2019-2020年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第五章 第1講 功和功率練習(xí).doc

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2019-2020年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第五章 第1講 功和功率練習(xí) 選擇題(每題6分,共36分) 1.(xx浙江杭州重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)(多選)如圖所示,分別用恒力F1、F2先后將質(zhì)量為m的物體,由靜止開始沿同一粗糙的固定斜面由底端推到頂端,兩次所用時(shí)間相同,第一次力F1沿斜面向上,第二次力F2沿水平方向。則兩個(gè)過程中(　　) A.物體與斜面摩擦產(chǎn)生的熱量不相同 B.物體機(jī)械能的變化量相同 C.F1做的功與F2做的功相同 D.F1做功的功率比F2做功的功率大 2.(xx安徽安慶聯(lián)考)把動(dòng)力裝置分散安裝在每節(jié)車廂上,使其既具有牽引動(dòng)力,又可以載客,這樣的客車車廂叫做動(dòng)車。而動(dòng)車組是幾節(jié)自帶動(dòng)力的車廂(動(dòng)車)加幾節(jié)不帶動(dòng)力的車廂(也叫拖車)編成一組,如圖所示,假設(shè)動(dòng)車組運(yùn)行過程中受到的阻力與其所受重力成正比,每節(jié)動(dòng)車與拖車的質(zhì)量都相等,每節(jié)動(dòng)車的額定功率都相等。若2節(jié)動(dòng)車加6節(jié)拖車編成的動(dòng)車組的最大速度為120 km/h,則9節(jié)動(dòng)車加3節(jié)拖車編成的動(dòng)車組的最大速度為(　　) A.120 km/h B.240 km/h C.360 km/h D.480 km/h 3.(xx福建上杭一中檢測(cè))(多選)質(zhì)量為m的物體始終固定在傾角為θ的斜面上,下列說法正確的是(　　) A.若斜面水平向右勻速運(yùn)動(dòng)距離l,斜面對(duì)物體沒有做功 B.若斜面向上勻速運(yùn)動(dòng)距離l,斜面對(duì)物體做功為mgl C.若斜面水平向左以加速度a運(yùn)動(dòng)距離l,斜面對(duì)物體做功為mal D.若斜面向下以加速度a運(yùn)動(dòng)距離l,斜面對(duì)物體做功為m(g+a)l 4.(xx安徽望江中學(xué)期中)A、B兩物體的質(zhì)量之比mA∶mB=2∶1,它們以相同的初速度v0在水平面上做勻減速直線運(yùn)動(dòng),直到停止,其速度圖象如圖所示。那么,A、B兩物體所受摩擦阻力之比FA∶FB與A、B兩物體克服摩擦阻力做的功之比WA∶WB分別為(　　) A.2∶1,4∶1 B.4∶1,2∶1 C.1∶4,1∶2 D.1∶2,1∶4 5.(xx廣東揭陽(yáng)第一中學(xué)段考)(多選)如圖所示,自動(dòng)卸貨車始終靜止在水平地面上,車廂在液壓機(jī)的作用下,θ角逐漸增大且貨物相對(duì)車廂靜止的過程中,下列說法正確的是(　　) A.貨物受到的摩擦力增大 B.貨物受到的支持力不變 C.貨物受到的支持力對(duì)貨物做正功 D.貨物受到的摩擦力對(duì)貨物做負(fù)功 6.(xx浙江慈溪中學(xué)月考)一輛正沿平直路面行駛的車廂內(nèi),一個(gè)面向車前進(jìn)方向站立的人對(duì)車廂壁施加水平推力F,在車前進(jìn)s的過程中,下列說法正確的是(　　) A.當(dāng)車勻速前進(jìn)時(shí),人對(duì)車做的總功為正功 B.當(dāng)車加速前進(jìn)時(shí),人對(duì)車做的總功為負(fù)功 C.當(dāng)車減速前進(jìn)時(shí),人對(duì)車做的總功為負(fù)功 D.不管車如何運(yùn)動(dòng),人對(duì)車做的總功都為零 B組　xx年模擬提升題組 時(shí)間:30分鐘　　分值:45分 一、選擇題(每題6分,共18分) 1.