2022届高考物理选择题专题强化训练：功 功率(广东使用)

这是一份2022届高考物理选择题专题强化训练：功 功率(广东使用)，共15页。试卷主要包含了单项选择题，双项选择题，多项选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题（共16小题；共64分）
1. 如图所示小球在水平面内作匀速圆周运动，下列说法中正确的是
A. 重力做功，摆线对球的拉力不做功B. 重力不做功，摆线对球的拉力做功
C. 重力和拉力都做功D. 重力和拉力都不做功

2. 质量为 1 kg 的物体从足够高处自由下落，不计空气阻力，取 g=10 m/s2，则开始下落 1 s 末重力的功率是
A. 100 WB. 50 WC. 200 WD. 150 W

3. 如图所示，坐在雪橇上的人与雪橇的总质量为 m，在与水平面成 θ 角的恒定拉力 F 作用下，沿水平地面向右移动了一段距离 l .已知雪橇与地面间的动摩擦因数为 μ，雪橇受到的
A. 支持力做功为 mglB. 重力做功为 mgl
C. 拉力做功为 FlcsθD. 滑动摩擦力做功为 −μmgl

4. 关于力对物体所做的功，下列说法正确的是
A. 滑动摩擦力对物体做功的多少与物体的路径无关
B. 如果合外力对物体不做功，则物体必定做匀速直线运动
C. 在相同时间内一对作用力与反作用力所做功的绝对值一定相等
D. 一对作用力和反作用力，可能作用力做功，而反作用力不做功

5. 如图所示，两个互相垂直的力 F1 和 F2 作用在同一物体上，使物体运动，物体发生一段位移后，力 F1 对物体做功为 4 J，力 F2 对物体做功为 3 J，则力 F1 与 F2 的合力对物体做功为
A. 7 J B. 5 J C. 3.5 J D. 1 J

6. 质量为 2000 kg 的汽车在水平路面上匀加速启动，阻力恒为 1000 N，t＝20 s 时发动机达到额定功率，此后，功率保持不变，其运动的 v—t 图象如下。下列说法正确的是
A. 在 t=40 s 时汽车达到最大速度
B. 汽车的额定功率为 20000 W
C. 匀加速阶段，汽车的加速度大小为 1 m/s2
D. 加速过程中，汽车的牵引力一直在增大

7. 一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为 m 的重物，当重物的速度为时，起重机达到额定功率 P。以后起重机保持该功率不变，继续提升重物，直到达到最大速度 v2 为止，则整个过程中，下列说法正确的是（重力加速度为 g）
A. 钢绳的最大拉力为 mg
B. 钢绳的最大拉力为 Pv1
C. 重物的平均速度大小为 v1+v22
D. 重物匀加速运动的加速度为 Pv1−g

8. 用一水平拉力使质量为 m 的物体从静止开始沿粗糙的水平面运动，物体的 v−t 图象如图所示。下列表述正确的是
A. 在 0∼t1 时间内拉力逐渐增大
B. 在 0∼t1 时间内物体做曲线运动
C. 在 t1∼t2 时间内拉力的功率不为零
D. 在 t1∼t2 时间内合外力做功为 12mv2

9. 如图所示，在自动扶梯以恒定的速度 2υ 运转时，第一次有一人站到扶梯上相对扶梯静止不动，扶梯载他上楼过程中对他做功为 W1，电机带动扶梯做功功率为 P1，第二次这人在运动的扶梯上又以相对扶梯的速度 vʹ 同时匀速向上走，则这次扶梯对该人做功为 W2，电机带动扶梯做功功率为 P2 以下说法中正确的是
A. W1>W2，P1>P2 B. W1>W2，P1=P2
C. W1=W2，P1>P2 D. W1=W2，P1=P2

10. 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 变化的图线中，可能正确的是
A. B.
C. D.

11. 汽车通过如图所示的一段路面，其中 AB 、 CD 分别为水平路面，BC 为一段斜坡，全程路面的材质相同，各路段之间平滑连接。若汽车在从 A 到 D 的过程中发动机的功率始终保持不变，在三段路面上达到匀速行驶状态时速率分别为 v1 、 v2 、 v3。则以下关于汽车的速度随时间变化的图象中可能正确的是
A. B.
C. D.

