第第頁高考物理總復(fù)習(xí)《功與功率》專項(xiàng)檢測卷及答案學(xué)校:___________姓名：___________班級(jí)：___________考號(hào)：___________A級(jí)基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)練對(duì)點(diǎn)練1恒力做功的分析和計(jì)算1.(2024·廣東深圳高三統(tǒng)考)某自動(dòng)卸貨車始終靜止在水平地面上，車廂在液壓機(jī)的作用下傾角θ逐漸增大，如圖1所示。貨物與車廂保持相對(duì)靜止，下列關(guān)于車廂對(duì)貨物的摩擦力和支持力做功情況說法正確的是()圖1A.摩擦力和支持力都做正功B.摩擦力和支持力都不做功C.摩擦力做負(fù)功，支持力做正功D.摩擦力不做功，支持力做正功2.如圖2所示，長為L的小車置于光滑的水平面上，小車前端放一小物塊，用大小為F的水平力將小車向右拉動(dòng)一段距離s，此時(shí)物塊剛好滑到小車的左端。物塊與小車間的摩擦力為f，在此過程中()圖2A.摩擦力對(duì)小物塊做的功為fsB.摩擦力對(duì)系統(tǒng)做的總功為0C.力F對(duì)小車做的功為FLD.小車克服摩擦力所做的功為fs3.(2023·北京卷，11)如圖3所示，一物體在力F作用下沿水平桌面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。已知物體質(zhì)量為m，加速度大小為a，物體和桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，在物體移動(dòng)距離x的過程中()圖3A.摩擦力做功大小與F方向無關(guān)B.合力做功大小與F方向有關(guān)C.F為水平方向時(shí)，F(xiàn)做功為μmgxD.F做功的最小值為max對(duì)點(diǎn)練2變力做功的分析和計(jì)算4.(2023·新課標(biāo)卷，15)無風(fēng)時(shí)，雨滴受空氣阻力的作用在地面附近會(huì)以恒定的速率豎直下落。一質(zhì)量為m的雨滴在地面附近以速率v下落高度h的過程中，克服空氣阻力做的功為(重力加速度大小為g)()A.0 B.mghC.eq\f(1,2)mv2－mgh D.eq\f(1,2)mv2＋mgh5.如圖4所示，一輕質(zhì)立方體被從水表面緩慢壓入水中，直至其上表面沒入水中，已知立方體的棱長為L，水的密度為ρ，重力加速度為g，不考慮水面高度的變化。該過程中，立方體克服水的浮力所做的功為()圖4A.eq\f(ρgL2,2) B.eq\f(ρgL4,2)C.ρgL2 D.ρgL4對(duì)點(diǎn)練3功率的分析與計(jì)算6.如圖5所示，在某次體能訓(xùn)練中，運(yùn)動(dòng)員身上系著輕繩拖著輪胎從靜止開始沿著筆直的跑道勻加速奔跑，2s末輪胎的速度大小為4m/s。已知繩與地面的夾角θ＝37°，繩對(duì)輪胎的拉力大小為50N，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。下列說法正確的是()圖5A.前2s內(nèi)繩子拉力對(duì)輪胎所做的功為200JB.第2s內(nèi)運(yùn)動(dòng)員克服繩子拉力所做的功為120JC.前2s內(nèi)繩子拉力對(duì)輪胎做功的平均功率為100WD.第2s末繩子拉力對(duì)輪胎做功的瞬時(shí)功率為200W7.(2023·山東卷，8)質(zhì)量為M的玩具動(dòng)力小車在水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，牽引力F和受到的阻力f均為恒力。如圖6所示，小車用一根不可伸長的輕繩拉著質(zhì)量為m的物體由靜止開始運(yùn)動(dòng)。當(dāng)小車拖動(dòng)物體行駛的位移為s1時(shí)，小車達(dá)到額定功率，輕繩從物體上脫落，物體繼續(xù)滑行一段時(shí)間后停下，其總位移為s2。