（新課標(biāo)）2019版高考物理一輪復(fù)習(xí) 主題五 能量和動(dòng)量 課時(shí)跟蹤訓(xùn)練20.doc

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課時(shí)跟蹤訓(xùn)練(二十) 落實(shí)雙基 [基礎(chǔ)鞏固] 1．(2017全國(guó)卷Ⅱ)如圖，一光滑大圓環(huán)固定在桌面上，環(huán)面位于豎直平面內(nèi)，在大圓環(huán)上套著一個(gè)小環(huán)．小環(huán)由大圓環(huán)的最高點(diǎn)從靜止開(kāi)始下滑，在小環(huán)下滑的過(guò)程中，大圓環(huán)對(duì)它的作用力(　　) A．一直不做功 B．一直做正功 C．始終指向大圓環(huán)圓心 D．始終背離大圓環(huán)圓心 [解析]　大圓環(huán)是光滑的，小環(huán)下滑的過(guò)程中，速度方向始終沿大圓環(huán)切線方向，大圓環(huán)對(duì)小環(huán)的作用力方向始終與速度方向垂直，因此作用力不做功，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；小環(huán)剛下滑時(shí)，大圓環(huán)對(duì)小環(huán)的作用力背離大圓環(huán)圓心，小環(huán)滑到大圓環(huán)圓心以下的位置時(shí)，大圓環(huán)對(duì)小環(huán)的作用力指向大圓環(huán)圓心，C、D項(xiàng)錯(cuò)誤． [答案]　A 2．起重機(jī)以1 m/s2的加速度將質(zhì)量為1000 kg的貨物由靜止開(kāi)始勻加速向上提升，g取10 m/s2，則在1 s內(nèi)起重機(jī)對(duì)貨物做的功是(　　) A．500 J B．4500 J C．5000 J D．5500 J [解析]　貨物的加速度向上， 由牛頓第二定律有：F－mg＝ma， 起重機(jī)的拉力F＝mg＋ma＝11000 N. 貨物的位移是l＝at2＝0.5 m， 做功為W＝Fl＝5500 J，故D正確． [答案]　D 3．如圖所示，質(zhì)量為m的小球用長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩懸掛于O點(diǎn)，用水平恒力F拉著小球從最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到使輕繩與豎直方向成θ角的位置，求此過(guò)程中，各力對(duì)小球做的總功為(　　) A．FLsinθ B．mgL(1－cosθ) C．FLsinθ－mgL(1－cosθ) D．FLsinθ－mgLcosθ [解析]　如圖，小球在F方向的位移為CB，方向與F同向，則WF＝FCB＝FLsinθ 小球在重力方向的位移為AC，方向與重力反向，則WG＝mgACcos180＝－mgL(1－cosθ) 繩的拉力FT時(shí)刻與運(yùn)動(dòng)方向垂直，則WFT＝0 故W總＝WF＋WG＋WFT＝FLsinθ－mgL(1－cosθ) 所以選項(xiàng)C正確． [答案]　C 4．如圖所示，質(zhì)量為m＝2 kg的木塊在傾角θ＝37的斜面上由靜止開(kāi)始下滑，木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.5，已知：sin37＝0.6，cos37＝0.8，g取10 m/s2，則前2 s內(nèi)重力的平均功率和2 s末的瞬時(shí)功率分別為(　　) A．48 W　24 W B．24 W　48 W C．24 W　12 W D．12 W　24 W [解析]　木塊所受的合外力F合＝mgsinθ－μmgcosθ ＝mg(sinθ－μcosθ)＝210(0.6－0.50.8) N＝4 N 木塊的加速度a＝＝ m/s2＝2 m/s2 前2 s內(nèi)木塊的位移x＝at2＝222 m＝4 m 所以，重力在前2 s內(nèi)做的功為 W＝mgxsinθ＝2100.64 J＝48 J. 重力在前2 s內(nèi)的平均功率為 ＝＝ W＝24 W. 木塊在2 s末的速度 v＝at＝22 m/s＝4 m/s 2 s末重力的瞬時(shí)功率 P＝mgsinθv＝2100.64 W＝48 W. 故選項(xiàng)B正確． [答案]　B 5．一滑塊在水平地面上沿直線滑行，t＝0時(shí)其速度為1 m/s，從此刻開(kāi)始在滑塊運(yùn)動(dòng)方向上再施加一水平作用力F，力F和滑塊的速度v隨時(shí)間t的變化規(guī)律分別如圖甲、乙所示，則以下說(shuō)法正確的是(　　) A．第1 s內(nèi)，F(xiàn)對(duì)滑塊做的功為3 J B．第2 s內(nèi)，F(xiàn)對(duì)滑塊做功的平均功率為4 W C．第3 s末，F(xiàn)對(duì)滑塊做功的瞬時(shí)功率為1 W D．前3 s內(nèi)，F(xiàn)對(duì)滑塊做的總功為零 [解析]　由題圖可知，第1 s內(nèi)，滑塊位移為1 m，F(xiàn)對(duì)滑塊做的功為2 J，A錯(cuò)誤．第2 s內(nèi)，滑塊位移為1.5 m，F(xiàn)做的功為4.5 J，平均功率為4.5 W，B錯(cuò)誤．第3 s末，F(xiàn)對(duì)滑塊做功的瞬時(shí)功率P＝Fv＝1 W，C正確．前3 s內(nèi)，F(xiàn)對(duì)滑塊做的總功為8 J，D錯(cuò)誤． [答案]　C 6．(多選)如圖所示為某汽車(chē)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Pe為發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率，若已知汽車(chē)的最大速度為vm，據(jù)此可知(　　) A．