第1讲　功和功率公开课.docx

限时规范训练基础巩固题组1 .如图，一光滑大圆环固定在桌面上，环面位于竖直平面内，在大圆环上套着一个小 环.小环由大圆环的最高点从静止开始下滑，在小环下滑的过程中，大圆环对它的作用力B. 一直做正功A. 一直不做功C.始终指向大圆环圆心D.始终背离大圆环圆心解析：选A.由于大圆环是光滑的，因此小环下滑的过程中，大圆环对小环的作用力 方向始终与速度方向垂直，因此作用力不做功，A项正确，B项错误；小环刚下滑时，大圆 环对小环的作用力背离大圆环的圆心，滑到大圆环圆心以下的位置时，大圆环对小环的作 用力指向大圆环的圆心，C、D项错误.2 .（多项选择）某汽车在平直公路上以功率P、速度内匀速行驶时，牵引力为好.在有时亥!）,司机减小油门，使汽车的功率减为*此后保持该功率继续行驶，打时刻，汽车又恢复到匀 速运动状态.有关汽车牵引力尸、速度。的说法，其中正确的选项是（）A.打后的牵引力仍为FoB.打后的牵引力小于FoC.打后的速度仍为内D.打后的速度小于解析：选AD.由2=尺如可知，当汽车的功率突然减小为。时，瞬时速度还没来得及 变化，那么牵引力突然变为寸1,汽车将做减速运动，随着速度的减小，牵引力逐渐增大，汽 车做加速度逐渐减小的减速运动，当速度减小到使牵引力又等于阻力时，汽车再做匀速运 动，由。=b0。2可知，此时U2=与，故A、D正确.3 .在光滑的水平面上，用一水平拉力尸使物体从静止开始移动“，平均功率为P,如 果将水平拉力增加为4户，使同一物体从静止开始移动x,平均功率为（）A. 2PB. 4PC. 6PD. 8P解析：选D.设第一次运动时间为那么其平均功率表达式为P=华；第二次加速度为第一次的4倍，由产可知时间为百，其平均功率为尸，=少=华 =8P,选项D正确./I I24.质量为2 kg的物体做直线运动,沿此直线作用于物体的外力与位移的关系如下图, 假设物体的初速度为3 m/s,那么其末速度为（）N 一 一F/( 432101234N 一 一F/( 432101234A. 5 m/sB. 23 m/sC. y5 m/sD. y35 m/s解析：选B.Fx图象与x轴围成的面积表示外力所做的功，由题图可知：W=（2X2 +4X43X2） J=14 J,根据动能定理得：1/nrS,解得：v=y23 m/s,故 B 正 确.5 . （2018天津卷）我国自行研制、具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机C919 首飞成功后，拉开了全面试验试飞的新征程.假设飞机在水平跑道上的滑跑是初速度为零 的匀加速直线运动，当位移x=1.6X HP m时才能到达起飞所要求的速度v=80 m/s.飞 机质量m=7.0义104.，滑跑时受到的阻力为自身重力的0倍，重力加速度取g=10m/s2. 求飞机滑跑过程中，加速度。的大小；牵引力的平均功率P.解析：（1）飞机做初速度为零的匀加速直线运动，有代入数据解得q=2 m/s?,（2）飞机受到的阻力厂阻=0.1根盘设发动机的牵引力为尸，根据牛顿第二定律有FF 阻飞机滑跑过程中的平均速度。=所以牵引力的平均功率尸=尸。联立式得尸=8.4X106 W.答案：（l）2m/s2 （2）8.4X106 W能力提升题组6 .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.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. （y3-l）dB. （a/2-IM他T）dC.2解析：选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=Ftd=d ，"=万2/ =kd+k(d+d。，2，联立式解得d，=（6一 l）d.应选B.7 .如图甲所示，质量为4 kg的物体在水平推力作用下开始运动，推力大小厂随位移 大小X变化的情况如图乙所示，物体与地面间的动摩擦因数为"=0.5, g取10 m*.那么（）A.物体先做加速运动，推力撤去后才开始做减速运动8 .