2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练专题6.1功和功率(含解析) 下载本文

16.(2019新疆物理二诊)一物体沿直线运动的v-t关系如图所示,已知前2秒内合外力对物体做的功为W.则前8秒内合外力对物体做的功为( )

A. -0.5W 【参考答案】B B.0.25W C.2.5W D.6.5W

【名师解析】设第2s物体的速度大小为v,设物体的质量为m,根据动能定理有根据速度-时间图象,由几何关系可知物体在第8s末的速度大小为设前8s内合外力对物体做的功为W',则根据动能定理有联立可得

,故B正确,ACD错误。

17.(2019浙江七彩阳光联盟联考)如图所示,网球运动员发球时以某一速度将球水平击出,网球飞行一段时间后落地。若不计空气 阻力,则 ( )

A.初速度越大,球在空中飞行的时间越长 B.下落过程中球处于超重状态 C.下落过程中重力对球做功的功率不变 D.下落过程中相同时间内的球速度的变化相同 【参考答案】D

【名师解析】网球运动员发球时以某一速度将球水平击出,网球做平抛运动,根据平抛运动规律,初速度越大,球在空中飞行的时间不变,水平位移越大,选项A错误;网球在运动过程中,加速度方向竖直向下,下落过程中球处于失重状态,选项B错误;下落过程中网球竖直方向的分速度逐渐增大,根据功率公式可知,重力对球做功的功率逐渐增大,选项C错误;网球下落过程中加速度不变,根据加速度的定义可知,相同时间内的球速度的变化相同,选项D正确。

18.(2018·广西南宁模拟)关于功的概念,下列说法正确的是( ) A.物体受力越大,位移越大,力对物体做功越多 B.合力的功等于各分力功的矢量和 C.摩擦力可以对物体做正功

D.功有正、负,但正、负不表示方向,而表示大小 【参考答案】C

【名师解析】 因功的决定因素为力、位移及二者的夹角,若力大、位移大,但两者夹角为90°时,则做功为0,故选项A错误;合力的功等于各分力功的代数和,选项B错误;摩擦力可以做正功,也可以做负功,这要看摩擦力与位移的方向关系,故选项C正确;功是标量,有正、负之分,但功的正、负不是表示方向,而是表示力对物体做功的效果,所以选项D错误。

19.如图2所示,质量分别为m1和m2的两个物体,m1

A.W1>W2 C.W1=W2 【参考答案】C

【名师解析】 由题意可得F1和F2是恒力,物体移动的位移相同,并且力与位移的夹角相等,所以由功的公式W=FLcos θ可知,它们对物体做的功是相同的,选项C正确。

20.(2017·佛山模拟)质量为2 kg的小铁球从某一高度由静止释放,经3 s到达地面,不计空气阻力,g取10 m/s。则( )

A.2 s末重力的瞬时功率为200 W B.2 s末重力的瞬时功率为400 W C.2 s内重力的平均功率为100 W D.2 s内重力的平均功率为400 W 【参考答案】B

【名师解析】 物体只受重力,做自由落体运动,2 s末速度为v1=gt1=20 m/s,下落2 s末重力做功的12

瞬时功率P=mgv1=2×10×20 W=400 W,故选项A错误,B正确;2 s内的位移为h2=gt2=20 m,所以前

2

2

B.W1

D.条件不足,无法确定

2 s内重力的平均功率为P2=

mgh22×10×20

= W=200 W,故选项C、D错误。 t22

21.(2017·天津南开区模拟)一个高中生骑电动车以20 km/h的速度匀速行驶,电动车所受的阻力是人和车12

总重力的。已知人和车的总质量约为80 kg,重力加速度大小g取10 m/s,则此时电动车电机的输出功

10率约为( ) A.50 W 【参考答案】C

11

【名师解析】 车在匀速行驶时,人和车受力平衡,人和车受到的阻力大小为Ff=mg=×800 N=80 N,

101020×1 000

此时的功率P=Fv=Ffv=80× W=444 W,所以选项C正确。

3 600

22.(2017·郑州高三检测)(多选)如图5所示,斜面顶端A与另一点B在同一水平线上,甲、乙两小球质量相等。小球甲沿光滑斜面以初速度v0从顶端A滑到底端,小球乙以同样的初速度从B点抛出,不计空气阻力,则( )

B.100 W

C.450 W

D.800 W

A.两小球落地时速率相同

B.两小球落地时,重力的瞬时功率相同

C.从开始运动至落地过程中,重力对它们做功相同 D.从开始运动至落地过程中,重力的平均功率相同 【参考答案】AC

【名师解析】 由于斜面光滑,且不计空气阻力,故两小球运动过程中只有重力做功,由机械能守恒定律可知两小球落地时速率相同,故选项A正确;由于A小球沿斜面做匀加速运动,B小球做斜抛运动,它们落地时的速度方向不同,故两小球落地时,重力的瞬时功率不相同,选项B错误;由于重力做功与路径无关,只与始末位置的高度差有关,故从开始运动至落地过程中,重力对它们做功相同,选项C正确;由于两小球的运动规律不同,所以从开始运动至落地过程中所用时间不同,由P=可知重力的平均功率不同,选项D错误。

23.如图所示,质量为60 kg的某运动员在做俯卧撑运动,运动过程中可将她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0.9 m和0.6 m。若她在1 min内做了30个俯卧撑,每次肩部上升的距离均为0.4 m,则克服重力做的功和相应的功率约为(取g=10 m/s)( )

2

Wt

A.430 J,7 W C.720 J,12 W 【参考答案】B

D.7 200 J,120 W

B.4 300 J,70 W

h0.9

【名师解析】 设重心上升的高度为h,根据相似三角形可知,每次俯卧撑中,有=,即h=

0.40.9+0.6

0.24 m。一次俯卧撑中,克服重力做功W=mgh=60×10×0.24 J=144 J,所以一分钟内克服重力做的总功为W总=NW=4 320 J,功率P=W总

=72 W,故选项B正确。 t24.运输人员要把质量为m、体积较小的木箱拉上汽车,现将长为L的木板搭在汽车尾部与地面间,构成一固定斜面,然后把木箱沿斜面拉上汽车.斜面与水平地面成30°角,拉力与斜面平行,木箱与斜面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.在将木箱运上汽车过程中,拉力至少做功为( )

L13

A.mgL B.mg C.mgL(1+3μ) D.μmgL+mgL

222

【参考答案】C

【名师解析】..在拉动过程中,木箱克服重力做功为mgLsin 30°,克服摩擦力做功为μmgLcos 30°,根1

据功能关系可知,拉力至少做功为mgLsin 30°+μmgLcos 30°=mgL(1+3μ),选项C正确.

225.如图所示,一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质缆绳提升一箱货物,已知货箱的质量为M,货物的质量为m,货车以速度v向左做匀速直线运动,重力加速度为g,则在将货物提升到图示的位置时,下列说法正确的是( )

A.货箱向上运动的速度大于v B.缆绳中的拉力FT>(M+m)g

C.货车对缆绳拉力做功的功率P>(M+m)gvcos θ D.货物对货箱底部的压力小于mg