(xx廣東十校第一次聯(lián)考)完全相同的兩輛汽車,都拖著完全相同的拖車以相同的速度在平直公路上勻速齊頭并進(jìn),某一時(shí)刻兩拖車同時(shí)與汽車脫離之后,甲汽車保持原來的牽引力繼續(xù)前進(jìn),乙汽車保持原來的功率繼續(xù)前進(jìn),則一段時(shí)間后(假設(shè)均未達(dá)到最大功率)(　　) A.甲車超前,乙車落后 B.乙車超前,甲車落后 C.它們?nèi)札R頭并進(jìn) D.甲車先超過乙車,后乙車又超過甲車 2.(xx江西百所重點(diǎn)中學(xué)診斷)如圖所示為某汽車啟動(dòng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)功率P隨時(shí)間t變化的圖象,圖中P0為發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率,若已知汽車在t2時(shí)刻之前已達(dá)到最大速度vm,據(jù)此可知(　　) A.t1~t2時(shí)間內(nèi)汽車做勻速運(yùn)動(dòng) B.0~t1時(shí)間內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)做的功為P0t1 C.0~t2時(shí)間內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)做的功為P0(t2-) D.汽車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的阻力小于 3.(xx河南平頂山第三次調(diào)研)如圖所示為某中學(xué)科技小組制作的利用太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)小車的裝置。當(dāng)太陽(yáng)光照射到小車上方的光電板時(shí),光電板中產(chǎn)生的電流經(jīng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)小車前進(jìn)。若質(zhì)量為m的小車在平直的水泥路上從靜止開始沿直線加速行駛,經(jīng)過時(shí)間t前進(jìn)的距離為x,且速度達(dá)到最大值vm。設(shè)這一過程中電動(dòng)機(jī)的功率恒為P,小車所受阻力恒為F,那么這段時(shí)間內(nèi)(　　) A.小車做勻加速運(yùn)動(dòng) B.小車受到的牽引力逐漸增大 C.小車受到的合外力所做的功為Pt D.小車受到的牽引力做的功為Fx+m 二、非選擇題(共27分) 4.(xx山東威海模擬)(12分)在修建高層建筑時(shí)常用到塔式起重機(jī)。在起重機(jī)將質(zhì)量m=5103 kg的重物豎直吊起的過程中,重物由靜止開始向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度a=0.2 m/s2,當(dāng)起重機(jī)輸出功率達(dá)到其允許的最大值時(shí),保持該功率直到重物做vm=1.02 m/s的勻速運(yùn)動(dòng)。取g=10 m/s2,不計(jì)額外功。求: (1)起重機(jī)允許輸出的最大功率。 (2)重物做勻加速運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間和起重機(jī)在第2秒末的輸出功率。 5.(xx黑龍江東部地區(qū)聯(lián)考)(15分)如圖所示,在距水平地面高為0.4 m處,水平固定一根長(zhǎng)直光滑桿,在桿上P點(diǎn)固定一定滑輪,滑輪可繞水平軸無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng),在P點(diǎn)的右邊,桿上套有一質(zhì)量m=2 kg的小球A。半徑R=0.3 m的光滑半圓形細(xì)軌道,豎直地固定在地面上,其圓心O在P點(diǎn)的正下方,在軌道上套有一質(zhì)量也為m=2 kg的小球B。用一條不可伸長(zhǎng)的柔軟細(xì)繩,通過定滑輪將兩小球連接起來。桿和半圓形軌道在同一豎直面內(nèi),兩小球均可看做質(zhì)點(diǎn),且不計(jì)滑輪大小的影響,g取10 m/s2。