2025届高三物理一轮复习限时练：11 功和功率

2025届合肥皖智高级中学芙蓉校区物理限时练11 训练内容：功和功率 2024年10月29日 一、单选题（每小题6分，共42分） 1．如图所示，用相同的水平推力分别在光滑水平面上和粗糙水平面上推同一木箱，如果通过的位移相同，则推力对木箱所做的功( ) A．在光滑水平面上较多 B．在粗糙水平面上较多 C．在两种情况下一样多 D．条件不足，不能确定 2．如图所示，自动卸货车在水平地面上匀速向右运动，车厢在液压机的作用下，与水平面夹角为θ，质量为m的货物相对车厢仍然静止，货车前进L的过程中，下列说法正确的是( )            A．货物受到的支持力不做功 B．货物受到的摩擦力不做功 C．货物受到的支持力对货物做的功为 D．货物受到的摩擦力对货物做的功为 3．如图所示，马拉雪橇沿水平雪地从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为a，人和雪橇的总质量为m，马对雪橇的拉力恒为F，拉力与竖直方向夹角为α，在加速过程中，当雪橇的速度大小为v时，拉力的功率为( ) A． B． C． D． 4．如图所示，两个完全相同的小球A、B，在同一高度处以相同大小的初速度v分别水平抛出和竖直向上抛出，下列说法正确的是( ) A．两小球落地时的速度相同 B．两小球落地时，重力的瞬时功率大小一样 C．从开始运动至落地，A球速度的变化率较大 D．从开始运动至落地，重力对两球做功的平均功率A的大于B的 5．某人(视为质点)在空乘逃生演练时，从倾斜滑垫上端A点由静止滑下，经过转折点B后进入水平滑垫，最后停在水平滑垫上的C点，A点在水平地面上的射影为点，该过程简化示意图如图所示。已知人与倾斜滑垫和水平滑垫间的动摩擦因数均为，、B两点间的距离为L1，B、两点间的距离为L2，人的质量为，重力加速度大小为，不计人通过转折点B时的机械能损失，下列说法正确的是( ) A．人与倾斜滑垫间因摩擦产生的热量大于µmgL1 B．人与倾斜滑垫间因摩擦产生的热量为µmgL2 C．人从A点运动到点的过程中克服摩擦力做的功为µmg(L1+L2) D．因为倾斜滑垫的倾角未知，所以不能求出人从A点运动到C点的过程中克服摩擦力做的功 6．力F对物体所做的功可由公式求得。但用这个公式求功是有条件的，即力F必须是恒力。而实际问题中，有很多情况是变力在对物体做功。那么，用这个公式不能直接求变力的功，我们就需要通过其他的一些方法来求解力F所做的功。如图，对于甲、乙、丙、丁四种情况下求解某个力所做的功，下列说法正确的是( ) A．甲图中若F大小不变，物块从A到C过程中力F做的为W=F×AC B．乙图中，全过程中F做的总功为72J C．丙图中，绳长为R，若空气阻力f大小不变，小球从A运动到B过程中空气阻力做的功 D．图丁中，F始终保持水平，无论是F缓慢将小球从P拉到Q，还是F为恒力将小球从P拉到Q，F做的功都是 7．一遵从胡克定律、劲度系数为k的弹性轻绳，绕过固定于平台边缘的小滑轮A，将其一端固定于O点，另一端系一质量为m的小球，静止于M处。已知OA的距离恰为弹性绳原长，现将小球拉至与M等高的N处静止释放，MN的距离为d，则小球从释放到与平台右侧面碰撞前的过程中(不计空气阻力及绳子和滑轮间的摩擦，小球视为质点，弹性绳始终在弹性限度内，重力加速度为g) ( ) A．小球的最大速度为 B．小球的最大速度为 C．小球的最大加速度为 D．小球的最大加速度为 二、多选题（每小题10分，共30分，漏选得5分） 8．如图所示为健身用的“跑步机”质量为的运动员踩在与水平面成角的静止皮带上，运动员用力向后蹬皮带，使皮带以速度匀速运动，皮带运动过程中受到的阻力恒定为，则在运动过程中，下列说法正确的是( ) A．人脚对皮带的摩擦力是皮带运动的阻力 B．人对皮带做正功 C．人对皮带做功的功率为 D．人对皮带做功的功率为 9．装着货物的集装箱离不开起重机装卸。某起重机通过钢绳由静止开始竖直向上匀加速提起质量为的集装箱，当集装箱的速度为时，起重机的输出功率恰好达到最大值Pm，此后起重机保持该功率不变，继续提升集装箱，直到集装箱达到最大速度后匀速上升。重力加速度大小为，不计空气阻力和钢绳受到的重力，下列说法正确的是( ) A．集装箱达到最大速度前，钢绳的拉力可能小于mg B．集装箱的最大速度为 C．集装箱匀加速上升的距离为 D．集装箱加速运动的时间为 10．如图，质量为m 的电动遥控玩具车在竖直面内沿圆周轨道内壁以恒定速率v运动，已知圆轨道的半径为R，玩具车所受的摩擦阻力为玩具车对轨道压力的k倍，重力加速度为g， P、Q为圆轨道上同一竖直方向上的两点，不计空气阻力，运动过程中，玩具车( )  A．在最低点与最高点对轨道的压力大小之差为6mg B．通过 P、Q两点时对轨道的压力大小之和为 C．由最低点到最高点克服摩擦力做功为kπmv² D．由最低点到最高点电动机做功为2kπmv²+2mgR 三、非选择题（共28分） 11．(12分) 如图所示，静止在水平桌面的纸带上有一质量为0.1kg的小铁块，它离纸带的右端距离为0.5m，铁块与纸带间动摩擦因数为0.1。现用力向左以的加速度将纸带从铁块下抽出，求：（不计铁块大小，铁块不滚动，取） (1)将纸带从铁块下抽出需要多长时间？ (2)纸带对铁块做的功是多少？ 12．(16分) 随着国产汽车的日益崛起，越来越多的人选择购买国产汽车，某国产汽车发动机的额定功率为，驾驶员和汽车的总质量为，当汽车在水平路面上行驶时受到的阻力为车对路面压力的0.2倍。若汽车从静止开始以恒定的加速度启动，时，功率达到额定功率，此后汽车以额定功率运行，时速度达到最大值，汽车运动的图像如图所示，取，求： (1)汽车的额定功率； (2)汽车在期间牵引力的大小及汽车在期间牵引力做的功； (3)汽车在期间的位移大小。 第4页，共8页 ( 第 1 页 共 9 页 )高中物理 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025届合肥皖智高级中学芙蓉校区物理限时练11参考答案 训练内容：功和功率 1．C 解析：根据，可知两种情况下，推力F、位移x均相同，则推力对木箱所做的功一样多。故选C。 2．D 解析：对货物受力分析可知 货物受到的支持力与运动方向之间的夹角为钝角，故货物受到的支持力对货物做负功，根据功的定义知 故A错误，C错误； 货物受到的摩擦力与运动方向之间的夹角为锐角，故货物受到的摩擦力对货物做正功，根据平衡条件知 根据功的定义知，故B错误，D正确。故选D。 3．A 解析：根据力的功率的定义可知，当雪橇的速度为v时，拉力F的功率为。 故选A。 4．D 解析：两个小球在运动的过程中都是只有重力做功，机械能守恒，所以根据机械能守恒可以知两物体落地时速度大小相等，方向不同，所以速度不同，故A错误； 到达底端时两物体的速率相同，重力也相同，但A物体重力与速度有夹角，B物体重力与速度方向相同，所以落地前的瞬间B物体重力的瞬时功率大于A物体重力的瞬时功率，故B错误；根据，速度的变化量是相同的，则 速度的变化率是一个定值，且相等，A、B的速度变化率相等，故C错误； 从开始运动至落地，重力对两小球做功相同，但过程A所需时间小于B所需时间，根据，知道重力对A小球做功的平均功率较大，故D正确。故选D。 5．C 解析：设倾斜滑垫的倾角为，对人分析有 故错误；人从A点运动到C点的过程中克服摩擦力做的功故C正确；D错误。故选C。 6．B 解析：甲图中若F大小不变，物块从A到C过程中力F做的为 A错误；乙图中，全过程中F做的总功为，B正确； 丙图中，绳长为R，若空气阻力f大小不变，小球从A运动到B过程中空气阻力做的功为，C错误；图丁中，F始终保持水平，若F为恒力，将小球从P拉到Q，F做的功是，F始终保持水平，若是F缓慢将小球从P拉到Q，根据动能定理得解得，D错误。故选B。 7．A 解析：根据受力分析可知，小球在N到M的过程中，只受重力和弹力，且从N到M的过程中只有弹力在水平方向的分力做功，且弹力和位移成线性关系，因此可得 ，解得最大速度为，A正确B错误； 小球的最大加速度时，即合力最大，为一开始释放的时候，因为小球最后静止于M点，因此弹力在竖直方向分力，与重力相等，水平分力，为合力，所以可得 解得，CD错误。故选A。 8．BD 解析：皮带受摩擦力而运动，故皮带受到的摩擦力是皮带运动的动力，故A错误；人对皮带的摩擦力使皮带产生了位移，故人对皮带做正功，故B正确；人对皮带的动力为摩擦力，故人对皮带做功的功率为，故C错误，D正确。故选BD。 9．BC 解析：集装箱达到最大速度前，一直做加速运动，加速度方向向上，钢绳的拉力大于mg，故A错误；当起重机拉力等于集装箱重力时，即 集装箱速度最大，最大速度，故B正确；集装箱匀加速上升加速度，又，联立得 故C正确；集装箱匀加速运动的时间为 当起重机的输出功率达到最大值后，起重机拉力仍然大于集装箱重力，集装箱做加速度减小的加速度运动，直到起重机拉力等于集装箱重力，所以集装箱加速运动的时间大于，故D错误。故选BC。 10．BC 解析：A．在最低点，玩具车在半径方向受到向下的重力和向上的支持力，由向心力公式得 在最高点，玩具车在半径方向受到向下的重力和向下的支持力，由向心力公式得 两式相减可得，A错误； 在PQ两点的受力如图所示 在Q点，由向心力公式有 在P点，由向心力公式有 两式相加可得 因摩托车在不同位置与圆轨道间的压力不同，所以摩擦力是一个变力，将圆轨道分成N段，在轨道上下关于水平直径对称的位置上取两小段A、B，每段的长度为，则在A、B两小段的压力可视为恒力，摩擦力做功之和为 解得 所以摩托车从最低点到最高点克服摩擦力做功为，BC正确； 玩具车在竖直面内沿圆周轨道内壁以恒定速率v运动,由最低点到最高点由动能定理可知 解得，D错误。故选BC。 11．(12分) (1) (2) 解析：（1）设纸带的加速度为，铁块的加速度为，则 联立解得 （2）铁块运动的位移 纸带对铁块做的功 12．(16分) (1) (2)； (3) 解析：（1）汽车受到的阻力为 当牵引力等于阻力时，汽车速度达到最大，则汽车的额定功率为 解得 （2）从0～5s时间内，汽车做匀加速直线运动，加速度大小为 汽车匀加速直线运动的位移为 根据牛顿第二定律可得 可得 在期间牵引力做的功为 可得 （3）在期间，由动能定理得 解得 第4页，共8页 ( 第 1 页 共 9 页 )高中物理 学科网（北京）股份有限公司 $$