1、第18节 功和功率1. 2018年海南卷6某大瀑布的平均水流量为，水的落差为。已知水的密度为。在大瀑布水流下落过程中，重力做功的平均功率约为 （ D ）ABCD解析：每秒钟水流的质量为重力做功的平均功率约为，选项D正确。2. 2015年上海卷v23如图，汽车在平直路面上匀速运动，用跨过光滑定滑轮的轻绳牵引轮船，汽车与滑轮间的绳保持水平。当牵引轮船的绳与水平方向成角时，轮船速度为v，绳的拉力对船做功的功率为P，此时绳对船的拉力为_。若汽车还受到恒定阻力f，则汽车发动机的输出功率为_。答案：； 解析：，由功率公式，解得；此时汽车的速度，汽车匀速运动，所以汽车发动机的输出功率为。3. 2015年理综
2、新课标卷t0PP1P2t1t217.一汽车在平直公路上行驶。从某时刻开始计时，发动机的功率P随时间t的变化如图所示。假定汽车所受阻力的大小f恒定不变。下列描述该汽车的速度v随时间t变化的图像中，可能正确的是 （ A ）t0vP2/ft1t2P1/fAt0vP2/ft1t2P1/fCt0vP2/ft1t2P1/fDt0vP2/ft1t2P1/fB解析：由图可知，汽车先以恒定功率P1起动，所以刚开始做加速度减小的加速度运动，后以更大功率P2运动，所以再次做加速度减小的加速运动，故A正确，B、C、D错误。4. 2011年物理江苏卷4如图所示，演员正在进行杂技表演。由图可估算出他将一只鸡蛋抛出的过程中
3、对鸡蛋所做的功最接近于A0.3J B3J C30J D300J答：A【解析】生活经验告诉我们：10个鸡蛋大约1斤即0.5kg，则一个鸡蛋的质量约为，鸡蛋大约能抛高度h=0.6m，则做功约为W=mgh=0.05100.6J=0.3J，A正确。5. 2015年海南卷3假设摩托艇受到的阻力的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：设，当阻力等于牵引力时，速度最大，输出功率变化前，有，变化后有，联立解得，D正确。6. 2012年物理江苏卷FABO3. 如图所示,细线的一端固定于O点,另一端系一
4、小球. 在水平拉力作用下,小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点. 在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是(A)逐渐增大(B)逐渐减小(C)先增大,后减小vABOF(D)先减小,后增大【答案】A【解析】设F与速度的夹角为，则，力的分解，在切线上（速度方向上）合力为0，即，所以P=mgvsin，随增大，P增大。7. 2012年理综四川卷21如图所示，劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上质量为m的物体接触（未连接），弹簧水平且无形变。用水平力，缓慢推动物体，在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0，此时物体静止。撤去F后，物体开始向左运动，运动的最大距离为4x0。物体与水平面间的动摩
5、擦因数为，重力加速度为g。则FA撤去F后，物体先做匀加速运动，再做匀减速运动B撤去F后，物体刚运动时的加速度大小为C物体做匀减速运动的时间为2D物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为答案：BD解析：撤去F后，在物体离开弹簧的过程中，弹簧弹力是变力，物体先做变加速运动，离开弹簧之后做匀变速运动，故A错；刚开始时，由kx0-mg=ma可知B正确；离开弹簧之后做匀减速运动，减速时间满足3x0=a1t2/2，a1=g则t=，从而C错；速度最大时合力为零，此时弹簧弹力F=mg=kx，x=mg/k，所以物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为=，D正确。正确答案：BD8. 201
6、2年理综福建卷BA17.如图，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦）。初始时刻，A、B处于同一高度并恰好静止状态。剪断轻绳后A下落、B沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地，两物块A速率的变化量不同B机械能的变化量不同C重力势能的变化量相同D重力做功的平均功率相同【答案】D 【解析】 由平衡知识可知，则两者质量不等，mA hB，则可能有WAWB（C）hAhB，则一定有WAWB答案；B解析：设绳长为L，由于捏住两绳中点缓慢提起，因此重心在距最高点L/4位置处，因绳A较长。若hA=hB ，A的重心较低，WAhB 两根绳子重心无法知道谁高谁低，因此可
7、能WAWB，因此B正确而C不对；若hAhB，则一定是A的重心低，因此一定是WAEk2，W1=W2CEk1Ek2，W1Ek2，W1Ek2，重力做功跟路径无关，所以W1=W2，选项B正确。17. 2014年理综新课标卷16.一物体静止在粗糙水平地面上，现用一大小为F1的水平拉力拉动物体，经过一段时间后其速度变为v，若将水平拉力的大小改为F2，物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v，对于上述两个过程，用WF1、WF2分别表示拉力F1、F2所做的功，Wf1、Wf2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功，则 （ ）A. WF24WF1， Wf22Wf1 B. WF24WF1，Wf2=2Wf1C. WF2
