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1、【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】1/12 2020高考物理专题 06功和能备考强化训练12功和功率新人教版编 辑：_时 间：_教学资料范本【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】2/12 本套强化训练搜集近年来各地高中物理高考真题、模拟题及其它极有备考价值的习题等筛选而成。其主要目的在于理解功和功率的概念，掌握功和功率的计算、能分清平均功率、瞬时功率、额定功率、实际功率等，知道正功和负功的含义。最重要的是利用此类知识，去解决注入紧密联系实际、拟题新颖，具有时代感的问题，以便于培养学生分析问题和解决实际问题的能力.。一、解题依据功，其中为的夹角cosFlWlF、功率特殊的，若
2、亦即方向一致，则。tWPcosFvP1cosvF、FvP.汽车牵引力的功率P=FV P平=FV平P:瞬时功率P平:平均功率汽车以恒定功率、加速度启动和汽车最大行驶速度mafvP，Vmax=P 额/f。二、精选习题选择题（每小题5 分，共 40 分）（17 海南）将一小球竖直向上抛出，小球在运动过程中所受到的空气阻力不可忽略a 为小球运动轨迹上的一点，小球上升和下降经过 a 点时的动能分别为Ek1和 Ek2从抛出开始到小球第一次经过 a 点时重力所做的功为W1，从抛出开始到小球第二次经过a 点时重力所做的功为W2 下列选项正确的是（）AEk1=Ek2，W1=W2 BEk1Ek2，W1=W2CEk
3、1Ek2，W1 W2 DEk1Ek2，W1 W2（14 重庆）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k1 和 k2 倍，最大速率分别为v1 和 v2，则()Av2k1v1 B v2v1 C v2v1 D v2k2v1（17 全国.）如图-1，一质量为，长度为的均匀柔软细绳PQ竖直悬挂。用外力将绳的下端Q缓慢地竖直向上拉起至M点，M点与绳的上端P 相距。重力加速度大小为。在此过程中，外力做的功为()m l13l g【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】3/12 ABCD19mgl16mgl13mgl12mgl4.（14 襄阳四中）有两个形状和大小均相同的圆台形
4、容器，如图-2 所示放置两容器中装满水，且底部都粘有一个质量和体积都相同的木质球使两球脱离底部，最终木球浮于水面静止木球上升过程中体积不变，该过程中重力对两球做的功分别为甲和乙，则（）甲乙甲乙甲乙无法确定（14 武汉调研）关于功和能的关系，下列说法正确的是()A物体受拉力作用向上运动，拉力做的功是1 J，则物体重力势能的增加量也是1 JB一个重 10 N 的物体，在 15 N 的水平拉力的作用下，分别在光滑水平面和粗糙水平面上发生相同的位移，拉力做的功相等C一辆汽车的速度从10 km/h 增加到 20 km/h，或从 50 km/h增加到 60 km/h，两种情况下牵引力做的功一样多D“神舟十
5、号”载人飞船的返回舱在大气层以外向着地球做无动力飞行的过程中，机械能增大（14 重庆）某车以相同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k1 和 k2 倍，最大速率分别为1 和 2，则A211k B1212kk C2211kk D221k（14云南师大附中）如图-3所示，水平路面上有一辆质量为 M的汽车，车厢中有一个质量为m的人正用恒力F 向前推车厢，在车以加速度a 向前加速行驶距离L 的过程中，下列说法正确的是()图-3A人对车的推力 F做的功为 FLB人对车做的功为maLC车对人的作用力大小为maD车对人的摩擦力做的功为(Fma)L8.（16 全国）如图-4，小球套在光滑的竖