运动过程中推力做的功为200 JC.物体在运动过程中的加速度先变小后不变D.因推力是变力，无法确定推力做功的大小解析：选B.滑动摩擦力N,物体先加速，当推力减小到20 N时，加速 度减小为零，之后推力逐渐减小，物体做加速度增大的减速运动，当推力减小为零后做匀 减速运动，选项A、C错误；?x图象与横轴所围图形的面积表示推力做的功，W=|xi00 NX4 m=200 J,选项B正确，D错误.8.如图甲所示，滑轮质量、摩擦均不计，质量为2 kg的物体在拉力方作用下由静止 开始向上做匀加速运动，其速度随时间的变化关系如图乙所示，由此可知（）A.物体加速度大小为2 m/s2B.尸的大小为21 NC. 4s末尸的功率为42 WD. 4 s内方的平均功率为42 W解析：选C.由题图乙可知，v-1图象的斜率表示物体加速度的大小，即a=0.5m/s2, 由2/一可得：户=10.5 N, A、B均错误；4 s末厂的作用点的速度大小为号尸=2。 物=4 m/s,故4 s末F的功率为尸=F0尸=42 W, C正确；4 s内物体上升的高度%=4 m, w力方的作用点的位移/=2=8m,拉力厂所做的功W= 77=84 J,故平均功率尸=7=21 W, D错误.9 .如下图，传送带43的倾角为仇 且传送带足够长.现有质量为根可视为质点的物体以。的初速度从传送带上某点开始向上运动，物体与传送带之间的动摩擦因数">tan仇传送带的速度为。（如<。），方向未知,重力加速度为g.物体在传送带上运动过程中，摩擦力对物体做功的最大瞬时功率是（A. fimgyjv2-vicos 0B. fimgyjv2-vicos 0C. fimgvcos 0C. /imgv（）cos 0D.+vo）cos 0解析：选C.由物体与传送带之间的动摩擦因数">tan仇 那么有fimgcos 0>mgsin仇 传 送带的速度为v（vo<v）9假设如与。同向，物体先做匀加速运动，最后物体加速到与传送带速 度相同时，物体速度最大，此时摩擦力的瞬时功率最大，为"Mgocos/假设如与。反向，物 体先向上做匀减速运动，后向下匀加速运动到与传送带速度相同时物体速度最大，此时摩 擦力的瞬时功率最大，为fimgpcqs仇 应选C.10 .放在粗糙水平地面上的物体受到水平拉力的作用，在。6 s内其速度与时间的关 系图象和拉力的功率与时间的关系图象如下图.以下说法正确的选项是（）A.物体的质量为芋kg11 滑动摩擦力的大小为5 NC. 06 s内物体的位移大小为24 mD. 02 s内拉力做的功为20 J解析：选A.解析：选A.当尸=30 W 时，v=6 m/s,得到牵引力尸=£=5 N; 02 s内物体的加速度。=当=3111/§2,根据方一可得/n=¥kg, A正确.在26 s内，v=6 m/s,pf in 5产=10W,物体做匀速直线运动，F'=f,那么滑动摩擦力为片/=/=/ N=t N, B错误; 06 s内物体的位移大小等于。立图象中图象与f轴所包围的面积，x=30 m, C错误，在0 2 s内物体位移为处=6 m,那么拉力做的功为Wi=En=30J, D错误.11.某汽车集团公司研制了一辆燃油与电动混合动力赛车，燃油发动机单独工作时的 额定功率为P,蓄电池供电的电力发动机单独工作时的额定功率为苧，赛车运动过程 中受到的阻力恒定.(1)假设燃油发动机单独工作时的最大速度为120 km/h,那么两台发动机同时工作时的最大 速度为多少？(2)假设赛车先单独启动电力发动机从静止开始做匀加速直线运动，经过时间到达额定 功率，然后以燃油发动机的额定功率单独启动继续加速，又经过打时间到达最大速度。0, 赛车总质量为机，求赛车的整个加速距离.解析：(1)燃油发动机单独工作，P=FiV=fvi3尸两台发动机同时工作，P4-FiVi =fi)2最大速度。2=与*=210 km/h.燃油发动机的额定功率为P,最大速度为初” 阻力T匀加速过程功率随时间均匀增加，发动机的平均功率为软，设总路程为S,由动能定理 o解得5 =尸(3 %+8f2)°o8P答案：(1)210 km/h8P