第1讲功和功率

第讲功和功率1汕汕天汕汕汕汕沿河汕油油/精练案1汕汕汕三汕氾任（链接《配餐》P40）刷I考点

1.（做功的判断）（2019年河北唐山三模）关于力对物体做功的说法正确的是（）A.力的大小和位移大小的乘积叫作这个力的功B.平衡力对物体做功的代数和不一定为零C.相互作用力对物体做功的代数和一定为零D.作用在物体上的力和受力点沿力的方向的位移的乘积叫作这个力的功【解析】做功的两个不可缺少的因素力和物体在力的方向上发生的位移;作用在物体上的力和受力点沿力的方向的位移的乘积叫作这个力的功,A项错误,D项正确平衡力大小相等，方向相反,一个力做正功,另一个力一定做负功,它们做的功的代数和为零,B项错误相互作用力是作用在不同物体上的两个力，它们不能求合力,所以不能够说相互作用力对物体做功的代数和为零工项错误【答案】D

2.（平均功率的计算）（2019年江苏宿迁3月模拟）引体向上是中学生体育测试的项目之一，引体向上运动的吉尼斯世界纪录是53次分钟若一个普通中学生在30秒内完成12次引体向上，该学生此过程中克服重力做功的平均功率最接近于（）oA.5W B.20W C.100W D.400W【解析】高三同学体重大约为60kg,引体向上时向上运动的位移大约为

0.4m,则克服重力做功的平均功率^^12^训=96W,最接近的是C项vLU^12X60X10X

0.4【答案】C

3.（流体的功率计算）（2019年江西吉安一模）南昌市秋水广场拥有亚洲最大的音乐喷泉群一同学在远处观看秋水广场喷泉表演时,估测喷泉中心主喷水口的水柱约有40层楼高，表演结束时，靠近观察,发现该主喷水管口的圆形内径约有10cm,由此估算驱动主喷水管的水泵功率最接近的数值是（）xlO2WxlO3WxlO4W xlO5W【解析】管口的圆形内径约有10cm厕半径,二5cm-

0.05m,根据实际情况，每层楼高h=3m,所以喷水的高度〃=40/7=120m,则水离开管口的速度1/二^^=20乃m/s,设驱动主喷水管的水泵功率为月在接近管口很短一段时间△才内水柱的质量6=0山出二所八出力根据动能定理可得小治；已解得噢，代入数据解得户=

4.6*105w*5xlO5W,D项正确,A、B、C三项错误【答案】D三模;如图1所示,质量为4kg的物体在水平推力作用下开始运动,推力大小獭位移大小x变化的情况如图2所示,物体与o地面间的动摩擦因数取10m/s2则（o图1A.物体先做加速运动，推力撤去后才开始做减速运动B.运动过程中推力做的功为200JC.物体在运动过程中的加速度先变小后不变D.因推力是变力，无法确定推力做功的大小【解析】滑动摩擦力R=〃mg=20N,物体先加速,当推力减小到20N时，加速度减小为零，之后推力逐渐减小，物体做加速度增大的减速运动,当推力减小为零后做匀减速运动,A、C两项错误;Gx图象与横轴所围图形的面积表示推力做的功,=100*4J=200J,B项正确,D项错误【答案】B

5.（变力做功）（2019年广东湛）如图所示,固定的光滑竖直杆上套着一个滑块，用轻绳系着滑块绕过光滑的定滑轮，以大小恒定的拉力尸拉绳，使滑块从/点起由静止开始上升若从4点上升至8点和从8点上升至点的过程中拉力尸做的功分别为此和必，图中AB=BCm）A.%必B.%〈必C.W=W12D.无法确定此和电的大小关系【解析】拉力尸为恒力,％下△/△/为绳拉滑块过程中力尸的作用点移动的位移，大小等于滑轮左侧绳长的缩短量面图可知,△垢故必H6,A项正确【答案】A

6.（机车功率的过程分析）（2019年湖北名校联盟三模）一辆机车的质量为6,额定功率为只在保持额定功率不变的情况下，机车启动时的图象如图所示已知A时刻的速度为％淡时刻的速度为吸，且A时刻的加速度为tz时刻的加速度的2倍若机车所受阻力大小恒定则下列说法正确的是（）A.机车在A Y时间内的平均速率小于B.机车所受的恒定阻力为乎也也C.机车能达到的最大速度为喘彳D.若机车以加速度a匀加速启动很U匀加速运动的时间为£【解析】A Y时间内汽车做变加速运动，由图象的〃面积〃表示位移可得，位移大于匀加速直线运动的位移，则平均速度大于里手,A项错误;设打时刻的加速度为8,由题意有一6268,6777a联立解得£2也吸项错误;机车达到最大速度时，有F二f、P二色故/二产JC项正确;由题意得Fv=P,F-f=ma,v=at,2V12%-吸故上号刀项错误【答案】C