物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)不變，不計(jì)空氣阻力。小車的額定功率P0為()圖6A.eq\r(\f(2F2（F－f）（s2－s1）s1,（M＋m）s2－Ms1))B.eq\r(\f(2F2（F－f）（s2－s1）s1,（M＋m）s2－ms1))C.eq\r(\f(2F2（F－f）（s2－s1）s2,（M＋m）s2－Ms1))D.eq\r(\f(2F2（F－f）（s2－s1）s2,（M＋m）s2－ms1))對(duì)點(diǎn)練4機(jī)車啟動(dòng)問題8.復(fù)興號(hào)動(dòng)車在世界上首次實(shí)現(xiàn)速度350km/h自動(dòng)駕駛功能，成為我國高鐵自主創(chuàng)新的又一重大標(biāo)志性成果。一列質(zhì)量為m的動(dòng)車，初速度為v0，以恒定功率P在平直軌道上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t達(dá)到該功率下的最大速度vm，設(shè)動(dòng)車行駛過程所受到的阻力f保持不變。動(dòng)車在時(shí)間t內(nèi)()圖7A.做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B.牽引力的功率P＝fvmC.當(dāng)動(dòng)車速度為eq\f(vm,3)時(shí)，其加速度為eq\f(3f,m)D.牽引力做功W＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)B級(jí)綜合提升練9.(多選)下列各圖是反映汽車(額定功率為P額)從靜止開始勻加速啟動(dòng)，最后做勻速直線運(yùn)動(dòng)的過程中，其速度隨時(shí)間以及加速度、牽引力和功率隨速度變化的圖像，其中正確的是()10.(多選)如圖8甲所示，有長度均為s0的AB、BC兩段水平路面，AB段光滑，BC段粗糙。在A處靜止的小物體質(zhì)量為m(可視為質(zhì)點(diǎn))在水平恒力F作用下，從A點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)，到C點(diǎn)恰好停下，BC段動(dòng)摩擦因數(shù)自左往右逐漸增大，具體變化如圖乙所示，重力加速度為g。下列判斷正確的是()圖8A.水平恒力F的大小F＝eq\f(1,4)μ0mgB.水平恒力F在AB、BC兩段路面上做功不相等C.水平恒力F在AB段的平均功率等于BC段的平均功率D.水平恒力F在AB段中間時(shí)刻瞬時(shí)功率小于在BC段中間時(shí)刻瞬時(shí)功率11.一輛玩具賽車在水平直線跑道上由靜止開始以10kW的恒定功率加速前進(jìn)，賽車瞬時(shí)速度的倒數(shù)eq\f(1,v)和瞬時(shí)加速度a的關(guān)系如圖9所示，已知賽車在跑道上所受到的阻力不變，賽車到達(dá)終點(diǎn)前已達(dá)到最大速度。下列說法中正確的是()圖9A.賽車做加速度逐漸增大的加速直線運(yùn)動(dòng)B.賽車的質(zhì)量為20kgC.賽車所受阻力大小為500ND.賽車速度大小為5m/s時(shí)，加速度大小為50m/s2C級(jí)培優(yōu)加強(qiáng)練12.(2024·廣東湛江高三月考)某學(xué)?？萍夹〗M對(duì)一輛自制小遙控車的性能進(jìn)行研究，他們讓小車在水平地面上由靜止開始運(yùn)動(dòng)，將小車運(yùn)動(dòng)的全過程記錄下來，通過數(shù)據(jù)處理得到如圖10所示的v－t圖像。已知小車在0～2s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，2～10s內(nèi)小車牽引力的功率保持不變，在10s末停止遙控，關(guān)閉電動(dòng)機(jī)，小車的質(zhì)量m＝1kg，整個(gè)過程中小車受到的阻力保持不變，求：圖10(1)小車所受的阻力的大小和小車在0～2s內(nèi)所受牽引力的大?。?2)小車在2～10s內(nèi)牽引力的功率；(3)小車在14s內(nèi)阻力做的功。