新教材适用2024版高考物理一轮总复习练习14第五章机械能第1讲功和功率.docx

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1、第五章机械能第1讲功和功率一、选择题(本题共10小题，17题为单选，810题为多选)1(2023广东汕头模拟预测)关于功的概念，以下说法不正确的是( C )A力是矢量，位移是矢量，但功是标量B摩擦力可以对物体做正功C若某一个力对物体不做功，说明该物体一定没有位移D功有正、负之分，若某个力对物体做负功，表明这个力对该物体的运动起阻碍作用解析力是矢量，位移是矢量，但功是标量，故A正确；功有正、负之分，但功的正负不是表示方向，是表示力对物体做功的效果，若某个力对物体做负功，表明这个力对该物体的运动起阻碍作用，故D正确；摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功，故B正确；根据功的计算式WFlcos

2、 ，可知若某一个力对物体不做功，说明该物体可能是没有位移，还可能是物体发生的位移与施加的力垂直，故C错误。本题选不正确项，故选C。2(2022黑龙江齐齐哈尔二模)在同一水平高度(足够高)不同位置由静止释放A球，同时以初速度v010 m/s水平抛出B球。已知两球质量相等且均可视为质点，不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2。则A、B球在空中运动1 s时重力的瞬时功率之比为( B )A1： B1：1 C：1 D1：2解析A、B两球在竖直方向做自由落体运动，1 s末竖直方向获得的速度为vygt101 m/s10 m/s，故A、B球在空中运动1 s时重力的瞬时功率之比为，故ACD错误，B正确。3(

3、2023浙江诸暨中学高三阶段练习)如表所示是厂商提供的某纯电动试验汽车的相关参数表。若该汽车由静止开始做加速度a1.5 m/s2的匀加速直线运动，当汽车车速达到v172 km/h时，电机总功率恰好达到额定总功率，并保持该功率不变继续行驶，假设行驶过程中汽车的阻力大小恒定。下列说法正确的是( D )电动汽车参数数值动力电池容量/kwh45.6动力电池能量效率93%电机额定总功率/ kW85整车质量/kg1 710A行驶过程中该车所受的阻力为4 250 NB在电机额定总功率下，汽车的最大速度为72 km/hC表格中电池“容量”其实是指电池储存的电荷量D该汽车充满电后，以上述方式总共可行驶约0.5

4、h解析本题由于没有给出电机额定输出功率，故无法计算阻力，但即使把额定总功率当额定输出功率计算，阻力也为fma1 685 N，实际比1 685 N还小一点，故A错误；汽车通过匀加速达到速度72 km/h，此后汽车可以通过减小牵引力而保持额定功率继续加速，故B错误；根据汽车参数单位，动力电池“容量”是指电池储存的电能，选项C错误；该汽车充满电后，加速时间为t113.3 s，由于匀加速阶段P与v，v与t成线性关系，故加速过程中电机消耗的能量为：Wt10.16 kwh，后续电机以额定总功率功率行驶，则t20.50 h，tt1t20.5 h，故以上述方式总共可行驶约0.5 h，D正确。4(2023山东济

5、南高三模拟)某同学用恒定的推力推橡皮，匀速擦除桌面上一段长为L的细直线痕迹，该过程中橡皮克服摩擦阻力做功为W。已知橡皮与桌面痕迹间的动摩擦因数均为，不计橡皮重力，则手对橡皮推力的大小为( D )A B C D解析由题意可得：WfL，推力的水平分力Fxf，fFy，F，求得F。故选D。5(2022广东二模)质量为m的汽车由静止启动后沿平直路面行驶，汽车牵引力随速度变化的Fv图像如图所示，设汽车与路面间的摩擦力f保持不变，则( B )A速度为v1时，汽车牵引力的功率为fv1B速度为v1时，汽车的加速度为C汽车加速运动过程中，平均速度为D该过程中汽车的最大功率等于F0vm解析速度为v1时，汽车牵引力的

6、功率为PF0v1，故A错误；由图可知速度为v1时，汽车的牵引力为F0，加速度为a，故B正确；汽车加速运动过程中，先是从静止开始的匀加速直线运动，然后是加速度减小的变加速运动，所以平均速度不能表示成。故C错误；该过程中汽车的最大功率等于Pmfvm。故D错误。6(2021湖南卷)“复兴号”动车组用多节车厢提供动力，从而达到提速的目的。总质量为m的动车组在平直的轨道上行驶。该动车组有四节动力车厢，每节车厢发动机的额定功率均为P，若动车组所受的阻力与其速率成正比(F阻kv，k为常量)，动车组能达到的最大速度为vm。下列说法正确的是( C )A动车组在匀加速启动过程中，牵引力恒定不变B若四节动力车厢输出