7.（机车恒定加速启动）（2019年湖北枝江冲刺）侈选）汽车发动机的额定功率为40kW,质量为2000kg,汽车在水平路面上行驶时受到的阻力为车重的专，取g=10m/s2若汽车从静止开始保持1m/s2的加速度做匀加速直线运动，达到额定输出功率后，汽车保持功率不变又加速行驶了800m,直到获得最大速度后才匀速行驶，则（）A.汽车在水平路面上能达到的最大速度为20m/sB.汽车匀加速的运动时间为10sC.当汽车速度达到16m/s时，汽车的加速度为

0.5m/s2D.汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间为

57.5sp【解析】汽车速度最大时，受力平衡，即F=f=^mg=2000N,最大速度i^*=20m/s,A项正确;汽车匀加速运动到额定功率,P额二月匕而则匀加速运动的末速度卜二10m/s,匀加速运动的时间f-^-10ps,B项正确;当速度/=16m/s时,牵引力£=^=2500N,此时加速度，片-

0.25m/s，C项错误;对运动全过程油动能定理有丘家/+R T-4-卷at2+s）三侬/廨得时间厂=

57.5s,D项正确【答案】ABD刷真题

1.（2019年江苏卷,T5）—匀强电场的方向竖直向上，上0时刻,一带电粒子以一定初速度水平射入该电场，电场力对粒子做功的功率为月不计粒子重力，则PY关系图象是（）o【解析】由于带电粒子在电场中做类平抛运动，在电场力方向上做匀加速直线运动,加速度为哈经过时间//V力电场力方向上的速度为黑力功率P=Fv二q净加以P与1成正比,A项正确【答案】A

2.（2018年全国卷〃T19）（多选）地下矿井中的矿石装在矿车中，用电机通过竖井运送到地面某竖井中矿车提升的速度大小v随时间珀勺变化关系如图所示其中图线

②领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次和第

②次提升过程,（oA.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2:1C.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【解析】由图线@m上升总高度力丹・24）=4

①由图线㉒口，加速阶段和减速阶段上升高度和%久妥修+既三何匀速阶段有万小毛⑹工解得徐法故第

②次提升过程所用时间为与另4）吟=1故两次上升所用时间之比为2to:5,A项正确由于加速阶段加速度相同，故加速时牵引力相同,B项错误在加速上升阶段由牛顿第二定律知尸尸=6（0+8）第

②次在4）时刻，功率外二〜，第

②次在与时刻，功率闩二尸，第

②次在匀速阶段P1号:出，可知用机输出的最大功率之比PI P2=2;LC项正确由动能定理知，两个过程动能变化量相同，克服重力做功相同，故两次电机做功也相同,D项错误【答案】AC

3.（2017年全国卷〃J14）如图，一光滑大圆环固定在桌面上,环面位于竖直平面内，在大圆环上套着一个小环，小环由大圆环的最高点从静止开始下滑，在小环下滑的过程中，大圆环对它的作用力（）oA.一直不做功B.一直做正功C.始终指向大圆环圆心D.始终背离大圆环圆心【解析】因大圆环光滑，它对小环没有摩擦力,只有相互作用的弹力，而弹力总跟接触面垂直，且小环的速度总是沿大圆环的切线方向，故弹力一直不做功,A项正确,B项错误;当小环位于圆心上方时,G沿半径向外，当小环位于圆心下方时,G沿半径向里，故C、D两项错误【答案】A

4.（2016年全国卷乙T19）（多选）两实心小球甲和乙由同一种材料制成，甲球质量大于乙球质量两球在空气中由静止下落，假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比，与球的速率无关若它们下落相同的距离，则（）oA.甲球用的时间比乙球用的时间长B.甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小C.甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小D.甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功【解析】设之攵尺则由牛顿第二定律得F合二mg-f=ma又6二3用0,故-，由m甲乙、J尹R p甲二乙可知月甲＞氏乙，则3甲＞3乙，故C项错误;因甲、乙位移相同，由庐二2dx可知,I/甲＞1/乙,B项正确;由X=^af可知/甲支乙△项错误曲功的定义可知，〃克服=我又尸甲＞尸乙,则〃甲克服＞〃乙克服,D项正确【答案】BD

5.（2014年重庆卷12）某车以相同的功率在两种不同的水平路面上行驶，受到的阻力分别为车重的卜和k倍，2最大速率分别为H和6则（）A.吸=h/B.吸=兽1/1k2C.吸二兽/D.吸=后看【解析】该车在水平路面上达到最大速率时，处于平衡状态,即该车此时的牵引力F=kmgF=kmg11l22l两种情况下,车的功率相同，即么解得吸学，故B项正确k2【答案】B。