第六章机械能及其守恒定律第1讲功和功率一、选择题(每小题6分,共60分)1.(2015·福建六校联考)以一定的初速度竖直向上抛出一个小球,小球上升的最大高度为h,空气阻力大小恒为F,则从抛出到落回抛出点的过程中,空气阻力对小球做的功为(D)A.0B.-FhC.FhD.-2Fh【解析】阻力与小球速度方向始终相反,故阻力一直做负功,Wf=-Fh+(-Fh)=-2Fh,D项正确。2.如图所示,质量为m的小球以初速度v0水平抛出,恰好垂直打在倾角为θ的斜面上,则球落在斜面上时重力的瞬时功率为(不计空气阻力)(B)A.mgv0tanθB.C.D.mgv0cosθ【解析】小球落在斜面上时重力的瞬时功率为P=mgvy,如图所示,vytanθ=v0,所以P=,B项正确。3.(2015·海南高考)假设摩托艇受到的阻力大小正比于它的速率。如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍,则摩托艇的最大速率变为原来的(D)A.4倍B.2倍C.倍D.倍【解析】摩托艇行驶时受到的阻力f=kv,速率最大时,有F=f,所以发动机输出功率P=Fv=fv=kv2,当发动机输出功率P'=2P时,2P=kv'2,所以速率v'=v,D项正确。4.(2015·广东华附、省实、广雅、深中四校联考)质量为1kg的物体在竖直向上的拉力和重力的作用下运动,规定竖直向上为正方向,其运动的v-t图象如图所示。则(B)A.0~5s内物体向上运动,10~25s内物体向下运动B.0~5s内拉力做正功,10~20s内拉力也做正功C.0~10s内物体的平均速度为1m/sD.第2.5s末和第15s末,重力的瞬时功率不相同【解析】由v-t图象可知,0~20s内物体向上运动,20~25s内物体向下运动,A项错误;0~20s内,拉力方向一直向上,物体一直向上运动,故拉力做正功,B项正确;0~10s内物体的总位移为15m,故平均速度为1.5m/s,C项错误;第2.5s末和第15s末,物体的速度相同,故重力的瞬时功率相同,D项错误。5.(2015·宿迁期末检测)如图甲所示,静止在水平地面上的物块受到水平拉力F的作用,F与时间t的关系如图乙所示,设物块与地面之间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,则(D)A.0~t1时间内所受摩擦力大小不变B.t1~t2时间内物块做加速度减小的加速运动C.t2时刻物块的速度最大D.t2~t3时间内物块克服摩擦力做功的功率增大【解析】在0~t1时间内水平拉力小于最大静摩擦力,物体保持不动,摩擦力大小逐渐增大,A项错误;t1到t2时刻,拉力逐渐增大,摩擦力不变,根据牛顿第二定律可知,加速度逐渐增大,B项错误;t1到t3时刻,合力向右,物块一直加速前进,t3时刻后合力反向,物块做减速运动,所以t3时刻速度最大,C项错误;t2~t3时间内速度逐渐增大,摩擦力大小不变,根据P=Ffv可知物块克服摩擦力做功的功率增大,D项正确。6.如图所示,质量相同的物体分别自斜面AC和BC的顶端由静止开始下滑,物体与两斜面间的动摩擦因数相同,下滑过程中克服摩擦力所做的功分别为W1和W2,则(B)A.W1W2D.无法判断【解析】设斜面的倾角为θ,斜面的底边长为x,则下滑过程中克服摩擦力做的功为W=μmgcosθ·=μmgx,所以两种情况下克服摩擦力做的功相等,B项正确。7.(2015·浙江十二校联考)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检测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙所示,则前2s内物体所受合外力做功的平均功率为(B)A.1WB.0.5WC.1.5WD.2W【解析】第3s物体做匀速运动,根据平衡条件知物体受到的摩擦力大小Ff=2N,第1s物体没动,因此合力不做功,第2s物体运动的位移等于v-t图象所围的面积为1m,合力F合=F-Ff=1N,因此合力对物体做的功W=F合s=1J,故前2s内合外力对物体做功的平均功率为0.5W,B项正确。8.(2015·浙江高考)(多选)我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器。舰载机总质量为3.0×104kg,设起飞过程中发动机的推力恒为1.0×105N;弹射器有效作用长度为100m,推力恒定。要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80m/s。弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和,假设所受阻力为总推力的20%,则(ABD)A.弹射器的推力大小为1.1×106NB.弹射器对舰载机所做的功为1.1×108JC.弹射器对舰载机做功的平均功率为8.8×107WD.舰载机在弹射过程中的加速度大小为32m/s2【解析】由题可知,舰载机弹射过程的加速度为a=226弹6008=4.4×107W,C项错误。9.(2015·绵阳三诊)(多选)如图所示为某汽车在平直公路...