6、直杆上，轻弹簧一端固定于 O点，另一端与小球相连。现将小球从M点由静止释放，它在下降的过程中经过了N点。已知 M、N两点处，弹簧对小球的弹【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】4/12 力大小相等，且 ONM OMNEk2，而从抛出开始到小球第一次经过a 点以及从抛出开始到小球第二次经过a 点时，初、末位置的竖直高度相等，则两次重力做的功相等，即W1=W2，故 B正确，ACD 错误；故本题选：B【答案】B【解析】本题考查机车启动过程中功率的相关知识机车在不同的路面以相同的功率按最大速度行驶，可推断机车做匀速直线运动，受力平衡，由公式PFv，Fkmg，可推出 Pk1mgv1 k2mgv2
7、，解得 v2v1，故 B正确，A、C、D错误【答案】A【解析】由题可知，缓慢提升绳子，在整个过程中，动能不变，则外力做功WF等于重力势能的增加量Ep，将 Q端提升至 M位置处，过程如图所示由图可知：全程重力势能增加量Ep可视为 NQ段上升增加的重力势能取NQ段为研究对象，此段质量大小为m m，其重心位置上升高度为hl，则外力做功为WF Epm ghmgl，A正确【答案】A【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】9/12【解析】题目中木球从同高容器底部上浮到水面过程中，相当于木球体积的水球向下运动，由于两个容器的开口大小不同，导致甲容器中的重心变化大于乙中重心的变化，所以重力对甲球做的功多
8、，即 A选项正确。【答案】B【解析】物体向上运动，重力以外的力(拉力)做功 1 J，机械能的增加量为 1 J，选项 A错误；由 W Flcos 知，水平拉力F 和位移 x 均相同，拉力做的功相等，选项B 正确；由动能定理可知，一辆汽车的速度从10 km/h 加速到 20 km/h 比从 50 km/h 加速到 60 km/h 合外力做的功少，牵引力做功无法比较，选项C错误；“神舟十号”载人飞船的返回舱在大气层以外仅在引力作用下运动，机械能守恒，选项 D错误【答案】B【解析】汽车的阻力分别为，当汽车以相同功率启动达到最大速度时，mgkfmgkf2211,有，故 由 可 知 最 大 速 度，则，有
9、，故 选BfFfPFPv121221kkffvv2112kvkv【答案】AD 【解析】由做功的定义可知选项A 正确；对人进行受力分析，人受重力以及车对人的力，合力的大小为ma，方向水平向左，故车对人的作用力大小应为，选项C 错误；上述过程重力不做功，合外力对人做的功为maL，所以车对人做的功为maL，由相互作用力及人、车的位移相同可确定，人对车做的功为maL，选项 B错误；对人由牛顿第二定律知，在水平方向上有f Fma，摩擦力做的功为(Fma)L，选项 D正确【答案】BCD.【解析】由题意可知在运动过程中受力如下小球的位移为MN。则从弹簧处于压缩态，则弹力做负功，从弹簧从压缩变为原长，弹力做正
10、功，从弹簧从原长到伸长，弹力做负功，则 A错MA AB BN在 A点受力如图-8.2，则 即，B对。mgF合ga在 B点弹簧处于原长则受力如图-8.3，在 A点时，垂直于杆，则，C对。F弹=cos=0PF V弹弹从 M到 N小球与弹簧机械能守恒，则kPEE增减即0kNPMPNPNPMEEEEE重重弹弹由于 M、N 两点弹簧弹力相同，由胡克定律可知，弹簧形变量相同，则，即，D对.PNPMEE弹弹KNPMPNEEE重重【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】10/12 填空题【答案】(1)略(2)0.40(0.38、0.39、0.41、0.42 均正确)(3)2g（sh）【解析】(1)根据实
11、验步骤给出的实验数据描点、连线即可(2)上问所得图线的斜率就是滑块与木板间的动摩擦因数(3)重物下落 h 时，滑块的速度最大设滑块的质量为m，细绳拉力对滑块所做的功为WF，对该过程由动能定理得WF mgh mv2 0滑块从 C点运动到 D点，由动能定理得WF mgs 00由以上两式得 v.【答案】（1）4.76；10.0；（2）如图所示；（3）K vx，100K。【解析】（1）处的平均速度为：smsmtxv/76.4/1.2101处的平均速度为：。smsmtxv/10/1102（2）依次在 v-x 图象上画出线段即可。（3）阻力与速度大小成正比，故阻力为：f=Kv，通过的位移为x，故做功为：W
