专题练习14功功率

1专题练习(十四)功功率1.如图所示，物体在水平拉力F的作用下，沿粗糙的水平地面向右运动()A．如果物体做加速直线运动，F一定对物体做正功B．如果物体做加速直线运动，F有可能对物体做负功C．如果物体做减速直线运动，F一定对物体做负功D．如果物体做匀速直线运动，F一定不对物体做功2．(2013·江西重点中学联考)2011年7月23日，甬温线D301次列车与D3115次列车发生追尾事故，事故共造成了40人死亡，200多人受伤，从而引发了广大民众对我国高铁运行安全的关注和担扰．若在水平直轨道上有一列以额定功率行驶的列车，所受阻力与质量成正比，由于发生紧急情况，使最后几节车厢与车体分离，分离后车头保持额定功率运行，则()A．车头部分所受牵引力增大，速度也增大B．车头部分所受牵引力减小，速度也减小C．脱离部分做匀减速运动，车头部分做匀加速运动D．分离出的车厢越多，车头能获得的最大速度越大3.如图所示，在外力作用下某质点运动的v­t图象为正弦曲线．从图中可以判断()2A．在0～t1时间内，外力做正功B．在0～t1时间内，外力的功率逐渐增大C．在t2时刻，外力的功率最大D．在t1～t3时间内，外力做的总功为零4.一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图象如图所示．若已知汽车的质量，则根据图象所给的信息，不能求出的物理量是()A．汽车的功率B．汽车行驶的最大速度C．汽车所受到的阻力D．汽车运动到最大速度所需的时间解析：由F－Ff＝ma，P＝Fv可得：a＝Pm·1v－Ffm，对应图线可知，Pm＝k＝40，可求出汽车的功率P，由a＝0时，1vm＝0.05可得：vm＝20m/s，再由vm＝PFf，可求出汽车受到的阻力Ff，但无法求出汽车运动到最大速度的时间．答案：D5.如图是一汽车在平直路面上启动的速度—时间图象，从t1时刻起汽车的功率保持不变，由图象可知()3A．0～t1时间内，汽车的牵引力增大，加速度增大，功率不变B．0～t1时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变，功率增大C．t1～t2时间内，汽车的牵引力减小，加速度减小D．t1～t2时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变解析：0～t1时间内，v­t图象是一条倾斜的直线，说明汽车的加速度不变，由汽车启动时的加速度a＝F－fm＝P/v1－fm可知，汽车的牵引力不变，速度增大，功率增大，A项错，B项对；t1～t2时间内，v－t图象是一条曲线，斜率逐渐减小，说明加速度减小，由a＝F－fm知，此过程牵引力减小，C项对，D项错．答案：BC6．如图甲所示，物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动．通过力传感器和速度传感器监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙所示．取g＝10m/s2.则()A．物体的质量m＝1.0kgB．物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2C．第2秒内物体克服摩擦力做的功W＝2.0JD．前2秒内推力F做功的平均功率P＝1.5W解析：物体在第3秒内做匀速运动，则有F3＝μmg＝2N，第2秒内物体做加速运动，有F2－μmg＝ma，其中加速度为a＝ΔvΔt＝2m/s2，解得m＝0.5kg，μ＝0.4.第2秒内的位移为1m，克服摩擦力做功为W＝μmgs＝2.0J．前2秒内拉力做功为3J，则平均功率为1.5W.答案：CD7.(2013·沈阳联考)如图所示，两个完全相同的小球A、B，在同一高度处以相同大小的初速度v0分别水平抛出和竖直向上抛出，则()4A．两小球落地时的速度相同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：两小球落地时的速度方向不相同，两小球落地时，重力的瞬时功率不相同，选项A、B错误；根据重力做功特点可知，从开始运动至落地，重力对两小球做功相同，选项C正确；从开始运动至落地，运动时间不同，重力对两小球做功的平均功率不相同，选项D错误．答案：C8.(2013·北京海淀模拟)一根质量为M的直木棒，悬挂在O点，有一只质量为m的猴子抓着木棒，如图甲所示．剪断悬挂木棒的细绳，木棒开始下落，同时猴子开始沿棒向上爬，设在一段时间内木棒沿竖直方向下落，猴子对地的高度保持不变．忽略空气阻力．则图乙的四个图象中能正确反映在这段时间内猴子对木棒做功的功率随时间变化的关系是()乙解析：根据猴子对地的高度保持不变，猴子受力平衡，木棒对猴子向上的作用力等于猴子重力，由牛顿第三定律，猴子对木棒作用力mg，木棒在重力和猴子作用力作用下向下做匀加速运动，速度v＝at，猴子对木棒做功的功率P＝Fv＝Fat，选项B正确．答案：B9．(2012·上海高考)位于水平面上的物体在水平恒力F1作用下，做速度为v1的匀速运动；若作用力变为斜向上的恒力F2，物体做速度为v2的匀速运动，且F1与F2功率相同．则可能有()A．F2＝F1，v1＞v2B．F2＝F1，v1＜v2C．F2＞F1，v1＞v2D．F2＜F1，v1＜v2解析：F1v1＝F2v2cosα，当F2＝F1时，v1＜v2，选项B正确，A错误；当F2＜F1时，v1＜v2，选项D正确．当F2＞F1，v1＞v2cosα，选项C错误．5答案：BD10．汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P；快进入闹市区时，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶．如图四个图象中正确表示从司机减小油门开始，汽车的速度与时间的关系的是()解析：汽车在平直公路上匀速行驶时牵引力F等于阻力Ff，即Ff＝Pv0.快进入闹市区时，功率变为12P，则牵引力F减小到12F，故车要做减速运动，由公式P＝Fv和F－Ff＝ma知，v减小，牵引力再增大，直到等于阻力，故车不可能做匀减速运动，且一段时间后又有12Pv＝Ff，即v＝12v0，车开始做匀速运动．答案：C11.如图所示，质量为m的小球用长L的细线悬挂而静止在竖直位置．在下列三种情况下，分别用水平拉力F将小球拉到细线与竖直方向成θ角的位置．在此过程中，拉力F做的功各是多少？(1)用F缓慢地拉；(2)F为恒力；(3)若F为恒力，而且拉到该位置时小球的速度刚好为零．解析：(1)若用F缓慢地拉，则显然F为变力，由动能定理得：WF－mgL(1－cosθ)＝0即WF＝mgL(1－cosθ)．(2)对恒力F做的功，由公式6W＝Flcosα得WF＝FLsinθ.(3)法一：对恒力F做的功，由公式W＝Flcosα得WF＝FLsinθ法二：由动能定理得：WF－mgL(1－cosθ)＝0故WF＝mgL(1－cosθ)．答案：(1)mgL(1－cosθ)(2)FLsinθ(3)FLsinθ或mgL(1－cosθ)12．质量为3×106kg的列车，在恒定的额定功率下，沿平直的轨道由静止出发，在运动过程中受到的阻力恒定，经1×103s后达到最大行驶速度72km/h.此时司机关闭发动机，列车继续滑行4km停下来．求：(1)关闭发动机后列车加速度的大小；(2)列车在行驶过程中所受阻力的大小；(3)列车的额定功率；(4)列车在加速过程中通过的距离．7