【全优课堂】2016高考物理总复习 第5章 第1课时 功 功率分组训练
A组 功的判断与计算
1.物体沿直线运动的v-t关系如图11所示,已知在第1秒内合外力对物体做的功为W,则( )
图11
A.从第1秒末到第3秒末合外力做功为4W
B.从第3秒末到第5秒末合外力做功为-2W
C.从第5秒末到第7秒末合外力做功为W
D.从第3秒末到第4秒末合外力做功为-0.75W
【答案】CD
【解析】从第1秒末到第3秒末物体做匀速直线运动,说明物体所受合外力为零,故合外力做功为零,A错误;从第3秒末到第5秒末物体加速度大小是第1秒内加速度的一半,所以这段时间的合外力是第1秒内合外力的一半,而位移是第1秒内位移的2倍,考虑位移方向与合外力方向相反,所以这段时间内合外力做功为-W,B错误;第3秒末到第4秒末物体位移是从第3秒末到第5秒末位移的四分之三,D正确;第5秒末到第7秒末合外力方向与位移方向相同,同理可知这段时间的合外力是第1秒内合外力的一半,而位移是第1秒内位移的2倍,所以这段时间内合外力做功为W,C正确.
2.一人乘电梯从1楼到20楼,在此过程中经历了先加速、后匀速、再减速的运动过程,则电梯支持力对人做功情况是( )
A.加速时做正功,匀速时不做功,减速时做负功
B.加速时做正功,匀速和减速时做负功
C.加速和匀速时做正功,减速时做负功
D.始终做正功
【答案】D
【解析】人乘坐电梯时,无论是加速、减速、匀速,支持力的方向总是向上,与运动方向相同,所以支持力与位移方向总是相同,总是做正功,选D.
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3.如图12所示,木板质量为M,长度为L,小木块(可视为质点)的质量为m,水平地面光滑.一根不计质量的轻绳通过定滑轮分别与木板和小木块连接,小木块与木板间的动摩擦因数为μ,开始时小木块静止在木板左端,现用水平向右的力将小木块拉至木板右端,拉力至少做功为( )
图12
A. B.2μmgL
C.μmgL D.μ(M+m)gL
【答案】C
【解析】若使拉力F做功最少,在拉力F作用下使小木块和木板恰好做匀速直线运动,对小木块和木板进行受力分析容易得出拉力F=2μmg(此时绳子上的拉力等于μmg),而拉力F发生的位移为,所以由功的公式可得W=F=2μmg
=μmgL.
B组 功率的计算及分析
4.(2015·六盘水模拟)如图13所示,水平传送带正以2 m/s的速度运行,两端水平距离l=8 m,把一质量m=2 kg的物块轻轻放到传送带的A端,物块在传送带的带动下向右运动,若物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,求把这个物块从A端传送到B端的过程中,摩擦力对物块做功的平均功率(不计物块的大小,g取10 m/s2).
图13
【答案】0.8 W
【解析】物块刚放到传送带上时,由于与传送带有相对运动,物块受向右的滑动摩擦力,物块做加速运动,摩擦力对物块做功,物块受向右的摩擦力为:
f=μmg=0.1×2×10 N=2 N,
加速度为a=μg=0.1×10 m/s2=1 m/s2
物块与传送带相对静止时的位移为:
s==2 m.
摩擦力做功为:W=fs=2×2 J=4 J
相对静止后物块与传送带之间无摩擦力,此后物块匀速运动到B端,物块由A端到B
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端所用的时间为:t=+=5 s
则物块在被传送过程中所受摩擦力的平均功率为:P==0.8 W.
5.(2014·广州二模)质量为m的汽车在平直公路上加速行驶,受到的阻力恒为f.当速度为v时,汽车发动机输出功率为P,则此时汽车的( )
A.牵引力为 B.牵引力大于
C.加速度为 D.加速度小于
【答案】AD
【解析】本题考查功率放大器、牵引力、速度的关系及牛顿第二定律,意在考查考生的理解能力.
功率、牵引力、速度的关系为P=Fv,A对、B错;由牛顿第二定律有F-f=ma,F=,a