2021届高三物理一轮复习力学功和能功率及其计算专题练习

2021届高三物理一轮复习力学功和能功率及其计算专题练习

一、填空题

1．将一质量为m 的物体由高处自由释放，物体经时间t 着地，则在整个运动过程中重力做功的平均功率P 为________，t 时刻重力做功的瞬时功率P 为________，

2．人的心脏每跳一次大约输送53810m -?的血液，正常血压的平均值为4510Pa ?，心脏每分钟跳70次，据此估计心脏工作的平均功率为__________W，

3．一石块在空中由静止释放开始计时，不计空气阻力，则石子在第1s 内与第2s 内重力做功之比为________，重力平均功率之比为_______

4．图所示，在河岸上用细绳拉船，使小船靠岸，拉绳的张力为F 拉绳的速度为v ，当拉船头的细绳与水平面的夹角为θ时，船的速度大小为______________，绳子张力的功率为___________，

5．设在平直公路上以一般速度行驶的自行车，所受阻力约为车和人重力的0.02倍，则骑车人的功率最接近于_______，

6．某品牌电动自行车的主要技术数据如右表所示。当该电动自行车在额定状态下以v =20km/h 的速度行驶时，电动机的输入功率为________W ；若不计电动自行车自身机械损耗，则此时自行车受到的牵引力约为_________N 。

7．电动机通过一绳子吊起质量为8kg 的物体，绳的拉力不能超过120N ，电动机的功率不能超过1200W ，要将此物体由静止起用最快的方式吊高90m(已知此物体在被吊高90m 时已达到最大速度并匀速上升)，则最大速度的大小为_________；所需时间为___________．(g =10m/s 2)

8．一台抽水机每秒能把30kg 的水抽到10m 高的水塔上，如果不计额外功的损失，重力加速度g=10m/s 2，则这台抽水机输出的功率是 ___________W;如果保持这一输出功率，半小时内做功为___________J， 9．水平恒力F 作用在一个物体上，使该物体沿光滑水平面在力的方向上移动距离l ，恒力F 做的功为W 1，功率为P 1；再用同样的水平力F 作用在该物体上，使该物体在粗糙的水平面上在力的方向上移动距离l ，恒

力F 做的功为W 2，功率为P 2，则W 1________(填“大于”，“等于”或“小于”)W 2，P 1________(填“大于”，“等于”或“小于”)P 2.

10．跳绳是一种健身运动，设某运动员的质量是50 k g ，他1 min 跳绳180次.假定在每次跳跃中，脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间的2/5，则该运动员跳绳时克服重力做功的平均功率是______W.，g =10 m/s 2) 11．足够长的固定光滑斜面倾角为30°，质量为m=1kg 的物体在斜面上由静止开始下滑，则：

(1)第2秒内重力做功的功率为__________W ；

(2)2秒末重力做功的功率为________W 。（g=10m/s 2）

12．如图所示，汽车在平直路面上以恒定功率P 向左运动，用跨过光滑定滑轮的轻绳牵引重物沿竖直光滑轨道向上加速运动，汽车与滑轮间的绳保持水平．某时刻当牵引物块的绳与水平方向成θ角时，物块的速度大小为v ，则此时汽车的速度为_____若除去绳子拉力外汽车还受到恒定阻力f ，则此时系统机械能随时间的变化率为_____．

13．水平路面上行驶的汽车所受到的阻力大小F f 与汽车行驶的速率成正比。若汽车保持功率不变，速率变为原来的2倍，则汽车的牵引力变为原来的_________倍；若汽车匀加速行驶，速率变为原来的2倍，则汽车的功率_________（选填“大于”“小于”或“等于”）原来的4倍。

14．如图所示，斜面倾角为θ，将质量为m 的小球A 从斜面顶端以水平速度v 0抛出，落在斜面上，已知重力加速度为g ，则小球到达斜面底端时重力做功的瞬时功率为_________。

15．如图，在倾角37θ=的斜面底端的正上方某一高处以06/v m s =的初速度水平抛出一质量为0.1kg 的物体，空气阻力不计，该物体落在斜面上时的速度方向恰好与斜面垂直，取2

10/g m s =，则小球在空中飞行时间为______s ；小球与斜面相碰瞬间重力的功率为______.W

二、解答题

16．如图所示，一个质量m=2.0kg 的物体静止在水平地面上，现用一大小为10N 、与水平方向成θ=37°斜向

右上的力F 拉物体，使物体沿水平地面做匀加速直线运动。运动2s 后，保持拉力F 的大小不变，改为水平向右拉此物体，物体恰能沿水平地面做匀速直线运动，再运动2s 后，撤掉拉力，最终物体停在水平地面上。已知sin37o=0.6，cos37o=0.8，空气阻力可忽略不计，取重力加速度g=10m/s 2。求：

(1)物体与水平地面间的动摩擦因数μ的大小；

(2)物体做匀加速直线运动的加速度a ；

(3)物体运动的总位移x 的大小；

(4)前2s 内拉力F 所做的功W ；

(5)前2s 拉力F 做的平均功率P ；

(6)拉力改变方向前瞬间，拉力的瞬时功率P ；

(7)撤去拉力后到物体速度减为零所用时间t ；

(8)在物体的整个运动过程中，地面对物体的支持力的冲量I 的大小。

17．如图所示，固定斜面AB 长2m L =，倾角37θ=?，BC 段为与斜面平滑连接的水平地面，一个质量1kg

m =的小物块（可视为质点）从斜面顶端A 由静止开始滑下，已知小物块与斜面，小物块与地面间的动摩擦因数

均为025．，求：

（不计空气阻力，210m/s g =，sin370.6?=，cos370.8?=） (1)小物块滑到斜面底端B 点时的速度大小；

(2)小物块滑到斜面底端B 点时，重力的瞬时功率P ；

(3)小物块在水平地面上滑行的最远距离x 。

18．将质量为2.0 kg 的物体从静止开始以1.0 m/s 2的加速度竖直提升2.0 m 。求：

(1)物体此过程运动的时间t 和末速度v 。

(2)拉力的大小？

(3)在此过程中拉力做功的平均功率为多少？

(4)到达2.0 m 高处时拉力做功的瞬时功率多大（g =10m/s 2）。

参考答案

1．12

mg 2t mg 2t 2．1.4 3．1:3 1:3 4．cos v

θ Fv 5．10－1kW 6．576W 63N 7．15 7.75 8． 3×103 5.4×106 9． 等于 大于 10．75 11．37.5W 50W 12．v sinθ P -fv sinθ 13．0.5 小于 14．2mgv 0tan θ 15，0.8 8

16．(1)0.5；(2)0.5m/s 2，水平向右；(3)3.1m ；(4)8J ；(5)4W ；(6)8W ；(7)0.2s ；(8)72N ?s 17．(1)4m/s v = (2) 24W P =；(3) 3.2m x = 18．(1)2s ，2m/s ；(2)22N ；(3)22W ；(4)44W