课时跟踪检测七　功和功率公开课.docx

课时跟踪检测（七）功和功率一、选择题1 .多项选择里约奥运会男子100米决赛中，牙买加名将博尔特以9秒81的成绩夺得冠军。 博尔特在比赛中，主要有起跑加速、途中匀速和加速冲刺三个阶段，他的脚与地面间不会 发生相对滑动。以下说法正确的选项是（）A.加速阶段地面对人的摩擦力做正功B.匀速阶段地面对人的摩擦力不做功C.由于人的脚与地面间不发生相对滑动，所以不管加速还是匀速，地面对人的摩擦力 始终不做功D.无论加速还是匀速阶段，地面对人的摩擦力始终做负功解析：选BC 人的脚与地面间的摩擦力是静摩擦力，该力的作用点并没有发生位移， 所以地面对人的摩擦力始终不做功，选项B、C正确。2 .（2019桐乡测试）如下图，一小男孩从右侧用5 s的时间爬上 滑梯，停10 s后从左侧的滑梯由静止开始滑到水平地面，用时3 s。 以下说法正确的选项是（）A.他爬上去和滑下来的位移相同8 .他整个过程用时18 s,指的是时间间隔C.他爬上去和滑下来的平均速度相同D.他爬上去和滑下来的重力做的功相等解析：选B位移为初位置到末位置的有向线段，由题图可知小男孩爬上去和滑下来 的位移大小不相等，方向不同，所以位移不相同，故A错误；小男孩整个过程用时18 s, 18 s是他全程所用的时间间隔，故B正确；由于位移方向不同，根据定义可知平均速度方 向不同，所以平均速度不同，故C错误；在爬上的过程中，重力做负功，下滑过程中，重 力做正功，故D错误。3. （2019浙江名校协作体月考）特斯拉Model S标配全轮驱动双电机，P100D Model S 更有高性能后置电机，与高效率的前置电机联动，实现超跑级别的加速表现，仅需2.7s, 即可从静止加速至100 km/ho假设驾驶员与车总质量为2 200 kg,那么在此加速过程中以下 说法正确的选项是（）A.合力做功约为8.5X105 jB.牵引力做功约为8.5X105 jC.合力做功的平均功率约为315 WD.牵引力做功的平均功率约为315 kW解析：选A oo = 100 km/h = 27.8 m/s,根据动能定理得：W合加。2一。=不><2 200X27.82 J8.5X105 J,而 亚合=W 牵一 W 但=8.5X1()5 j 故 w 牵=W 阻+8.5义 j>W315 kW,故C错误；因WW315 kW,故C错误；因W8.5X105 J,故A正确，B错误；根据尸合=尊=85誓 I/ /车8.5X105 J,故牵引力做功的平均功率大于315kW,故D错误。4 .（2019宁波联考）如下图,自动卸货车静止在水平地面上， 在液压机的作用下，车厢与水平方向的夹角缓慢增大，在货物没有 滑动之前的过程中，以下说法正确的选项是（）A.货物受到的静摩擦力减小B.地面对货车有水平向右的摩擦力C.货物受到的摩擦力对货物做正功D.货物受到的支持力对货物做正功解析：选D 货物处于平衡状态，那么有mN=mgcos，增大时，/增大， N减小，故A错误；对整体受力分析可知，整体处于平衡状态，在水平方向不受外力，故 地面对货车没有摩擦力，故B错误；摩擦力的方向与位移方向垂直，不做功，故C错误； 货物受到的支持力的方向与位移方向的夹角小于90。，做正功，故D正确。因此，在02 m过5 .多项选择质量为2 kg的物块，放在水平面上，物块与水平面间的 动摩擦因数4=0.1,在水平拉力的作用下物块由静止开始运动，水平 拉力做的功w随物块的位移x变化的关系如下图。重力加速度g取 10 m/s2,以下说法正确的选项是（）A.在x=0至x=2m的过程中，物块的加速度大小是1 m/s?8 .在x=4m时，摩擦力的瞬时功率是4 W9 .在x=2m至x=6m的过程中，物块做匀加速直线运动D.在工=0至x=6m的过程中，拉力的平均功率是4 W解析：选ABD 由功的定义可知，W.图像的斜率表示水平拉力。程中，设物块的加速度为a9在x=2 m时速度为5,物块所受拉力F=4 N,摩擦力f=/mg, 那么由牛顿第二定律可得尸一解得a=lm/s2,物块由静止开始运动，由匀加速直 线运动规律可得yj一刈2=25,解得*=2m/s,由。=3可知，经历的运动时间力=2 s; 同理可知，在26 m过程中拉力为2 N,那么合力为零，物块做匀速运动，经历的时间，2=2 s; x=4m时，摩擦力的瞬时功率号=%/=4 W;在06m过程中，拉力做功Wi = 16J, 拉力的平均功率尸=E7=4W,选项A、B、D正确。6.质量为1kg的物体，由空中某点开始做自由落体运动，经6s落地，以下说法中正 确的是收取10m/s2）（）A.前2s内物体的动能增量为100 JB.6 s内物体重力势能减小了 1 800JC. 2 s末重力做功的瞬时功率为150 WD. 3 s内重力做功的平均功率为200 W解析：选B 第2s末物体的速度为：i;=g/=10X2 m/s=20 m/s,物体的动能增量为Ek=mv2=X 1X202 J = 200 J,故 A 错误；6s 内物体下降的高度为 h=gt2 =TX10X62 m = 180m,所以重力势能减小了 A£p=m9=lX 10X180 J=1 800 J,故B正确；2s末重力做功的瞬时功率为P=mgo=lX 10X20 W=200W,故C错误；3 s内物体下降的高度为：11 Wc mh 1X10X45/z=AgZ2=Axl0X32m=45m,重力做功的平均功率为P =平=等=- W=150W,故D错误。7. 