1、2011屆高三物理一輪復習同步優化測控試題第五單元機械能第25講功功率1.在下列情形中，所提到的力沒有做功的是()解析：A、B、C、D各圖中，只有D圖中的受力物體沒有發生位移，做的功為零.答案：D2.神舟號宇航員在進行素質訓練時，抓住秋千桿由水平狀態開始下擺，如圖所示，在到達豎直狀態的過程中，宇航員所受重力的瞬時功率的變化情況是()A.一直增大B.一直減小C.先增大后減小 D.先減小后增大解析：瞬時功率PFvcos ，初始狀態v0，當桿擺至豎直時，cos 0，故可推斷重力的瞬時功率先增大后減小.答案：C3.關于摩擦力做功，下列敘述正確的是()A.摩擦力做功的多少只與起始和終了位置有關，與運動路

2、徑無關B.滑動摩擦力總是做負功C.靜摩擦力一定不做功D.靜摩擦力和滑動摩擦力都既可做正功，也可做負功解析：選項A錯誤，例如一物塊在水平面上做曲線運動時，克服滑動摩擦力做的功等于摩擦力乘總路程.靜摩擦力、滑動摩擦力與其他力一樣，可以做正功、不做功或做負功，選項D正確.答案：D4.機車由靜止開始沿平直軌道做勻加速運動，所受的阻力始終不變，在此過程中，下列說法正確的是2007年高考·廣東物理卷()A.機車輸出功率逐漸增大B.機車輸出功率不變C.在任意兩相等的時間內，機車動能的變化相等D.在任意兩相等的時間內，機車動量的變化大小相等解析：機車的牽引力Ffma恒定不變，故輸出功率均勻增大；由動

3、能定理得，EkF合·s，在連續相等的時間間隔里，位移越來越大，故選項C錯誤；又由動量定理pF合·t 知，選項D正確.答案：AD5.某汽車以恒定功率P、初速度v0沖上傾角一定的斜坡時，汽車受到的阻力恒定不變，則汽車上坡過程的vt圖象不可能 是下圖中的()解析：上坡初始汽車的牽引力F當mgsin f時，汽車勻速上坡，其vt圖象如選項B所示；當>mgsin f時，汽車做加速度越來越小的變加速運動，其vt圖象如選項C所示；當<mgsin f時，汽車做加速度越來越小的變減速運動，其vt圖象如選項D所示.故選項A所示的圖象是不可能的.答案：A6.如圖甲所示，質量m1 kg的

4、物體靜止在傾角30° 的粗糙斜面體上，兩者一起向右做勻速直線運動，則在通過水平位移s1 m的過程中，(1)物體所受的重力、彈力、摩擦力對物體各做了多少功？(取g10 m/s2)(2)斜面對物體做了多少功？解析：(1)物體的受力情況如圖乙所示，由平衡條件得：FNmgcos ，fmgsin f與s的夾角為，FN與s的夾角為(90°)由WFscos 得：重力對物體做的功W1mgscos 90°0彈力FN對物體做的功為：W2mgcos ·scos (90°)4.3 J摩擦力f對物體做的功W3mgsin ·scos 4.3 J. 乙(2)解法一

5、斜面對物體的作用力即FN與f的合力，由平衡條件可知，其方向豎直向上，大小等于mg，其做的功為：W面F合·scos 90°0.解法二斜面對物體做的功等于斜面對物體各力做功的代數和，即W面W2W30.答案：(1)04.3 J4.3 J(2)0第26講動 能 定 理體驗成功1.一物體靜止在升降機的地板上，當升降機加速上升時，地板對物體的支持力所做的功等于()A.重力做的功B.物體動能的增加量C.物體動能的增加量加上重力做的功D.物體動能的增加量加上克服重力所做的功解析：設支持力做的功為W，克服重力做的功為WG，由動能定理得：WWGEk解得：WEkWG.答案：D2.兩個木箱A、B的

