限时规范训练(19) 第6章 第1讲 功和功率（word课时作业）-【高考领航】2025年高考物理大一轮复习

限时规范训练(19) [基础巩固题组] 1.如图所示，倾斜的传送带上有一工件始终与传送带保持相对静止，则(　　) A．当传送带向上匀速运行时，物体克服重力和摩擦力做功 B．当传送带向下匀速运行时，只有重力对物体做功 C．当传送带向上匀加速运行时，摩擦力对物体做正功 D．不论传送带向什么方向运行，摩擦力都做负功 解析：C　当传送带向上匀速运行时，根据平衡条件知，摩擦力沿传送带向上，则摩擦力做正功，故不是克服摩擦力做功，A错误；当传送带向下匀速运行时，根据平衡条件知，摩擦力沿传送带向上，则摩擦力做负功，不是只有重力对物体做功，B错误；当传送带向上匀加速运行时，根据牛顿第二定律知合外力沿传送带向上，则摩擦力一定是沿传送带向上的，摩擦力做正功，C正确；由前面分析知摩擦力可以做正功，故D错误。 2.(经典高考题)如图所示，粗糙程度处处相同的水平桌面上有一长为L的轻质细杆，一端可绕竖直光滑轴O转动，另一端与质量为m的小木块相连。木块以水平初速度v0出发，恰好能完成一个完整的圆周运动。在运动过程中，木块所受摩擦力的大小为(　　) A．　　　　　　 B． C． D． 解析：B　在运动过程中，只有摩擦力做功，而摩擦力做功与路径有关，根据动能定理有－Ff·2πL＝0－mv02，可得摩擦力的大小Ff＝。B正确。 3．(经典高考题)质量为1.5×103 kg的汽车在水平路面上匀速行驶，速度为20 m/s，受到的阻力大小为1.8×103 N。此时，汽车发动机输出的实际功率是(　　) A．90 W B．30 kW C．36 kW D．300 kW 解析：C　汽车匀速行驶，牵引力F等于阻力Ff，实际功率P＝Fv＝Ffv＝1.8×103×20 W＝3.6×104 W＝36 kW，故选项C正确。 4. (经典高考题)(多选)复兴号动车在世界上首次实现速度350 km/h自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。如图所示一列质量为m的动车，初速度为v0，以恒定功率P在平直轨道上运动，经时间t达到该功率下的最大速度vm，设动车行驶过程所受到的阻力F保持不变。动车在时间t内(　　) A．做匀加速直线运动 B．加速度逐渐减小 C．牵引力的功率P＝Fvm D．牵引力做功W＝mvm2－mv02 解析：BC　由P＝F牵v知，P不变，v变大，则F牵变小，由F牵－F＝ma知，a变小，故A错误，B正确；匀速时F牵＝F，故P＝F牵vm＝Fvm，C正确；由动能定理可知W＋W阻＝mvm2－mv02，D错误。 5.如图所示，一轻质立方体被从水表面缓慢压入水中，直至其上表面没入水中，已知立方体的棱长为L，水的密度为ρ，重力加速度为g，不考虑水面高度的变化。该过程中，立方体克服水的浮力所做的功为(　　) A． B． C．ρgL2 D．ρgL4 解析：B　设浸入的深度为x，则浮力的大小为F＝ρgV＝ρgL2x，可见浮力与进入水中的位移成正比。由平均值法知克服浮力做的功为W＝×L＝L＝，故选B。 6.(2024·福建泉州高三期末)如图，工人在斜坡上用一绳跨过肩膀把货物从A点缓慢拉到B点，轻绳与斜坡的夹角恒为θ。若工人采用身体前倾的姿势使θ变小且保持恒定，仍把货物从A点缓慢拉到B点，则用身体前倾的姿势拉货物(　　) A．一定更省力，对货物做的功也一定更少 B．一定更省力，但对货物做的功一定更多 C．不一定更省力，但对货物做的功一定更多 D．不一定更省力，但对货物做的功一定更少 解析：C　设绳中拉力为FT，斜面倾角为α，根据平衡条件，有FTcos θ＝mgsin α＋μ(mgcos α－FTsin θ)，整理得FT＝，对货物做的功W＝FTxcos θ＝x，θ变小，拉力不一定变小，但做功一定变多，故C正确。 7．如图甲所示，滑轮质量、摩擦均不计，质量为2 kg 的物体在拉力F作用下由静止向上做匀加速运动，物体速度随时间的变化关系如图乙所示，由此可知(　　) 甲　　　　　　　　乙　　　 A．物体加速度大小为2 m/s2 B．F的大小为21 N C．4 s末F的功率为42 W D．0～4 s内F的平均功率为42 W 解析：C　v-t图像的斜率表示物体加速度，由题图乙可知，a＝0.5 m/s2，由2F－mg＝ma可得F＝10.5 N，A、B均错误；4 s末F的作用点的速度大小为vF＝2v物＝4 m/s，故4 s末F的功率为P＝FvF＝42 W，C正确；0～4 s内物体上升的高度h＝at2＝4 m，力F的作用点的位移l＝2h＝8 m，拉力F所做的功W＝Fl＝84 J，故平均功率＝＝21 W，D错误。 [能力提升题组] 8．