2018版高考物理一轮复习 课时跟踪检测(十六)第五章 能量和动量

课时跟踪检测（十六） 功和功率

对点训练：功的理解与计算

1．(多选)如图所示，轻绳一端受到大小为F 的水平恒力作用，另一端通过定滑轮与质量为m 、可视为质点的小物块相连。开始时绳与水平方向的夹角为θ。当小物块从水平面上的A 点被拖动到水平面上的B 点时，位移为L ，随后从B 点沿斜面被拖动到定滑轮O 处，BO 间距离也为L 。小物块与水平面及斜面间的动摩擦因数均为μ，若小物块从A 点运动到O 点的过程中，F 对小物块做的功为W F ，小物块在BO 段运动过程中克服摩擦力做的功为W f ，则以下结果正确的是( )

A ．W F ＝FL (cos θ＋1)

B ．W F ＝2FL cos θ

C ．W f ＝μmgL cos 2θ

D ．W f ＝FL －mgL sin 2θ

解析：选BC 小物块从A 点运动到O 点，拉力F 的作用点移动的距离x ＝2L cos θ，所以拉力F 做的功W F ＝Fx ＝2FL cos θ，A 错误，B 正确；由几何关系知斜面的倾角为2θ，所以小物块在BO 段受到的摩擦力f ＝μmg cos 2θ，则W f ＝fL ＝μmgL cos 2θ，C 正确，D 错误。

2．(2015·海南高考)如图，一半径为R 的半圆形轨道竖直固定放置，

轨道两端等高；质量为m 的质点自轨道端点P 由静止开始滑下，滑到最低

点Q 时，对轨道的正压力为2mg ，重力加速度大小为g 。质点自P 滑到Q

的过程中，克服摩擦力所做的功为( )

A.14

mgR B.13mgR C.12mgR D.π4

mgR 解析：选C 在Q 点质点受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力，两力的合力充当向

心力，所以有F N －mg ＝m v 2R

，F N ＝2mg ，联立解得v ＝gR ，质点下落过程中重力做正功，摩擦力做负功，根据动能定理可得mgR －W f ＝12mv 2，解得W f ＝12mgR ，所以克服摩擦力所做功为12

mgR ，C 正确。

2 2

3.(多选)如图所示，光滑水平地面上固定一带有光滑定滑轮的竖直杆，用轻绳一端系着小滑块，另一端绕过定滑轮，现用恒力F 1水平向左拉滑块的同时，

用恒力F 2拉右侧绳端，使滑块从A 点由静止开始向右运动，经过

B 点后到达

C 点，若AB ＝BC ，则滑块( )

A ．从A 点至

B 点F 2做的功等于从B 点至

C 点F 2做的功

B ．从A 点至B 点F 2做的功小于从B 点至

C 点F 2做的功

C ．从A 点至C 点F 2做的功可能等于滑块克服F 1做的功

D ．从A 点至C 点F 2做的功可能大于滑块克服F 1做的功

解析：选CD 由题意知，滑块从A 点至B 点时右侧绳端的位移大于滑块从B 点至C 点时右侧绳端的位移，F 2是恒力，则滑块从A 点至B 点F 2做的功大于从B 点至C 点F 2做的功，

A 、

B 错误；滑块从A 点至

C 点过程中，可能先加速后减速，滑块在C 点速率大于或等于零，根据动能定理得知，滑块从A 点运动到C 点过程中动能的变化量大于或等于零，总功大于或等于零，则从A 点至C 点F 2做的功大于或等于滑块克服F 1做的功，C 、

D 正确。

对点训练：功率的分析与计算

4.(2017·洛阳模拟)把A 、B 两相同小球在离地面同一高度处以相同大小

的初速度v 0分别沿水平方向和竖直方向抛出，不计空气阻力，如图所示，则

下列说法正确的是( )

A ．两小球落地时速度相同

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，重力对两小球做的功相同

D ．从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率相同

解析：选C A 、B 两球落地的速度大小相同，方向不同，A 错误；由P ＝mg ·v 竖可知，因B 球落地时竖直速度较大，故P B ＞P A ，B 错误；重力做功与路径无关，均为mgh ，C 正确；因B 球从抛出到落地所用时间较长，故P A ＞P B ，D 错误。