12、=Kv x，整个过程中功率不变，故最终做匀速运动，由图象可知，匀速运动的速度为：v=10m/s，阻力为：f=10K，故有：P=fv=10K10=100K计算题【解析】（1）在 F-x 图像中，面积为拉力所做的功（2）a.物块从向右运动到过程中弹力做功1x3x)(21)(2212313311xxkxxkxkxW【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】11/12 由返回到过程中弹力做功3X2X)(21)(2222323322xxkxxkxkxW整个过程中弹力做功代入以上两式得21WWW)(212122xxkWb.摩擦力一直与运动方向相反，故一直做负功1232313fx-x-x2mg-x-xx
13、-xmg-W摩擦力做功与路径有关，而势能变化只与初末位置有关，与过程无关，所以不存在摩擦力势能。【答案】(1)40 m/s(2)0.75 m/s2(3)1010 m【解析】(1)由 Pfvm 解得汽车行驶最大速度vm m/s40 m/s.(2)由 PFv 解得牵引力 F N3103 N加速度 a m/s2 0.75 m/s2.(3)由 x1t1 解得匀加速运动的位移x110 m对以额定功率前进的过程由动能定理，有Pt2fx2mv mv2 1解得功率恒定段的位移x21000 m汽车从静止到达到最大速度所经过的路程xx1x21010 m.【答案】（1）；（2）；（3）为20.4m s62.0 10
14、 W41.1 10 m【解析】（1）渔船通过的时间：200405Ltssv由运动学公式：212msv tat得到：22222()2(48020 40)0.440msv tam sm st（2）轮船做减速运动时，由牛顿第二定律得：()fFFma解得：51.0 10fFN最大速度行驶时，牵引力：51.0 10fFFN功率：561.0 10202.0 10mfmPFvF vWW（3）由动能定理得：2011()2fmPtF smv解得：26324015222.010106050010201.1 1022 1.0 10mfPtmvsmmF（四）选做题【答案】：（1）2s（2）45000W【解析】（1）3
15、6/10/Vkm hm s【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】12/12 刹车受力222205/fmaNmgam sfk mg据有0tVVat0102()5ts（2）据动能定理有220102f smV22fk mg202220.5 10 90Vk gs030/Vm s正常行驶受力.100.1 1500 10 3045000(W)Pk mgV15.【答案】（1）（2）（3）tan0.0520.8 1.9m16.【答案】(1)BILvt(2)略【解析】(1)图 1 中，电路中的电流I1 BLvR r棒 ab 受到的安培力 F1BI1L在 t 时间内，“发电机”产生的电能等于棒ab 克服安
16、培力做的功E电F1vt B2L2v2tRr图 2 中，棒 ab 受到的安培力 F2BIL在 t 时间内，“电动机”输出的机械能等于安培力对棒ab 做的功E机F2vt BILvt(2)a.如下图左、图右所示b设自由电荷的电荷量为q，沿导体棒定向移动的速率为u.如图所示，沿棒方向的洛伦兹力f1 qvB，做负功W1 f1ut qvBu t而垂直棒方向的洛伦兹力f2 quB，做正功W2 f2 vt quBvt所以 W1 W2，即导体棒中一个自由电荷所受的洛伦兹力做功为零应该知道，f1 做负功，阻碍自由电荷的定向移动，宏观上表现为“反电动势”，消耗电源的电能；f2 做正功，宏观上表现为安培力做正功，使机械能增加大量自由电荷所受洛伦兹力做功的宏观表现是将电能转化为等量的机械能，在此过程中洛伦兹力通过两个分力做功起到“传递”能量的作用。