6、質量分別為mA、mB，且mAmB，兩木箱與水平冰面間的動摩擦因數相等.現使它們以相同的初動能在水平冰面上滑行，則兩木箱滑行的距離sA、sB的大小關系是()A.sAsB B.sAsBC.sAsB D.條件不足，無法比較解析：設木箱滑行的距離為s，由動能定理得：mgs0Ek解得：s由于mA>mB，故可知sA<sB.答案：C3.如圖所示，質量為m的物塊與轉臺之間能出現的最大靜摩擦力為物塊重力的k倍，物塊與轉軸OO相距R，物塊隨轉臺由靜止開始轉動.當轉速增加到一定值時，物塊即將在轉臺上滑動，在物塊由靜止到滑動前的這一過程中，轉臺對物塊的靜摩擦力對物塊做的功為()A.0B.2kmgRC.2k

7、mgRD.kmgR分析：此題易錯選A，其原因是從思維定勢上總認為這種問題中摩擦力是指向圓心的，缺乏對問題的深入分析，可見要想學好物理，分析能力的培養是至關重要的.解析：在轉速增加的過程中，轉臺對物塊的摩擦力是不斷變化的，當轉速增加到一定值時，物塊在轉臺上即將滑動，說明此時最大靜摩擦力提供向心力，即kmgm.設這一過程中轉臺對物塊的摩擦力所做的功為Wf，由動能定理可得：Wfmv2解得：WfkmgR.故選項D正確.答案：D4.如圖所示，質量為M、長為l的小車靜止在光滑的水平面上，質量為m的小物塊(可視為質點)放在小車的最左端.現用一水平恒力F作用在小物塊上，使物塊從靜止開始做勻加速直線運動.物塊和

8、小車之間的摩擦力為f.物塊滑到小車的最右端時，小車運動的距離為s.在這個過程中，下列結論錯誤的是()A.物塊到達小車最右端時具有的動能為(Ff)(ls)B.物塊到達小車最右端時，小車具有的動能為fsC.物塊克服摩擦力所做的功為f(ls)D.物塊和小車增加的機械能為Fs解析：在本題中計算外力對物塊和小車做功時都要取大地為參考系，故選項A、B、C正確.又因為系統機械能的增加等于物塊、小車的動能增加之和，即E(Ff)(ls)fsF(ls)fl，選項D錯誤.答案：D5.如圖所示，質量為1 kg的物體沿一曲面從A點無初速度滑下，滑至曲面的最低點B時，下滑的高度為5 m，速度為6 m/s，則在下滑過程中，

9、物體克服阻力所做的功為多少？(g取10 m/s2)解析：設物體克服阻力所做的功為Wf，由動能定理得：mghWfmv20解得：Wf1×10×5 J×1×62 J32 J.答案：32 J6.某游樂場中有一種“空中飛椅”的游樂設施如圖甲所示，其基本裝置是將繩子上端固定在轉盤上，下端連接座椅，人坐在座椅上隨著轉盤旋轉而在空中飛旋，若將人看成質點，則可簡化為如圖乙所示的物理模型.其中P為處于水平面內的轉盤，可繞豎直轉軸OO轉動.設輕繩長l10 m，人及椅的總質量m60 kg，轉盤不動時人和轉軸間的距離d4 m，轉盤慢慢加速運動，經過一段時間轉速保持穩定，此時人和轉

10、軸間的距離D10 m，且保持不變，不計空氣阻力，繩子不可伸長，取g10 m/s2.問：(1)最后轉盤勻速轉動時的角速度為多少？(2)轉盤從靜止啟動到穩定這一過程中，繩子對其中一座椅及人做了多少功？解析： (1)設最后轉盤勻速轉動時的角速度為，此時人和座椅的受力情況如圖丙所示.有：FTcos mgFTsin mD2，其中sin 甲 乙解得： rad/s.(2)從轉盤啟動到勻速轉動的過程中飛椅提升的高度為：hllcos 2 m設這一過程繩對座椅做的功為W，由動能定理得： Wmghm·(D)2解得：W3450 J. 丙答案：(1) rad/s(2)3450 J金典練習十一功功率動能定理選擇

11、題部分共10小題，每小題6分.在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.1.用力將重物豎直提起，先由靜止開始勻加速上升，緊接著勻速上升.如果前后兩過程的運動時間相同，不計空氣阻力，則()A.加速過程中拉力做的功比勻速過程中拉力做的功大B.勻速過程中拉力做的功比加速過程中拉力做的功大C.兩過程中拉力做的功一樣大D.上述三種情況都有可能解析：勻加速運動的位移s1at2，勻速運動的位移s2at·t2s1，當勻加速上提時的拉力F2mg時，兩過程拉力做的功相等；當F<2mg時，勻加速過程拉力做的功比勻速上升過程拉力做的功小；當F>2mg時，勻加速過