參考答案1.D[對(duì)貨物受力分析可知，貨物受豎直向下的重力、沿車廂向上的靜摩擦力和垂直車廂向上的支持力。貨物受到的支持力方向總是垂直于車廂斜向上，且與貨物的運(yùn)動(dòng)方向時(shí)刻相同，所以貨物受到的支持力對(duì)貨物做正功，貨物受到的摩擦力方向總是沿車廂向上，與貨物的運(yùn)動(dòng)方向時(shí)刻垂直，所以摩擦力不做功，故D正確。]2.D[由題意知，小物塊對(duì)地的位移方向向右，大小為s－L，小物塊受到的摩擦力方向水平向右，則摩擦力對(duì)小物塊做的功為W1＝f(s－L)，故A錯(cuò)誤；物塊相對(duì)于小車的位移大小為L，則摩擦力對(duì)系統(tǒng)做的總功為－fL，故B錯(cuò)誤；小車對(duì)地位移大小為s，則力F對(duì)小車做的功為Fs，故C錯(cuò)誤；小車受到的摩擦力方向水平向左，位移方向向右，大小為s，則小車克服摩擦力所做的功為fs，故D正確。]3.D[設(shè)力F與水平方向的夾角為θ，則摩擦力為f＝μ(mg－Fsinθ)，摩擦力做的功Wf＝－μ(mg－Fsinθ)x，則摩擦力做功與F的方向有關(guān)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；合力做功W＝F合x＝max，可知合力做功與力F方向無關(guān)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；當(dāng)力F水平時(shí)，有F－μmg＝ma，力F做功為WF＝Fx＝(ma＋μmg)x，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；因合外力做功為max大小一定，而合外力做的功等于力F與摩擦力f做功的代數(shù)和，而當(dāng)Fsinθ＝mg時(shí)，摩擦力f＝0，則此時(shí)摩擦力做功為零，此時(shí)力F做功最小，最小值為max，選項(xiàng)D正確。]4.B[雨滴在地面附近下落過程中做勻速運(yùn)動(dòng)，對(duì)雨滴下落高度h的過程，由動(dòng)能定理有mgh－Wf＝0，即Wf＝mgh，B正確，A、C、D錯(cuò)誤。]5.B[設(shè)浸入的深度為h，則浮力的大小為F＝ρgV＝ρgL2h，可見浮力與浸入水中的深度成正比。由平均值法知克服浮力做的功為W＝eq\f(F浮,2)L＝eq\f(ρgL3,2)L＝eq\f(ρgL4,2)，故B正確。]6.B[前2s內(nèi)的位移為s＝eq\f(v,2)t＝4m，前2s內(nèi)繩子拉力對(duì)輪胎所做的功為W＝Fscos37°＝50×4×0.8J＝160J，故A錯(cuò)誤；根據(jù)v＝at，解得a＝2m/s2，第2s內(nèi)的位移為s′＝s－eq\f(1,2)ateq\o\al(2,1)＝3m，第2s內(nèi)運(yùn)動(dòng)員克服繩子拉力所做的功為W′＝Fs′cos37°＝50×3×0.8J＝120J，故B正確；前2s內(nèi)繩子拉力對(duì)輪胎做功的平均功率為eq\o(P,\s\up6(－))＝eq\f(W,t)＝80W，故C錯(cuò)誤；第2s末繩子拉力對(duì)輪胎做功的瞬時(shí)功率P＝Fvcos37°＝50×4×0.8W＝160W，故D錯(cuò)誤。]7.A[設(shè)物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，小車拖動(dòng)物體行駛的位移為s1的過程中，有F－f－μmg＝(m＋M)a，v2＝2as1，P0＝Fv；輕繩從物體上脫落后，a2＝μg，v2＝2a2(s2－s1)，聯(lián)立解得P0＝eq\r(\f(2F2（F－f）（s2－s1）s1,（M＋m）s2－Ms1))，故A正確。]8.B[動(dòng)車以恒定功率啟動(dòng)，由P＝F牽v可知?jiǎng)榆嚨乃俣仍龃?