专题二 第一讲功和能考点一功和功率1.[考查功的计算]如图所示,倾角为 30°的粗糙斜面与倾角为 60°的光滑斜面对接在一起,两斜面上分别放有质量均为 m 的物块甲和乙,两物块通过一跨过光滑定滑轮的细线连在一起。物块甲与粗糙斜面间动摩擦因数为μ,在平行于斜面的拉力 F 的作用下两物块做匀速运动。从图示位置开始计时,在物块甲与滑轮相碰前的一段时间内,力 F 做的功为( )A.mgL B.mgLC.mgL D.mgL解析:选 A 对物块甲:T+mgsin 30°=μmgcos 30°;对物块乙:F=T+mgsin 60°;F 做的功:W=FL;解得 W=mgL,故 A 正确。2.[考查平均功率与瞬时功率的分析与计算][多选]如图甲所示,一个质量 m=2 kg 的物块静止放置在粗糙水平地面 O 处,物块与水平地面间的动摩擦因数 μ=0.5,在水平拉力 F 作用下物块由静止开始向右运动,经过一段时间后,物块回到出发点 O 处,取水平向右为速度的正方向,物块运动过程中其速度v 随时间 t 变化规律如图乙所示,取 g=10 m/s2,下列说法正确的是( )A.物块经过 4 s 时间到出发点B.4.5 s 时水平力 F 的瞬时功率为 24 WC.0~5 s 内摩擦力对物块先做负功,后做正功,总功为零D.0~5 s 内物块所受合力的平均功率为 1.8 W解析:选 BD 由图像可知,前 4 s 内速度方向始终为正方向,故前 4 s 时间内没有回到出发点,选项 A 错误;根据 vt 图线的斜率表示加速度,可知 3~5 s 内,加速度 a=- m/s2=-3 m/s2,4.5 s 时的速度 v=aΔt=-3×(4.5-4) m/s=-1.5 m/s,根据牛顿第二定律有 F+μmg=ma,得 F=-16 N,负号表示力的方向水平向左,水平力 F 的瞬时功率 P=Fv=24 W,选项 B 正确;滑动摩擦力的方向始终与速度方向相反,摩擦力始终做负功,选项 C 错误;3~5 s 内合力为恒力,物块的位移为零,合力做的功为零,0~3 s 内,物块的加速度 a1= m/s2=1 m/s2,位移 x1=×1×32 m=4.5 m,合力做的功 W=ma1x1=9 J,0~5 s 内合力的平均功率== W=1.8 W,选项 D 正确。3.[考查“机车启动”类问题]如图甲所示,水平面上一质量为 m 的物体在水平力 F 作用下开始加速运动,力 F 的功率 P 保持恒定,运动过程中物体所受的阻力 f 大小不变,物体速度最终达到最大值 vmax,此过程中物体速度的倒数与加速度 a 的关系图像如图乙所示。仅在已知功率 P 的情况下,根据图像所...