5.如图所示，质量为m 的小球以初速度v 0水平抛出，恰好垂直打在

倾角为θ的斜面上，则小球落在斜面上时重力的瞬时功率为(不计空气

阻力)( )

A ．mgv 0tan θ

B.mgv 0tan θ

C.mgv 0

sin θ

D ．mgv 0cos θ 解析：选B 小球落在斜面上时重力的瞬时功率为P ＝mgv y ，而v y tan θ＝v 0，所以P ＝mgv 0

tan θ，B 正确。

3 6．(多选)(2017·昆明七校调研)物体受到水平推力F 的作用在粗糙水平面上做直线运动。通过力和速度传感器监测到推力F 、物体速度v 随时间t 变化的规律分别如图甲、乙所示。取g ＝10 m/s 2

，则下列说法正确的是(

)

A ．物体的质量m ＝0.5 kg

B ．物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.4

C ．第2 s 内物体克服摩擦力做的功W ＝2 J

D ．前2 s 内推力F 做功的平均功率 P ＝3 W

解析：选ABC 由题图甲、乙可知，在1～2 s ，推力F 2＝3 N ，物体做匀加速直线运动，其加速度a ＝2 m/s 2，由牛顿运动定律可得，F 2－μmg ＝ma ；在2～3 s ，推力F 3＝2 N ，物体做匀速直线运动，由平衡条件可知，μmg ＝F 3；联立解得物体的质量m ＝0.5 kg ，物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.4，选项A 、B 正确；由速度—时间图像所围的面积表示位移可得，第2 s 内物体位移x ＝1 m ，克服摩擦力做的功W f ＝μmgx ＝2 J ，选项C 正确；第1 s 内，由于物体静止，推力不做功；第2 s 内，推力做功W ＝F 2x ＝3 J ，即前2 s 内推力F 做功为W ′＝3 J ，前2 s 内推力F 做功的平均功率P ＝

W ′t ＝32

W ＝1.5 W ，选项D 错误。 对点训练：机车启动问题

7．(2017·广州联考)汽车以恒定功率P 、初速度v 0冲上倾角一定的斜坡时，汽车受到的阻力恒定不变，则汽车上坡过程的v ­t 图像不可能是选项图中的(

)

解析：选A 由瞬时功率P ＝Fv 可知，汽车功率恒定，汽车开始所受牵引力F ＝P v 0，若牵引力与汽车所受阻力相等，则汽车做匀速运动，B 项中v ­t 图像是可能的；若牵引力大于阻力，则汽车做加速运动，则随速度增大，牵引力减小，而汽车所受阻力不变，由牛顿第二定律可知，汽车的加速度减小，直至减小到零，C 项中v ­t 图像是可能的，A 项中v ­t 图像是不可能的；若牵引力小于阻力，则汽车做减速运动，牵引力增大，汽车所受阻力不变，由牛顿第二定律可知，汽车的加速度减小，直至减小到零，D 项中v ­t 图像是可能的。

8．(多选)(2017·南昌模拟)某汽车在平直公路上以功率 P 、速度v 0匀速行驶时，牵引

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力为 F 0。在 t 1时刻，司机减小油门，使汽车的功率减为P 2

，此后保持该功率继续行驶，t 2时刻，汽车又恢复到匀速运动状态。有关汽车牵引力 F 、速度 v 的几种说法，其中正确的是( )

A ．t 2后的牵引力仍为 F 0

B ．t 2后的牵引力小于 F 0

C ．t 2后的速度仍为 v 0

D ．t 2后的速度小于 v 0 解析：选AD 由 P ＝F 0v 0可知，当汽车的功率突然减小为P 2

时，瞬时速度还没来得及变化，则牵引力突然变为F 02

，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P 2＝F 0·v 2可知，此时v 2＝v 02

，故A 、D 正确。 9.(2017·徐州模拟)一辆汽车在平直的公路上以某一初速度运动，运动过程中保持恒定

的牵引功率，其加速度a 和速度的倒数1v

的关系图像如图所示。若已知汽车的质量，则根据 …… 此处隐藏：4075字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……