12、程拉力做的功比勻速上升過程拉力做的功大.答案：D2.在水平粗糙的地面上，使同一物體由靜止開始做勻加速直線運動，第一次是斜向上的拉力F，第二次是斜向下的推力F.兩次力的作用線與水平方向的夾角相同，力的大小相同，位移的大小也相同.則在這兩次力的作用過程中()A.力F對物體做的功相同，合力對物體做的總功也相同B.力F對物體做的功相同，合力對物體做的總功不相同C.力F對物體做的功不相同，合力對物體做的總功相同D.力F對物體做的功不相同，合力對物體做的總功也不相同解析：兩力對物體做的功WFscos 相同，合外力做的功：第一次W1(Fcos mgFsin )s；第二次W2(Fcos mgFsin )s.答

13、案：B3.如圖所示，滑塊以6 m/s的初速度從曲面上的A點滑下，運動到B點(比A點低)時速度仍為 6 m/s.若滑塊以5 m/s的初速度仍由A點下滑，則它運動到B點時的速度()A.大于5 m/sB.等于5 m/sC.小于5 m/s D.無法確定解析：兩次下滑中，滑塊做圓周運動時，曲面對滑塊的彈力不同，則滑塊受到的摩擦力不同，故摩擦力對滑塊做的功不同，而重力對滑塊做的功相同，故兩次動能的變化不同.因第二次速度小一點，滑塊做圓周運動時，曲線對它的彈力也小一些，故它受到的摩擦力也隨之減小，因此它克服摩擦力做的功也相應地減小，從而小于滑塊重力做的功(因為第一次滑塊克服摩擦力做的功等于滑塊重力做的功)，

14、故末速度大于初速度.答案：A4.如圖所示，質量為m的物體用穿過光滑小孔的細繩牽引，使其在光滑水平面上做勻速圓周運動，拉力為某個值F時，轉動半徑為R；當拉力逐漸減小到時，物體仍做勻速圓周運動，半徑為2R.則此過程中外力對物體所做的功為()A.FRB.FRC.FRD.0解析：設物體在前后兩種情況下做圓周運動的線速度分別為v1、v2，此過程中外力對物體所做的功為W，由動能定理得：Wmvmv又由題意有：FmFm解得：WFR.(注：不能通過Ws·Rcos 來計算，即P)答案：B5.據科技日報2007年12月23日報道，時速為300公里的“和諧號”動車組是在引進、消化和吸收國外時速200公里動車

15、組技術平臺的基礎上，由中國自主研發制造的世界上運營速度最高的動車組列車之一.如果列車受到的阻力與其運行速度的二次方成正比，當速度由原來的200 km/h提高到現在的300 km/h后，機車發動機的功率要變為原來的()A.倍 B.()2倍 C.()3倍 D.()4倍解析：當列車勻速運動時，動力大小等于受到的阻力，故：機車功率PF·vkv2·v()3()3.答案：C6.如圖所示，質量為 m的小車在水平恒力F的推動下，從山坡底部A處由靜止起運動至高為h的坡頂B，獲得速度為v，A、B的水平距離為s.下列說法正確的是()A.小車克服重力所做的功是mghB.推力對小車做的功是mv2C.

16、推力對小車做的功是FsmghD.阻力對小車做的功是mv2mghFs解析：重力對小車做的功WGmgh，故選項A正確.由功的定義知W推F·s，由動能定理有W推mghW阻mv2，故W阻mv2mghFs.故選項B、C錯誤，選項D正確.答案：AD7.如圖所示，ABCD是一個盆式容器，盆內側壁與盆底BC的連接處都是一段與BC相切的圓弧，BC水平，其長d0.50 m，盆邊緣的高度h0.30 m.在A處放一個質量為m的小物塊并讓其由靜止開始下滑.已知盆內側壁是光滑的，而盆底BC面與小物塊間的動摩擦因數0.10.小物塊在盆內來回滑動，最后停止下來，則小物塊停止時的位置到B的距離為()A.0.50 m