7、功率均为额定值，则动车组从静止开始做匀加速运动C若四节动力车厢输出的总功率为2.25P，则动车组匀速行驶的速度为vmD若四节动力车厢输出功率均为额定值，动车组从静止启动，经过时间t达到最大速度vm，则这一过程中该动车组克服阻力做的功为mvPt解析对动车组由牛顿第二定律有FF阻ma，若动车组在匀加速启动，即加速度a恒定，但F阻kv随速度增大而增大，则牵引力也随阻力增大而变大，故A错误；若四节动力车厢输出功率均为额定值，则总功率为4P，由牛顿第二定律有kvma，故可知加速启动的过程，牵引力减小，阻力增大，则加速度逐渐减小，故B错误；若四节动力车厢输出的总功率为2.25P，则动车组匀速行驶时加速度为

8、零，有kv，而以额定功率匀速时，有kvm，联立解得vvm，故C正确；若四节动力车厢输出功率均为额定值，动车组从静止启动，经过时间t达到最大速度vm，由动能定理可知4PtWF阻mv0，可得动车组克服阻力做的功为WF阻4Ptmv，故D错误；故选C。7(2023河北模拟预测)如图甲所示，某同学研究水平匀速拉动货物时拉力大小和方向间的关系。他以相同的速度拉动质量为50 kg的货物，拉力方向与水平方向的夹角为。已知货物所受阻力与货物对地面的压力成正比，拉力F大小与的函数图像如图乙所示，重力加速度g10 m/s2，下列说法正确的是( A )A货物受到的阻力与货物对地面压力的比值为0.5B当0.25时，拉力

9、大小为 NC当0与时，对应拉力大小相等D当0时，可能有两个角度对应拉力的功率相等解析设货物受到的阻力与货物对地面压力的比值为，对货物根据平衡条件有Fcos (mgFsin )，解得F。由题图乙可知，当0时，有F250 N，代入上式解得0.5，故A正确；当0.25时，拉力大小为F N，故B错误；当时，拉力大小为F1 000(2)N250 N，故C错误；拉力的功率为PFvcos ，tan 在0a2Bx2C当弹簧的伸长量为x1时，物体的速度大小为D弹簧的伸长量从零增大到x2的过程中，弹簧弹力对物体做的功与重力做的功相同解析由简谐振动的对称性可知，a1a2，A错误；当xx1时，对物体受力分析有kx1m

10、g，则x22x1，B正确；0x1过程中图像与坐标轴围成的面积等于速度平方的一半，所以v22a1x1，解得伸长量为x1时，物体的速度v，C正确；弹簧的伸长量从零增大到x2的过程中，弹簧弹力对物体做负功，重力对物体做正功，两力对物体做功不相同，D错误。二、非选择题11(20211月浙江高考)如图所示，质量m2 kg的滑块以v016 m/s的初速度沿倾角37的斜面上滑，经t2 s 滑行到最高点。然后，滑块返回到出发点。已知g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8，求滑块(1)最大位移值x；(2)与斜面间的动摩擦因数；(3)从最高点返回到出发点的过程中重力的平均功率。答案(1)16 m

11、(2)0.25(3)67.9 W解析(1)滑块沿斜面向上做匀减速直线运动，根据xt有xt得x16 m。(2)根据a知，滑块上滑过程的加速度a18 m/s2对上滑过程，由牛顿第二定律得a1gsin gcos 得0.25。(3)对滑块下滑过程，由牛顿第二定律得a2gsin gcos 4 m/s2由速度位移公式：v8 m/s重力的平均功率mg，其中y，代入得48 W67.9 W。12(2022北京海淀二模)2022年我国举办了第二十四届冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一、如图所示为某滑道示意图，长直助滑道AB与起跳平台BC平滑连接，C点是第二段倾斜雪坡(着陆坡)的起点，着陆坡与水平面的夹角3

12、7。质量m80 kg的运动员从A处由静止开始匀加速下滑，加速度a4 m/s2，到达B点时速度vB30 m/s。经过一段时间后从C点沿水平方向飞出，在着陆坡上的D点着陆。已知CD间的距离L75 m，sin 370.60，cos 370.80，取重力加速度g10 m/s2，将运动员视为质点，忽略空气阻力的影响。(1)求运动员在AB段运动的时间t；(2)若运动员在BC段没有助滑，仅在摩擦力作用下运动，求BC段摩擦力所做的功；(3)求运动员落在着陆坡上D点时所受重力做功的瞬时功率P。答案(1)7.5 s(2)2104 J(3)2.4104 W解析(1)由题意得，运动员在AB段运动的时间为t7.5 s。(2)从C点飞出后，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，由几何关系知Lcos 37v0t1，Lsin 37gt，解得t13 s，v020 m/s。所以从B到C由动能定理得Wfmvmv，解得BC段摩擦力所做的功为Wf2104 J。(3)因为落在着陆坡上D点时的竖直方向速度为vygt130 m/s，运动员落在着陆坡上D点时所受重力做功的瞬时功率为Pmgvy2.4104 W。