统考版2021届高考物理二轮复习小题提升精练8功和功率含解析.doc

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1、高考功和功率(1)功的理解与计算；(2)恒力及合力做功的计算、变力做功；(3)机车启动问题；(4)功、功率与其他力学知识的综合。例1．(2018∙全国III卷∙19)地下矿井中的矿石装在矿车中，用电机通过竖井运送至地面。某竖井中矿车提升的速度大小v随时间t的变化关系如图所示，其中图线①②分别描述两次不同的提升过程，它们变速阶段加速度的大小都相同；两次提升的高度相同，提升的质量相等。不考虑摩擦阻力和空气阻力。对于第①次和第②次提升过程()A．矿车上升所用的时间之比为4∶5B．电机的最大牵引力之比为

2、2∶1C．电机输出的最大功率之比为2∶1D．电机所做的功之比为4∶5【答案】AC【解析】根据位移相同可得两图线与时间轴围成的面积相等，v0×2t0＝×v0×[2t0＋t′＋(t0＋t′)]，解得t′＝t0，则对于第①次和第②次提升过程中，矿车上升所用的时间之比为2t0∶(2t0＋t0)＝4∶5，A正确；加速过程中的牵引力最大，且已知两次加速时的加速度大小相等，故两次中最大牵引力相等，B错误；由题知两次提升的过程中矿车的最大速度之比为2∶1，由功率P＝Fv，得最大功率之比为2∶1，C正确；两次提升

3、过程中矿车的初、末速度都为零，则电机所做的功等于克服重力做的功，重力做的功相等，故电机所做的功之比为1∶1，D错误。-10-/10高考【点睛】本题考查速度图象，牛顿运动定律、功和功率及其相关的知识点。此题以速度图象给出解题信息。解答此题常见错误主要有四方面：一是对速度图象面积表示位移掌握不到位；二是运用牛顿运动定律求解牵引力错误；三是不能找出最大功率；四是不能得出两次提升电机做功。1．如图所示，木板可绕固定水平轴O转动。木板从水平位置OA缓慢转到OB位置，木板上的物块始终相对于木板静止。在这一过

4、程中，物块的重力势能增加了2J。用N表示物块受到的支持力，用f表示物块受到的摩擦力。在此过程中，以下判断正确的是(　　)A．N和f对物块都不做功B．N对物块做功为2J，f对物块不做功C．N对物块不做功，f对物块做功为2JD．N和f对物块所做功的代数和为零【答案】B【解析】由做功的条件可知：只要有力，并且物块沿力的方向有位移，那么该力就对物块做功。由受力分析知，支持力N做正功，但摩擦力f方向始终和速度方向垂直，所以摩擦力不做功。由动能定理知WN－WG＝0，故支持力N做功为2J。2．(多选)物体受到

5、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＝10m/s2，则下列说法正确的是(　　)-10-/10高考A．物体的质量m＝0.5kgB．物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.4C．第2s内物体克服摩擦力做的功W＝2JD．前2s内推力F做功的平均功率＝3W【答案】ABC【解析】由题图甲、乙可知，在1～2s，推力F2＝3N，物体做匀加速直线运动，其加速度a＝2m/s2，由牛顿运动定律可得，F2－μmg＝ma；在2～3s，推

6、力F3＝2N，物体做匀速直线运动，由平衡条件可知，μmg＝F3；联立解得物体的质量m＝0.5kg，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—时间图象所围的面积表示位移可得，第2s内物体位移x＝1m，克服摩擦力做的功Wf＝μmgx＝2J，选项C正确；第1s内，由于物体静止，推力不做功；第2s内，推力做功W＝F2x＝3J，即前2s内推力F做功为W′＝3J，前2s内推力F做功的平均功率＝＝W＝1.5W，选项D错误。3．(多选)一质点在光滑水平面上处于静止状态，现对该质点施加水平力F

7、，力F随时间t按如图所示的正弦规律变化，力F的方向始终在同一直线上，在0～4s内，下列说法正确的是(　　)A．第2s末，质点距离出发点最远B．第2s末，质点的动能最大C．0～2s内，力F瞬时功率一直增大D．0～4s内，力F做功为零【答案】BD【解析】从图象可以看出在前2s力的方向和运动的方向相同，物体经历了一个加速度逐渐增大的加速运动和加速度逐渐减小的加速运动，第2s末，拉力F-10-/10高考方向反向，速度方向不变，所以2s后，质点离出发点距离还在增大，故A项错误；第2s末，拉力F方向反向，速

8、度方向不变，物体要做减速运动，所以第2s末，质点的速度最大，动能最大，故B项正确；0～1s内，速度在增大，力F增大，根据瞬时功率P＝Fv得力F瞬时功率一直增大，1～2s内，速度在增大，但是随时间变化速度增大变慢，而力F随时间减小变快，所以力F瞬时功率有减小的过程，故C项错误；0～4s内，初末速度都为零，根据动能定理得合力做功为零，所以力F做功为零，故D项正确。4．(多选)质量为400kg的赛车在平直赛道上以恒定功率加速，受到的阻力不变，其加速度a和速度的倒数的关系如图所示，则赛车(　　)A．速度