12. 如图所示，在地面上以速度 v0 抛出质量为 m 的物体，抛出后物体落在比地面低 h 的海平面上，若以地面为零势能面，且不计空气阻力，则
A. 物体在海平面的重力势能为 mgh
B. 重力对物体做的功为零
C. 物体在海平面上的机械能为 12mv02+mgh
D. 物体在海平面上的动能为 12mv02+mgh

13. 汽车在平直公路上以速度 v0 匀速行驶，发动机功率为 P，快进入闹市区时，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶。设汽车行驶时所受的阻力恒定，则下面四个图象中，哪个图象正确表示了司机从减小油门开始，汽车的速度与时间的关系
A. B.
C. D.

14. 如图所示，图线表示作用在某物体上的合外力随时间变化的关系，若物体开始时是静止的，则前 3 s 内
A. 物体的位移不为零B. 合外力对物体做功不为零
C. 物体的动能变化不为零D. 物体的机械能变化为零

15. 物体在水平力 F 作用下，沿水平地面由静止开始运动，1 s 后撤去 F，再经过 2 s 物体停止运动，其 v−t 图象如图．若整个过程拉力 F 做功为 W1，平均功率为 P1；物体克服摩擦阻力 Ff 做功为 W2，平均功率为 P2，加速过程加速度大小为 a1，减速过程加速度大小为 a2，则
A. W1=2W2 B. a1=3a2 C. P1=3P2 D. F=2Ff

16. 如图所示，将倾角为 30∘ 的斜面体置于粗糙的水平地面上，一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球 A 和物块 B，跨过固定于斜面体顶端的光滑支点 O。已知 A 的质量为 m，B 的质量为 4m。现用手托住 A，使这段绳恰处于水平伸直状态（绳中无拉力），OB 绳平行于斜面，物块 B 恰好静止不动。现将 A 由静止释放，在其下摆过程中，斜面体始终保持静止，则在小球下摆过程中，下列判断正确的是
A. 小球机械能越来越大
B. B 物块受到摩擦力方向改变
C. 地面受到的压力不变
D. 小球运动到最低点时重力的瞬时功率最大

二、双项选择题（共13小题；共52分）
17. 一个人站在距地面为 h 的阳台上，以相同的速率 v0 分别沿竖直向上、水平、竖直向下抛出 a，b，c 三个质量相同的小球，不计空气阻力。则它们
A. 落地时的动能相同
B. 落地时的动能大小是 Ekc>Ekb>Eka
C. 从抛出到落地重力势能的减少相同
D. 落地瞬时重力做功的功率相同

18. 举重运动，是我国多次在世界级大赛中摘金夺银的传统强项。在举重比赛中，运动员举起杠铃时必须使杠铃平衡一段时间才能被裁判视为成功
A. 向上举起的过程中，运动员对杠铃做功
B. 向上举起的过程中，运动员对杠铃不做功
C. 举起后保持平衡的一段时间内，运动员对杠铃做功
D. 举起后保持平衡的一段时间内，运动员对杠铃不做功

19. 如图所示，板长为 L，板的 B 端静放有质量为 m 的小物体 P（可视为质点），物体与板间的动摩擦因数为 μ，开始时板水平，若缓慢转过一个小角度 α 的过程中，物体保持与板相对静止，则这个过程中
A. 板对 P 做功为 mgLsinα
B. 支持力对 P 做功为 mgLsinα
C. 摩擦力对 P 做功为 mgsinα⋅L(1−csα)
D. 摩擦力对 P 做功为 μmgcsα⋅L(1−csα)