(2024·安徽马鞍山月考)一辆质量为m的汽车在水平路面上以速度v匀速行驶，此时发动机功率为P，汽车运动中所受阻力恒定不变。当汽车功率突然变为P的瞬间，此时加速度大小为(　　) A．0 B． C． D． 解析：B　汽车匀速行驶时，有F＝Ff，P＝Fv，汽车功率突然变为P的瞬间，牵引力发生变化，速度不变，则有P＝F′v，由牛顿第二定律有Ff－F′＝ma，由上面几式解得此时加速度a＝，所以B正确，A、C、D错误。 9．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号车位，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 解析：D　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；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；竖直抬升过程移动板对①号车做功W＝Fh＝mgh ＝2000 × 10 × 2 J＝4.0×104 J，C错误；整个过程移动板对车做功功率为P＝＝ W＝1.6×103 W，D正确。 10．(多选)质量为m＝2 kg的物体沿水平面向右做直线运动，t＝0时刻受到一个水平向左的恒力F，如图甲所示，取水平向右为正方向，此物体的v-t图像如图乙所示，g取10 m/s2，则(　　) 甲　　　　　　　　　　乙　 A．物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.5 B．10 s内恒力F对物体做功102 J C．10 s末物体在计时起点位置左侧2 m处 D．10 s内物体克服摩擦力做功34 J 解析：CD　设物体向右做匀减速直线运动的加速度大小为a1，则由v-t图像得加速度大小a1＝2 m/s2，方向与初速度方向相反，设物体向左做匀加速直线运动的加速度为a2，则由v-t图像得加速度大小a2＝1 m/s2，方向与初速度方向相反，根据牛顿第二定律，得F＋μmg＝ma1，F－μmg＝ma2，解得F＝3 N，μ＝0.05，故A错误；根据v-t图像与横轴所围成的面积表示位移，得x＝×4×8 m－×6×6 m＝－2 m，负号表示物体在起点的左侧，则10 s内恒力F对物体做功为W＝Fl＝3×2 J＝6 J，故B错误，C正确；10 s内物体克服摩擦力做功为Wf＝Ffs＝μmg·s＝0.05×2×10×(×4×8＋×6×6)J＝34 J，故D正确。 11．(2024·黑龙江佳木斯模拟)用铁锤把小铁钉钉入木板，设木板对钉子的阻力与钉进木板的深度成正比。已知铁锤第一次将钉子钉进d，如果铁锤第二次敲钉子时对钉子做的功与第一次相同，那么，第二次钉子进入木板的深度为(　　) A．(－1)d B．(－1)d C． D．d 解析：B　铁锤每次敲钉子时对钉子做的功等于钉子克服阻力做的功，由于阻力与深度成正比，可用阻力的平均值求功，据题意可得W＝1d＝d，W＝2d′＝d′，联立解得d′＝(－1)d，故A、C、D错误，B正确。 12．(2023·山东卷)质量为M的玩具动力小车在水平面上运动时，牵引力F和受到的阻力f均为恒力，如图所示，小车用一根不可伸长的轻绳拉着质量为m的物体由静止开始运动。当小车拖动物体行驶的位移为s1时，小车达到额定功率，轻绳从物体上脱落。物体继续滑行一段时间后停下，其总位移为s2。物体与地面间的动摩擦因数不变，不计空气阻力。小车的额定功率P0为(　　) A． B． C． D． 解析：A　设物体与地面间的动摩擦因数为μ，当小车拖动物体行驶的位移为s1的过程中有F－f－μmg＝ (m＋M)a，v2＝ 2as1，P0＝Fv，轻绳从物体上脱落后a2＝μg ，v2＝ 2a2(s2－s1)，联立有P0＝ ，故选A。 13.(2024·山东济南模拟)一辆玩具赛车在水平直线跑道上由静止开始以10 kW的恒定功率加速前进，赛车瞬时速度的倒数和瞬时加速度a的关系如图所示，已知赛车在跑道上所受到的阻力不变，赛车到达终点前已达到最大速度。下列说法中正确的是(　　) A．赛车做加速度逐渐增大的加速直线运动 B．赛车的质量为20 kg C．赛车所受阻力大小为500 N D．赛车速度大小为5 m/s时，加速度大小为50 m/s2 解析：C　由牛顿第二定律有－Ff＝ma，可知赛车做加速度逐渐减小的加速直线运动，根据公式整理得＝a＋，可见 -a图像的斜率恒定为，与纵轴的截距为，结合图像可得＝0.05 s/m，＝ s3 /m2，解得m＝25 kg，Ff＝500 N，代入v＝5 m/s，解得a＝60 m/s2，故C正确，A、B、D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $$