第6章 微练19 功和功率(作业课件) -【赢在微点·顶层设计】2027年高中物理高考一轮总复习

微练19 功和功率 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 1.(2024·江西卷)“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”是李白对庐山瀑布的浪漫主义描写。设瀑布的水流量约为10 m3/s，水位落差约为150 m。若利用瀑布水位落差发电，发电效率为70%，则发电功率大致为( ) A.109 W B.107 W C.105 W D.103 W 梯级Ⅰ 基础练 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 由题知，Δt时间内流出的水量为m=ρQΔt=1.0×104Δt，发电过程中水的重力势能转化为电能，则有P=×70%=1.05×107 W，B项正确。 解析 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 2.(2025·苏州模拟)如图，一质量为M的汽车在水平路面上匀加速行驶，加速度为a。车厢中一质量为m的人用大小为F的恒力向前推车并与车保持相对静止。在汽车行驶距离L的过程中，人对车做功为( ) A.0 B.FL C.-MaL D.-maL 车对人的合力大小为ma，方向水平向右，根据牛顿第三定律可知人对车的合力大小为ma，方向水平向左，人对车做负功，则有W=-maL，D项正确。 解析 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 3.(2025·太原模拟)如图所示为竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨 道，小球在水平推力F的作用下，以不变的速率由P点沿圆弧移动至Q点，下列说法正确的是( ) A.重力的瞬时功率保持不变 B.支持力的瞬时功率一直减小 C.推力F的瞬时功率一直减小 D.合外力的瞬时功率始终为零 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 小球以不变的速率由P点沿圆弧移动至Q点，根据PG=mgvy，由于竖直分速度逐渐增大，则重力的瞬时功率逐渐增大，A项错误；由于支持力的方向与速度方向始终垂直，所以支持力的瞬时功率一直为0，B项错误；由于小球的动能不变，所以推力F做的功等于小球克服重力做的功，则推力F的瞬时功率等于重力的瞬时功 率，所以推力F的瞬时功率逐渐增大，C项错误；小球做匀速圆周运动，合力方向指向圆心，所以合力方向与速度方向始终垂直，合外力的瞬时功率始终为零，D项正确。 解析 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 4.(2025·南通模拟)校园科技节上某兴趣小组利用锂电池和微型电机设计了一列“微型高铁”。假设这列高铁的质量为m，在平直轨道上匀速行驶的速度大小为v，受到的阻力大小为f，受到轨道的支持力大小为F，重力加速度为g。则电机的输出功率为( ) A.Mgv B.Fv C.fv D.(F-f)v 高铁匀速运动，牵引力与阻力平衡，则有F牵=f，电机的输出功率P=F牵v，解得P=fv，C项正确。 解析 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 5.(2025·淮安模拟)如图所示，在皮带传送装置中，皮带把物体P匀速传送至高处，在此过程中，下列说法正确的是( ) A.摩擦力对物体做正功 B.支持力对物体做正功 C.重力对物体做正功 D.合外力对物体做正功 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 皮带把物体P匀速传送至高处，根据受力平衡可知，物体受到竖直向下的重力，垂直于皮带接触面向上的支持力，沿皮带向上的静摩擦力；所以重力对物体做负功，支持力对物体不做功，摩擦力对物体做正功，由于物体的动能不变，根据动能定理可知，合外力对物体做功为0，A项正确。 解析 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 6.如图所示，质量均为m的甲、乙两人分别站在两种扶梯上，随着扶梯一起以速度v斜向上做匀速直线运动。已知两种扶梯的倾角均为 θ，重力加速度大小为g。下列说法正确的是( ) A.平台对乙的摩擦力水平向右 B.甲、乙均处于超重状态 C.一段时间t内，扶梯的斜面对甲的摩擦力做的功为mgvt D.平台对乙的支持力的功率为mgvsin θ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 乙处于二力平衡状态，只受支持力和重力作用，不受摩擦力作 用，A项错误；甲、乙均做匀速直线运动，加速度均为0，既不是超重状态也不是失重状态，B项错误；对甲进行受力分析，由力的平衡条件可知扶梯斜面对甲的摩擦力为Ff=mgsin θ，一段时间t内，扶梯斜面对甲的摩擦力做的功为W=Ffvt=mgvtsin θ，C项错 误；平台对乙的支持力为F=mg，把斜向上的速度v分别沿水平方向和竖直方向分解，则有vy=vsin θ，则支持力F的功率为P=Fvy= mgvsin θ，D项正确。 解析 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 7.(多选)在离地面h=5 m处将质量为m=1 kg的小球以速度v0=10 m/s水平抛出，不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2，下列说法正确的是( ) A.从抛出到落地过程中，重力的平均功率为50 W B.从抛出到落地过程中，重力的平均功率为100 W C.落地时重力的瞬时功率为100 W D.落地时重力的瞬时功率为100 W 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 小球做平抛运动，竖直方向上，根据h=gt2，解得t=1 s，从抛出到落地过程中，重力做的功W=mgh=50 J，重力的平均功率为P==50 W，A项正确，B项错误；小球落地时，竖直方向的瞬时速度vy=gt=10 m/s，落地时重力的瞬时功率P'=mgvy=100 W，C项正确，D项错误。 解析 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 8.(2025·宿迁模拟)质量为m的汽车，如果启动过程中发动机的功率恒为P，汽车速度能够达到的最大值为v，行驶过程中受到的阻力不变，那么当汽车的车速为时，汽车的加速度为( ) A. B. C. D. 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 当汽车以最大速度行驶时，牵引力F与阻力f大小相等，所以发动机的功率为P=Fv=fv，阻力f=，当汽车的速度为时，汽车的牵引力大小为F1==，当汽车的车速为时，汽车的加速度a===，A项正确。 解析 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 9.(2025·连云港模拟)一辆汽车在平直的公路上以恒定功率P启动，其运动的v-t图像如图所示，已知t1时刻速度大小为v1，t2时刻速度恰好达到最大值v2。下列说法正确的是( ) A.汽车先做匀加速直线运动，后做匀速直线运动 B.t2时刻汽车受到的牵引力大小为 C.加速过程中牵引力做功为P(t2-t1) D.汽车受到的阻力大小为 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 梯级Ⅱ 能力练 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 v-t图像斜率代表加速度，0~t1时间内图像斜率变化，则加速度变化，汽车做变加速直线运动，A项错误；根据P=Fv2得t2时刻汽车受到的牵引力大小为F=，B项正确；加速过程中牵引力做功为W=Pt2，C项错误；汽车速度达到最大值时，牵引力等于阻力，则汽车受到的阻力大小f=F=，D项错误。 解析 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 10.(多选)在建筑装修中，工人用质量为m的磨石对水平地面进行打磨，当对磨石施加压力F时(如图所示)，磨石刚好能向右做匀速直线运动，已知磨石与地面间的动摩擦因数是μ，重力加速度为g，在磨石向前运动s的过程中，工人对磨石做功为( ) A.Fscos θ B.μFs C.μ(mg+Fsin θ)s D.μ(mg+F)s 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 对磨石受力分析，如图所示，磨石做匀速直线运动，受力平衡，则有Fcos θ=f，f=μFN=μ(mg+Fsin θ)，由功的定义式可知，工人对磨石做功为W=Fscos θ= μ(mg+Fsin θ)s，A、C两项正确。 解析 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 11.某健身爱好者质量为55 kg，在做俯卧撑运动的过程中可将他的身体视为一根直棒。已知重心在c点，其垂线与脚、两手连线中点间的距离Oa、Ob分别为1.0 m和0.5 m。若他在1 min内做了36个俯卧撑，每次肩部上升的距离均为0.5 m。则该健身爱好者在1 min内克服重力做功的平均功率为( ) A.110 W B.11 W C.16.5 W D.165 W 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 每次肩部上升的距离均为0.5 m，可知重心上升h=0.5× m= m，每次克服重力做功W=mgh=550× J= J，该健身爱好者在1 min内克服重力做功的平均功率为P== W=110 W，A项正确。 解析 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 12.(多选)如图所示，三个固定的斜面底边长度都相等，斜面倾角分别为30°、45°、60°，斜面的表面情况都一样。完全相同的物体 (可视为质点)A、B、C分别从三斜面的顶部滑到底部的过程中( ) A.三者所受摩擦力fA>fB>fC B.三者克服摩擦力所做的功WA>WB>WC C.三者克服摩擦力所做的功WA<WB<WC D.三者克服摩擦力所做的功WA=WB=WC 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 斜面对物体的摩擦力f=μmgcos θ，因θA<θB<θC，所以cos θA> cos θB>cos θC，则fA>fB>fC，A项正确；设斜面底边长度为b，则摩擦力做的功W=-μmgcos θ·=-μmgb，即克服摩擦力做功为定值W克=μmgb，B、C两项错误，D项正确。 解析 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 13.(多选)(2025·菏泽模拟)某同学用额定功率为1 200 W、最大拉力为300 N的提升装置，把静置于地面上质量为20 kg的重物竖直向上提起，该装置先用最大拉力使重物匀加速运动，功率达到额定值后保持不变，经一段时间后匀速上升，不计空气阻力，重力加速度g取 10 m/s2，下列说法正确的是( ) A.重物上升过程中的最大加速度为5 m/s2 B.重物匀加速上升的时间为0.8 s C.重物上升过程中的最大速度为6 m/s D.重物速度为5 m/s时，加速度为3 m/s2 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 重物上升过程中的最大加速度为am== m/s2=5 m/s2，A项正确；匀加速能达到的最大速度v1== m/s=4 m/s，重物匀加速上升的时间为t1== s=0.8 s，B项正确；重物上升过程中的最大速度为vm== m/s=6 m/s，C项正确；重物速度为 5 m/s时，加速度为a'==(-10)m/s2=2 m/s2，D项错误。 解析 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 14.某动车组由两节额定功率为P和2P的动车组成，两节动车在某平直铁轨上能达到的最大速度分别为v1和v2。设每节动车运行时受到的阻力在编组前后不变，则该动车组在此铁轨上能达到的最大速度为 ( ) A. B. C. D. 梯级Ⅲ 创新练 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 动车组在速度达到最大值时，牵引力与阻力平衡，对每节动车进行分析，则有F1=f1，F2=f2，根据功率的表达式有P=F1v1，2P= F2v2。令动车组在此铁轨上能达到的最大速度为v3，结合上述有P+2P=F3v3，F3=f1+f2，解得v3=，C项正确。 解析 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 $$