現(xiàn)給小球A一個(gè)水平向右的恒力F=55 N。求: (1)把小球B從地面拉到P點(diǎn)正下方C點(diǎn)過程中,力F做的功; (2)把小球B從地面拉到P點(diǎn)正下方C點(diǎn)過程中,重力對(duì)小球B做的功; (3)把小球B從地面拉到P點(diǎn)正下方C點(diǎn)時(shí),小球A速度的大小; (4)把小球B從地面拉到P點(diǎn)正下方C點(diǎn)時(shí),小球B速度的大小; (5)小球B被拉到離地多高時(shí)與小球A速度大小相等。 第1講　功和功率 A組　xx年模擬基礎(chǔ)題組 選擇題 1.AB　兩個(gè)過程中物體對(duì)斜面的壓力不同,故摩擦力大小不同,則產(chǎn)生的熱量不相同,故A正確;因兩次所用時(shí)間相同,則兩個(gè)過程中物體末速度相同,又由于最終處于相同的高度,所以兩個(gè)過程中物體機(jī)械能的變化量相同,故B正確;對(duì)物體受力分析可知,第一次物體所受的摩擦力小于第二次物體所受的摩擦力,故兩個(gè)過程中物體克服摩擦力做功不同,而兩個(gè)過程中物體機(jī)械能的變化量相同,則F1做的功比F2做的功少,又兩次作用時(shí)間相同,則F1做功的功率比F2做功的功率小,故C、D錯(cuò)誤。 2.C　動(dòng)車組達(dá)到最大速度時(shí)受力平衡,即牽引力等于阻力,又阻力與其重力成正比,由功率公式得,2節(jié)動(dòng)車時(shí):2P=k8mgv1,9節(jié)動(dòng)車時(shí):9P=k12mgv2,聯(lián)立解得v2=360 km/h,C正確,A、B、D錯(cuò)誤。 3.ABC　斜面沿水平方向勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),物體受到平衡力作用而處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),與重力相平衡的力是斜面對(duì)它的合作用力,方向豎直向上,與位移方向垂直,斜面對(duì)物體不做功。斜面向上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),力與位移同向,斜面對(duì)物體做功為W=Fl=mgl。斜面水平向左加速運(yùn)動(dòng)時(shí),物體所受的合外力為ma,則斜面對(duì)物體做功為W=mal。斜面向下加速時(shí),對(duì)物體有mg+F=ma,則斜面對(duì)物體做功為W=Fl=m(a-g)l。 4.B　由v-t圖象可知:aA∶aB=2∶1,又由F=ma,mA∶mB=2∶1,可得:FA∶FB=4∶1;又由圖象中面積關(guān)系可知A、B位移之比xA∶xB=1∶2,由做功公式W=Fx,可得:WA∶WB=2∶1,故選B。 5.AC　貨物處于平衡狀態(tài),則有:mg sin θ=f,N=mg cos θ,θ增大時(shí),f增大,N減小,故A正確、B錯(cuò)誤。貨物受到的支持力的方向與運(yùn)動(dòng)方向時(shí)刻相同,做正功,故C正確;摩擦力的方向與其運(yùn)動(dòng)方向時(shí)刻垂直,不做功,故D錯(cuò)誤,故選AC。 6.B　人對(duì)車施加了三個(gè)力,分別為壓力、推力F、靜摩擦力f,根據(jù)力做功的公式及作用力和反作用力的關(guān)系判斷做正功還是負(fù)功。則對(duì)各選項(xiàng)分析如下 A.當(dāng)車勻速前進(jìn)時(shí),人對(duì)車廂的推力F做的功為WF=Fs,靜摩擦力做的功為Wf=-fs,人處于平衡狀態(tài),則F=f,故人對(duì)車做的總功為零,A正確; B.當(dāng)車加速前進(jìn)時(shí),人處于加速狀態(tài),車廂對(duì)人的靜摩擦力f向右且大于車廂壁對(duì)人的作用力F,所以人對(duì)車廂的靜摩擦力f向左,靜摩擦力做的功Wf=-fs,人對(duì)車廂的推力F方向向右,做的功為WF=Fs,因?yàn)閒>F,所以人對(duì)車做的總功為負(fù)功,故B正確; C.同理可以證明當(dāng)車減速前進(jìn)時(shí),人對(duì)車做的總功為正功,故C錯(cuò)誤; D.