＝，竖直方向速度为vy＝gt＝2v tan α，则P＝mgvy＝2mg tan α·v，所以P是关于v的一次函数，A正确． 4．(2021·广东湛江一模)如图，一质量为m的硬币(可视为质点)置于水平转盘上，硬币与竖直转轴OO′的距离为r，已知硬币与转盘之间的动摩擦因数为μ(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，重力加速度大小为g，若硬币与转盘一起绕OO′轴从静止开始转动，并缓慢增加转盘转速，直到硬币刚要在转盘上滑动，则该过程中转盘对硬币做的功为(　　) A．0 B．μmgr C．μmgr D．2μmgr B　解析：硬币刚要在转盘上滑动时，硬币受到的摩擦力达到最大静摩擦力μmg，此时有μmg＝m，从初始静止至硬币刚要在转盘上滑动，由动能定理有W＝mv2，由两式可得W＝μmgr，故B正确． 5．(2021·浙江1月卷)如图所示，质量m＝2 kg的滑块以v0＝16 m/s的初速度沿倾角θ＝37°的斜面上滑，经t＝2 s滑行到最高点．然后，滑块返回到出发点．已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求： (1)滑块最大位移值x； (2)滑块与斜面间的动摩擦因数； (3)滑块从最高点返回到出发点的过程中重力的平均功率. 答案：(1)16 m　(2)0.25　(3)67.9 W 解析：(1)滑块向上做匀减速直线运动，有x＝t 解得x＝16 m. (2)滑块上滑过程的加速度a1＝＝8 m/s2 由牛顿第二定律有 a1＝＝g sin θ＋μg cos θ 解得μ＝0.25. (3)下滑过程中，由牛顿第二定律有 a2＝＝g sin θ－μg cos θ＝4 m/s2， 由运动学公式有vt＝＝8 m/s＝11.3 m/s， 所以重力的平均功率 ＝mgcos (90°－θ)＝48 W＝67.9 W． [素养提升] 6．(2021·江苏南京模拟)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．5×106 N B．2×107 N C．2×109 N D．5×109 N A　解析：设排泥的流量为Q，t时间内排泥的长度为：x＝＝＝t＝2t，泥泵输出的功W＝Pt，排泥的功W＝Fx，输出的功都用于排泥，解得F＝5×106 N，故A正确． 7．(2021·江苏南通一模)如图所示，是一种清洗车辆用的手持式喷水枪．若已知水枪口的横截面积为S，水的密度为ρ.设水以恒定的速率v源源不断地从枪口喷出，关于水枪工作时功率的大小，下列判断正确的是(　　) A．与S成反比 B．与v成正比 C．与v2成正比 D．与v3成正