17、B.0.25 m C.0.10 m D.0解析：對小物塊從A點出發到最后停下來的整個過程，由動能定理有：mghmgs0所以s3 m而d0.50 m，剛好三個來回，所以最終停在B點.答案：D8.如圖所示，一內壁粗糙的環形細圓管位于豎直平面內，環的半徑為R(比細管的直徑大得多)，在圓管中有一個直徑與細管內徑相同的小球(可視為質點)，小球的質量為m.設某一時刻小球通過軌道的最低點時對管壁的壓力為6mg，此后小球便做圓周運動，經過半個圓周恰能通過最高點，則在此過程中小球克服摩擦力所做的功是()A.3mgRB.2mgRC.mgRD.mgR解析：設小球在環形管最低點的速度大小為v，由向心力公式得：6mgm

18、gm可得小球在最低點的動能為：Ekmv2mgR又由題意知，小球到達最高點時速度等于零，設這一過程管壁摩擦力對小球做的功為Wf，由動能定理得：WGWf0mv2即mg·2RWfmgR解得：WfmgR即小球克服摩擦力做的功為mgR.答案：D9.如圖所示，物體的質量為1 kg，動滑輪和細繩的質量均不計.現用一豎直向上的拉力F拉動細繩，使物體從靜止開始以5 m/s2的加速度勻速上升，則拉力F在1 s末的瞬時功率是(g取10 m/s2)()A.150 W B.75 W C.37.5 W D.25 W解析：設與重物連接的懸繩的拉力為F，由牛頓第二定律得：Fmgma解得：F15 N.方法一每時刻拉力

19、做功的功率都等于懸繩對重物做功的功率，故PF·vF·at75 W.方法二由動滑輪的特點知，FF，拉力F作用點上升的加速度為10 m/s2，故PF·v×10×1 W75 W.答案：B10.在光滑的水平面上有一靜止的物體，現以水平恒力F1推這一物體，作用一段時間后換成相反方向的水平恒力F2推這一物體，當恒力F2作用的時間與恒力F1作用的時間相等時，物體恰好回到原處，此時物體的動能為32 J，則在整個過程中，恒力F1、F2做的功分別為()A.16 J、16 J B.8 J、24 JC.32 J、0 J D.48 J、16 J解析：如圖所示，設兩過程的

20、時間均為t，A到B過程中，物體的加速度大小為a1；B到D過程中，物體的加速度大小為a2.取向右的方向為正方向，設ABs，可得：sa1t2sv0ta2t2v0a1t解得：a23a1因為F1ma1，F2ma2解得：F23F1又由動能定理得：W1W2Ek32 JW1F1·sW2F2·s可得：W18 J，W224 J.答案：B非選擇題部分共3小題，共40分.11.(13分)一質量為500 t的機車，以恒定功率375 kW由靜止出發，經過5 min速度達到最大值54 km/h，設機車所受阻力f恒定不變，取g10 m/s2，試求：(1)機車受到的阻力f的大小.(2)機車在這5 min內

21、行駛的路程.解析：研究對象為機車.首先分析物理過程：機車以恒定功率P0由靜止出發速度v增加牽引力F減小(P0Fv)合力減小(F合Ff)加速度減小(a)速度繼續增加直至合力減小為0，加速度a0，速度達到最大.可見機車在這5 min內做的是加速度減小、速度不斷增大的變速運動.當機車的速度達到最大時，P0Fvmax，此時Ff，機車的受力情況如圖所示.(1)已知P0375 kW3.75×105 Wvmax54 km/h15 m/s根據P0Fvmax時Ff，得：P0fvmax機車受到的阻力f N2.5×104 N.(2)機車在這5 min內，牽引力為變力，做正功，阻力做負功，重力、彈力不做功.根據P0，牽引力做的功為：WFP0·t根據動能定理有：P0·tf·smv0解得：s m2250 m.答案：(1)2.5×104 N(2)2250 m12.(13分)彈射器是航母制造中的關鍵技術之一，重型噴氣式戰斗機在水平跑道上需要滑行450 m以上才能達到起飛速度，而即使當今最大的“尼米茲”級航空母艦甲板的長度也不過300余米，依靠彈射器是重型戰斗機在航母上起飛的必不可少的環節.已知美軍F14戰斗機重3.0×107 kg，在地面跑道上靠自身發動機提供動力需滑行450 m才能到達250 km/h的起飛速度，而這種