由上述分析可知D錯(cuò)誤。 B組　xx年模擬提升題組 一、選擇題 1.A　假設(shè)汽車質(zhì)量為M,拖車質(zhì)量為m,汽車、拖車所受的摩擦力分別為f1和f2,初速度為v0,根據(jù)勻速運(yùn)動(dòng)可得牽引力F=f1+f2。對(duì)甲車分析,拖車脫離后牽引力不變,則其加速度a==,由于做勻加速直線運(yùn)動(dòng),則有v甲=at;對(duì)乙車分析,拖車脫離后,保持原來的功率不變,初始加速度a==,乙車初始時(shí)加速度與甲的相同。但是隨著乙車速度v變大,由P=Fv知牽引力F變小,則加速度變小,小于甲的加速度,那么使得乙的速度小于甲的速度。則甲車超前,乙車落后,選項(xiàng)A對(duì)。 2.C　在0~t1時(shí)間內(nèi)功率隨時(shí)間均勻增大,知汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度恒定,由F-f=ma可知,牽引力恒定,合力也恒定;在t1時(shí)刻達(dá)到額定功率,隨后在t1~t2時(shí)間內(nèi),汽車速度繼續(xù)增大,由P=Fv可知,牽引力減小,加速度減小,但速度繼續(xù)增大,直到牽引力減小到與阻力相等時(shí),達(dá)到最大速度vm,接著做勻速運(yùn)動(dòng)。發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功為圖線與t軸所圍成的面積,0~t1時(shí)間內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)做的功為,0~t2時(shí)間內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)做的功為P0,故C正確,A、B、D錯(cuò)誤。 3.D　小車在運(yùn)動(dòng)方向上受向前的牽引力F1和向后的阻力F,因?yàn)関增大,P不變,由P=F1v,F1-F=ma,得出F1減小,a減小,當(dāng)v=vm時(shí),a=0,故A、B項(xiàng)不對(duì);合外力的功W外=Pt-Fx,由動(dòng)能定理得W牽-Fx=m,故C項(xiàng)錯(cuò),D項(xiàng)對(duì)。 二、非選擇題 4.答案　(1)5.1104 W　(2)5 s　2.04104 W 解析　(1)設(shè)起重機(jī)允許輸出的最大功率為P0,重物達(dá)到最大速度時(shí),拉力F0等于重力,則 P0=F0vm=mgvm 代入數(shù)據(jù),得:P0=5.1104 W (2)勻加速運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí),起重機(jī)達(dá)到允許輸出的最大功率,設(shè)此時(shí)重物受到的拉力為F,速度大小為v1,勻加速運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷時(shí)間為t1,有: P0=Fv1, F-mg=ma, v1=at1 代入數(shù)據(jù),得:t1=5 s t=2 s時(shí),重物處于勻加速運(yùn)動(dòng)階段,設(shè)此時(shí)速度大小為v2,輸出功率為P, 則:v2=at,P=Fv2 代入數(shù)據(jù),得:P=2.04104 W。 5.答案　(1)22 J　(2)-6 J　(3)0　(4)4 m/s　(5)0.225 m 解析　(1)小球B被拉到C點(diǎn)過程中,已知拉力為恒力, 則拉力做功為:WF=Fx x=PB-PC 據(jù)勾股定理可知PB=0.5 m,而PC=0.1 m,所以WF=22 J (2)小球B被拉到C點(diǎn)過程中,重力對(duì)小球B做負(fù)功,即: WG=-mgR=-6 J (3)小球B被拉到C位置時(shí),B球沿繩方向速度為0,則此時(shí)A球的速度也為0; (4)小球B被拉到C點(diǎn)時(shí),據(jù)動(dòng)能定理有: WF+WG=mv2 解得:v=4 m/s (5)當(dāng)繩與軌道相切時(shí)兩球速度相等,由相似三角形知識(shí)得, = 所以h=0.3 m=0.225 m