8、4WF1，Wf2=2Wf1， D. WF24WF1，Wf22Wf1 【答案】C【解析】由于物体两次受恒力作用做匀加速运动，由于时间相等，末速度之比为12，由于v=at，则加速度之比为12，位移之比为12。而摩擦力不变，由W=fx得；，因为W合=W F -Wf，得W F =W合 -Wf，所以WF2= W合2- Wf2=4 W合1-2 Wf1 v2 （B）F2=F1，v1F1，v1 v2 （D）F2F1，v1 v2答案：BD解析：水平恒力F1作用下的功率P1= F1 v1，F2作用下的功率 ，现P1=P2，若F2=F1，一定有v1F1还是F2F1都会有v1 v2，因此D正确而C不对。由得19. 2
9、011年理综四川卷19如图是“神舟”系列航天飞船返回舱返回地面的示意图，假定其过程可简化为：打开降落伞一段时间后，整个装置匀速下降，为确保安全着陆，需点燃返回舱的缓冲火箭，在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动，则降落伞返回舱缓冲火箭A火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小 B返回舱在喷气过程中减速的主要原因是空气阻力C返回舱在喷气过程中所受合外力可能做正功 D返回舱在喷气过程中处于失重状态答案：A解析：在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动，加速度方向向上，返回舱处于超重状态，动能减小，返回舱所受合外力做负功，返回舱在喷气过程中减速的主要原因是缓冲火箭向下喷气而获得向上的反冲力。火箭开始喷气前匀
10、速下降拉力等于重力减去返回舱受到的空气阻力，火箭开始喷气瞬间反冲力直接对返回舱作用，因而伞绳对返回舱的拉力变小。20. 2011年上海卷15如图，一长为L的轻杆一端固定在光滑铰链上，另一端固定一质量为m的小球。一水平向右的拉力作用于杆的中点，使杆以角速度匀速转动，当杆与水平方向成60时，拉力的功率为60F(A) (B) (C) (D) 答案：C解析：本题考查转动力矩平衡、功率、线速度与角速度。根据题意轻杆匀速转动，故可根据转动力矩平衡条件：Fsin60mgLcos60，解得F2mg。杆的中点速度为v，方向垂直杆，此时拉力的功率为PFvsin60，解得PmgL，C对。21. 2012年理综重庆卷
11、L橡胶片摆锤m支架刻度盘O固定底座s23（16分）题23图所示为一种摆式摩擦因数测量仪，可测量轮胎与地面间动摩擦因数，其中主要部件有：底部固定有轮胎橡胶片的摆锤和连接摆锤的轻质细杆。摆锤的质量为m，细杆可绕轴O在竖直平面内自由转动，摆锤重心到O点的距离为L 。测量时，测量仪固定于水平地面，将摆锤从与O等高的位置由静止释放。摆锤到最低点附近时，橡胶片紧压地面擦过一小段距离s(sL),之后继续摆动至与坚直方向成角的最高位置。若摆锤对地面的压力可视为大小为F的恒力，重力加速度为g，求摆锤在上述过程中损失的机械能在上述过程中摩擦力对摆锤所做的功橡胶片与地面间的动摩擦因数解答： 损失的机械能E= mgL
12、摩擦力做的功= -mgL动摩擦因数= mgL/FS22. 2015年理综浙江卷18.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3.0104kg,设起飞过程中发动机的推力恒为1.0105N；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1.1106NB弹射器对舰载机所做的功为1.1108JC弹射器对舰载机做功的平均功率为8.8107WD舰载机在弹射过程中的加速度大小为32m/s2解析：设发动机的推力为F1，弹射器的推
13、力为F2，则阻力为f=0.2 (F1+ F2)，根据动能定理可得，F1=1.0105N，故解得F1=1.1106 N，A正确；弹射器对舰载机所做的功为WF2=F2s=1.1108 J，B正确；舰载机在弹射过程中的加速度大小为，根据公式可得运动时间为，所以弹射器对舰载机做功的平均功率为，故C错误D正确. 23.2016年海南卷AFB13. （19分）水平地面上有质量分别为m和4m的物A和B，两者与地面的动摩擦因数均为。细绳的一端固定，另一端跨过轻质动滑轮与A相连，动滑轮与B相连，如图所示。初始时，绳出于水平拉直状态。若物块A在水平向右的恒力F作用下向右移动了距离s，重力加速度大小为g。求（1）物块B克服摩擦力所做的功；（2）物块A、B的加速度大小。【答案】（1）； (2) ， 【解析】（1）物块A移动了距离s，则物块B移动的距离为 物块B受到的摩擦力大小为 物块B克服摩擦力所做的功为 （2）设物块A、B的加速度大小分别为aA、aB，绳中的张力为T。由牛顿第二定律得 由A和B的位移关系得 联立式得