一滑块在水平地面上沿直线滑行，£=0时其速度为1 m/s,从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平作用力F,力厂和滑块运动的速度。随时间/的变化规律分别如图甲、 乙所示，那么以下说法正确的选项是()-F/N3 - - - iII2II:;1III0123t/s甲A.A.第1s内，产对滑块做的功为3 J8 .第2s内，b对滑块做功的平均功率为4 WC.第3s末，厂对滑块做功的瞬时功率为1WD.前3s内，厂对滑块做的总功为零解析：选C 由题图可知，第1s内，滑块位移为Im, F对滑块做的功为2J, A错误; 第2s内，滑块位移为1.5m,尸做的功为4.5J,平均功率为4.5W, B错误；第3s内，滑 块的位移为L5m,尸对滑块做的功为1.5 J,第3s末，户对滑块做功的瞬时功率P=尸。=1 W, C正确；前3s内，尸对滑块做的总功为8 J, D错误。9 .多项选择如下图，位于水平面上的物体在水平恒力B作用下，做速度为。的匀速运 动；假设作用力变为斜向上的恒力万2,物体仍做速度为。的匀速运动，那么以下说法正确的选项是A.尸2 一定大于为B.入的大小可能等于BC.尸2的功率一定小于用的功率D.尸2的功率可能等于用的功率解析：选BC 物体都做匀速运动，受力平衡，那么：Fi=/umg, Ficos O=fimgFisn ), 解得：Fz(cos /9+/sin <9)=Fio因为cos +"sin 0可能等于1,可知B的大小可能等于B,故A错误，B正确；因为物体做匀速直线运动，合力为零，拉力的功率大小等于摩擦力功 率的大小，由于水平拉力作用下的摩擦力大于斜向上拉力作用下的摩擦力，可知乙的功率 一定小于入的功率，故C正确，D错误。10 （2019 宁波重点中学联考）用起重机将地面上静止的货物竖直向 上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，其。“图像如下图，下 列说法正确的选项是（）A.在0力时间内，起重机拉力逐渐变大B.在介打时间内，起重机拉力的功率保持不变C.在有打时间内，货物的机械能保持不变D.在打办时间内，起重机拉力对货物做负功解析：选B图像的斜率表示加速度大小，在0人时间内货物加速上升，加速度逐 渐减小，起重机拉力逐渐变小，故A错误；在Ei打时间内，货物匀速上升，拉力方向向上, 拉力等于重力，由尸=尸。可知起重机拉力的功率保持不变，故B正确；在力打时间内， 货物匀速上升，动能不变，重力势能增大，所以机械能增大，故C错误；在打打时间内， 货物匀减速上升，拉力方向向上，起重机拉力对货物做正功，故D错误。二、计算题11 .如下图，一质量为2X103 kg的小汽车从倾斜路面上以20 m/s的速度经，点驶入泥泞的水平路面，行驶200 m路程后到达8点，速度降为5 m/s,此后速度保持恒定，整个过程中汽车发动机的输出功率恒为40 kWo 求:在泥泞路面上行驶时，汽车受到的阻力大小；速度为10 m/s时，汽车的加速度大小。解析：（1）到达3点后，速度恒定不变，处于平衡状态PFf=F 率 i=PFf=F 率 i=40 0005N=8 000No（2）当汽车速度为10 m/s时，汽车的牵引力为:口 P 40 000户率2=-N=4 000N尸牵2一后 4 000-8 000所以Q=根据牛顿第二定律得F牵2F=ma2 000答案：(1)8 000 N (2)2 m/s212 .（2019浙江嘉兴五校联考）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=L6X103m时才能到达起飞所要求的速度o=80m/s。飞机质量m= 7.0xl()4 kg,滑跑时受到的阻力为自身重力的01倍，重力加速度取g=10 m/s2。求飞机 滑跑过程中：(1)加速度。的大小；(2)牵引力的平均功率产。解析：(1)飞机滑跑过程中做初速度为零的匀加速直线运动，有 代入数据解得=2m/s2。(2)设飞机滑跑受到的阻力为耳阻，依题意有尸阻=0.1小点) 设发动机的牵引力为死 根据牛顿第二定律有 FF阻=雨。设飞机滑跑过程中的平均速度为石，有了=与 在滑跑阶段，牵引力的平均功率尸=方石联立式得P=8.4X106 W。 答案：(1)2 m/s2 (2)8.4 X106 W13 .如图为修建高层建筑常用的塔式起重机。在起重机将质量m = 5X103 kg的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上做匀加 速直线运动，加速度。=0.2 m/s2,当起重机输出功率到达其允许的 最大值时，保持该功率直到重物做um=1.02 m/s的匀速运动。取g =10 m/s2,不计额外功。求：(1)起重机允许输出的最大功率。(2)重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率。解析：设起重机允许输出的最大功率为Po,重物到达最大速度时，拉力等于重力， Po=Form, Fo=mg代入数据，有：尸o=5.1X1()4 w。(2)匀加速运动结束时，起重机到达允许输出的最大功率，设此时重物受到的拉力为方, 速度为5,匀加速运动经历时间为人，有：Pq=Fvi9 Fmg=maf v=at解得:Ei = 5 s£=2 s时，重物处于匀加速运动阶段，设此时速度为。2,输出功率为P,那么。2=力P = FV29解得：尸=2.04X104 w。答案：(1)5.1 X104W (2)5 s 2.04X104W