20. 同一辆货车两次匀速驶上同一坡路，在空载时上坡速度为 v1，牵引力为 F1；在满载时上坡速度为 v2，牵引力为 F2，已知两次上坡过程该货车的输出功率相同，则
A. v1>v2 B. v1F2 D. F1W2；
电梯匀速上行，速度不变；人相对电梯静止或匀速向上走时，都是处于平衡状态，电梯对人的作用力都等于人的重力，根据公式：P=Fv，两次的功率是相等的，即：P1=P2，故B正确，ACD错误。
10. A
【解析】由题意知汽车发动机的功率为 P1 、 P2 时，汽车匀速运动的速度 v1 、 v2 满足 P1=fv1，P2=fv2，即 v1=P1f 、 v2=P2f。若 t=0 时刻 v0v1 的情况，故不作分析。在 t1 时刻，发动机的功率突然由 P1 增大到 P2，而瞬时速度未来得及变化，则由 P=Fv 知牵引力突然增大，则汽车立即开始做加速运动有 P2v−f=ma2，同样，a2 随 v 的增大而减小，直到 a2=0 时开始匀速运动，故 A 正确、C 错误。
11. A
【解析】汽车的发动机功率不变，开始在平直公路上匀速行驶时，牵引力等于阻力，斜坡 BC 上运动时，由于牵引力小于重力沿斜面向下的分力和摩擦力之和，汽车做减速运动，由于 P 不变，根据 P=Fv 知，速度减小，牵引力增大，即做加速度减小的减速运动，当加速度减为零后做匀速直线运动。
进入水平面 CD 后，牵引力大于摩擦力，汽车做加速运动，根据 P=Fv 知，速度增大，牵引力减小，做加速度减小的加速运动，当加速度减为零后做匀速运动，最终匀速运动的速度与开始在 AB 面上匀速运动的速度相等。故A正确，BCD错误。
12. D
【解析】以地面为零势能面，海平面低于地面 h，所以物体在海平面上时的重力势能为 −mgh，故A错误；
重力做功与路径无关，至于始末位置的高度差有关，抛出点与海平面的高度差为 h，并且重力做正功，所以整个过程重力对物体做功为 mgh，故B错误；
不计空气阻力，只有重力对物体做功，所以物体的机械能守恒，则物体在海平面上的机械能等于在地面上的机械能，为 12mv02，故C错误；
由机械能守恒定律得 12mv02=−mgh+Ek，则得，物体在海平面上的动能 Ek=12mv02+mgh，故D正确。
13. B
【解析】汽车匀速行驶时牵引力等于阻力；功率减小一半时，汽车的速度由于惯性来不及变化，根据功率和速度关系公式 P=Fv，牵引力减小一半，小于阻力，合力向后，汽车做减速运动，由公式 P=Fv 可知，功率一定时，速度减小后，牵引力增大，合力减小，加速度减小，故物体做加速度不断减小的减速运动，当牵引力增大到等于阻力时，加速度减为零，物体重新做匀速直线运动，故选项B正确。
14. A
【解析】设质量为 m，第一秒加速度为 20m，1∼3 s 内的加速度大小为 −10m．物体的速度时间图线如图所示，在前 3s 内，物体的位移不为零．前 3 s 内，初末速度都为零，则动能的变化量为 0，动能的变化量为零．故A正确，B、C错误．
仅仅知道合外力做功，而不知道除重力外的力的做功情况，无法判断机械能的变化量．故D错误
15. C
16. B
【解析】小球 A 摆下过程，只有重力做功，机械能守恒，有 mgL=12mv2，在最低点，有 F−mg=mv2L，解得 F=3mg。再对物体 B 受力分析，受重力、支持力、拉力和静摩擦力，重力的下滑分量为 Fx=4mgsin30∘=2mg，故静摩擦力先减小，当拉力大于 2mg 后反向变大。故A错误B正确。
对物体 B 和斜面体整体受力分析，由于 A 球向左下方拉物体 B 和斜面体整体，A 部分失重，地面受到的压力减小。故C错误。
小球运动到最低点时，速度沿水平方向，重力的瞬时功率为零。故D错误。
第二部分
17. A， C
【解析】A、由动能定理得：mgh=Ek−12mv02，Ek=mgh+12mv02，m 、 h 、 v0 相同，因此落地动能相同，B错误；
C、重力做功 W=mgh，所以重力做功相同等于重力势能的减少量；