，則牽引力減小，由牛頓第二定律F牽－f＝ma可得動(dòng)車的加速度逐漸減小，A錯(cuò)誤；當(dāng)動(dòng)車的加速度為零時(shí)，即牽引力等于阻力時(shí)，動(dòng)車的速度最大，則P＝fvm，B正確；當(dāng)動(dòng)車速度為eq\f(vm,3)時(shí)，牽引力為F牽′＝eq\f(P,\f(vm,3))＝eq\f(3P,vm)＝3f，根據(jù)牛頓第二定律可得F牽′－f＝ma1，則此時(shí)其加速度為a1＝eq\f(2f,m)，C錯(cuò)誤；設(shè)動(dòng)車在時(shí)間t內(nèi)的位移為s，由動(dòng)能定理得W－fs＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，則牽引力所做的功為W＝fs＋eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，D錯(cuò)誤。]9.ACD[汽車從靜止開始勻加速啟動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律可得F0－f＝ma，可知牽引力在勻加速階段保持不變，由功率P＝F0v，可知在勻加速階段，功率與速度成正比，隨著速度的增大而增大，當(dāng)P＝P額時(shí)，功率保持不變，設(shè)此時(shí)的速度為v1，則有v1＝eq\f(P額,F0)＝eq\f(P額,f＋ma)，之后牽引力減小，加速度減小，速度繼續(xù)增加，汽車做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)牽引力F＝f時(shí)，加速度為零，汽車速度達(dá)到最大vm，汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則有vm＝eq\f(P額,F)＝eq\f(P額,f)，由以上分析可知，A、C、D正確，B錯(cuò)誤。]10.AD[根據(jù)動(dòng)能定理，在AC段水平恒力F做的功等于克服摩擦力做的功，有F·2s0－eq\f(1,2)μ0mgs0＝0，解得F＝eq\f(1,4)μ0mg，故A正確；F在AB、BC兩段做的功相同，故B錯(cuò)誤；小物體在AB段做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在BC段先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)再做加速度增加的減速運(yùn)動(dòng)，在AB段運(yùn)動(dòng)的時(shí)間大于在BC段運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，則水平恒力F在AB段的平均功率小于BC段的平均功率，故C錯(cuò)誤；小物體在AB段中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度小于在BC段中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，則水平恒力F在AB段中間時(shí)刻瞬時(shí)功率小于在BC段中間時(shí)刻瞬時(shí)功率，故D正確。]11.C[由牛頓第二定律有eq\f(P,v)－f＝ma，賽車做加速度逐漸減小的加速直線運(yùn)動(dòng)，整理得eq\f(1,v)＝eq\f(m,P)a＋eq\f(f,P)，可知圖像的斜率恒定為eq\f(m,P)，與縱軸的截距為eq\f(f,P)，結(jié)合圖像可得eq\f(f,P)＝0.05，eq\f(m,P)＝eq\f(0.1－0.05,20)，解得m＝25kg，f＝500N，代入v＝5m/s，解得a＝60m/s2，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤。]12.(1)2N4N(2)16W(3)－144J解析(1)小車在10s后的加速度大小為a2＝eq\f(Δv2,Δt2)＝eq\f(8,14－10)m/s2＝2m/s2所受阻力為f＝ma2＝2N在0～2s內(nèi)加速度為a1＝eq\f(Δv1,Δt1)＝eq\f(4,2)m/s2＝2m/s2由牛頓第二定律有F－f＝ma1解得F＝4N。(2)由7～10s內(nèi)小車做勻速運(yùn)動(dòng)可得，小車牽引力功率P＝F