D、速度是矢量，做竖直上抛的小球落地速度竖直向下，重力做功的功率为重力和竖直方向上速度大小的乘积；
故选：AC。
18. A， D
【解析】A、向上举起的过程中，杠铃的位移也向上，所以A正确。
B、由A的分析可知B错误。
C、举起后保持平衡的一段时间内，但是杠铃没有移动，所以此时人对杠铃做的功为零，D正确。
19. A， B
【解析】摩擦力的方向与木块运动的方向垂直，则摩擦力不做功；
滑块受重力、支持力和静摩擦力，重力做功为 −mgLsinα，摩擦力不做功，根据动能定理，有：WG+Wf+WN=0，故支持力做功 WN=mgLsinα；
板对 P 做功即支持力和摩擦力做功之和，摩擦力做功为零，则板对 P 做的功等于弹力做的功，为：mgLsinα，故AB正确，CD错误。
20. A， D
【解析】满载时，汽车受到的阻力大，汽车做匀速运动，因此牵引力大，故 F1v2，A 正确。
21. B， C
【解析】重力做功为：WG=mgh=25×10×2=500 J。故A错误；
由动能定理合外力做的功等于动能的变化量为：W合=12mv2=12×25×22=50 J，故B正确；
根据动能定理有：WG−Wf=50 J，则 Wf=450 J，故C正确；
支持力与小孩的运动方向始终垂直，故支持力不做功，D错误。
22. C， D
【解析】平抛运动中 h=12gt2
t=2hg
抛出点不变，落地时间不变，A错误；
vy2=2gh，可得竖直方向分速度 vy 不变；重力瞬时功率 P=G⋅vy，仍不变，B错误，
C正确；
重力做的功等于重力势能减少量，D正确。
23. A， D
【解析】当汽车以额定功率启动时，由 P=Fv 可知，牵引力随着速度的增大而减小，则加速度也减小，故汽车做加速度减小的直线运动；故A正确；
汽车匀加速启动时，刚达到额定功率时加速度不为零，此后还要继续加速；故没有达到最大速度；故B错误；
因汽车受到阻力，故加速度和牵引力与阻力的合力成正比；故C错误；
汽车匀速行驶时，牵引力等于阻力，故要减速时，应减少牵引力；故D正确。
24. A， D
25. C， D
26. A， C
27. A， D
【解析】由图乙可知，物块在第 1 秒内的位移：x1=12vmt=12×1×1 m=0.5 m，力 F 在第 1 s 内做的功为：W1=F1x1=4×0.5 J=2 J，故A正确，B错误；由图乙可知，物块在第 2 秒内做匀速直线运动，所以摩擦力与拉力大小相等，可知，滑块与地面之间的摩擦力是 3 N，故C错误；力 F 在第 2 s 内做的功的功率为：P=F2⋅vm=3×1 W=3 W，故D正确
28. B， C
【解析】重物没有位移，所以人对重物没有做功，功率为 0，故A错误；
根据人的重心不动知人处于平衡状态，人所受的摩擦力与拉力平衡，传送带对人的摩擦力方向向右，拉力等于物体的重力 mg，所以人对传送带的摩擦力大小也等于 mg，方向水平向左，故B正确；
在时间 t 内人对传送带做功消耗的能量等于人对传送带做的功，人的重心不动，绳对人的拉力和传送带对人的摩擦力平衡，而拉力又等于 mg，根据 W=Fvt，所以人对传送带做功的功为 mgvt。故C正确；
根据恒力做功功率 P=Fv 得：P=mgv，若增大传送带的速度，人对传送带做功的功率增大，故D错误。
29. A， C
第三部分
30. B， C， D
【解析】根据牛顿第二定律得，上滑的加速度大小 a=mgsin37∘+0.3mgm=gsin37∘+0.3g=9 m/s2，90 km/h=25 m/s，则汽车速度减为零的时间 t=v0a=259 s，故A错误。根据A选项加速度的表达式知，加速度的大小与质量无关，可知汽车上滑至速度为零所需的时间相同，故B正确。在上滑的过程中，克服重力做功 W=mgh，克服摩擦力做功 Wʹ=0.3mghsin37∘=0.5mgh，可知克服重力做功是克服摩擦力做功的两倍，重力的平均功率为摩擦阻力的平均功率的两倍，故C正确。108 km/h=30 m/s，则汽车速度减为零的位移 x=v022a=90018 m=50 m，汽车恰好可到达斜坡顶端，故D正确。