汽車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的阻力f等于Pe/vm B．0～t1時(shí)間內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)做功為Pet1 C．t1～t2時(shí)間內(nèi)汽車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng) D．0～t2時(shí)間內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)做功為Pe [解析]　由Pe＝fvm可知，汽車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的阻力f＝Pe/vm，選項(xiàng)A正確．根據(jù)功率P隨時(shí)間t變化的圖象(即P－t圖象)與橫軸圍成的面積表示功W可知，0～t1時(shí)間內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)做功為Pet1，選項(xiàng)B錯(cuò)誤．t1～t2時(shí)間內(nèi)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)功率恒定，汽車(chē)先做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)后做勻速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤．根據(jù)功率P隨時(shí)間t變化的圖象(即P－t圖象)與橫軸圍成的面積表示功W可知，0～t2時(shí)間內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)做功為Pet1＋Pe(t2－t1)＝Pe，選項(xiàng)D正確． [答案]　AD 7．如圖甲所示，靜止于光滑水平面上坐標(biāo)原點(diǎn)處的小物塊，在水平拉力F作用下，沿x軸方向運(yùn)動(dòng)，拉力F隨物塊所在位置坐標(biāo)x的變化關(guān)系如圖乙所示，圖線為半圓．則小物塊運(yùn)動(dòng)到x0處時(shí)F做的總功為(　　) A．0 B.Fmx0 C.Fmx0 D.x [解析]　F為變力，根據(jù)F－x圖象包圍的面積在數(shù)值上等于F做的總功來(lái)計(jì)算．圖線為半圓，由圖線可知在數(shù)值上Fm＝x0，故W＝πF＝πFmx0＝Fmx0. [答案]　C 8．一臺(tái)起重機(jī)從靜止開(kāi)始將一質(zhì)量m＝1.0103 kg的貨物勻加速豎直吊起，在2 s末貨物的速度v＝4 m/s.求起重機(jī)在這2 s內(nèi)的平均輸出功率及2 s末的瞬時(shí)功率．(g取10 m/s2) [解析]　貨物運(yùn)動(dòng)的加速度a＝＝ m/s2＝2 m/s2 設(shè)起重機(jī)吊繩的拉力為F，根據(jù)牛頓第二定律，有 F－mg＝ma 所以F＝m(g＋a)＝1.0103(10＋2) N＝1.2104 N 貨物上升的位移l＝at2＝4 m 則拉力做的功W＝Fl＝1.21044 J＝4.8104 J 故2 s內(nèi)的平均功率＝＝2.4104 W 2 s末的瞬時(shí)功率P＝Fv＝1.21044 W＝4.8104 W. [答案]　2.4104 W　4.8104 W [素能培養(yǎng)] 9．(多選)(2017江西師大附中模擬)如圖甲所示，一個(gè)質(zhì)量m＝2 kg的物塊靜止放置在粗糙水平地面O處，物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，在水平拉力F作用下物塊由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，物塊回到出發(fā)點(diǎn)O處，取水平向右為速度的正方向，物塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中其速度v隨時(shí)間t變化規(guī)律如圖乙所示，取g＝10 m/s2，則(　　) A．物塊經(jīng)過(guò)4 s時(shí)間到出發(fā)點(diǎn) B．4.5 s時(shí)水平力F的瞬時(shí)功率為24 W C．0～5 s內(nèi)摩擦力對(duì)物塊先做負(fù)功，后做正功，總功為零 D．0～5 s內(nèi)物塊所受合力的平均功率為1.8 W [解析]　由圖象可知，前4 s內(nèi)速度方向始終為正方向，故前4 s時(shí)間內(nèi)沒(méi)有回到出發(fā)點(diǎn)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)v－t圖線的斜率表示加速度，可知3～5 s內(nèi)，加速度a＝－ m/s2＝－3 m/s2,4.5 s時(shí)的速度v＝aΔt＝－3(4.5－4) m/s＝－1.5 m/s，根據(jù)牛頓第二定律有F＋μmg＝ma，得F＝－16 N，負(fù)號(hào)表示力的方向水平向左，水平力F的瞬時(shí)功率P＝Fv＝24 W，選項(xiàng)B正確；滑動(dòng)摩擦力的方向始終與速度方向相反，摩擦力始終做負(fù)功，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；3～5 s內(nèi)合力為恒力，物塊的位移為零，合力做的功為零，0～3 s內(nèi)，物塊的加速度a1＝ m/s2＝1 m/s2，位移s1＝132 m＝4.5 m，合力做的功W＝ma1s1＝9 J,0～5 s內(nèi)合力的平均功率＝＝ W＝1.8 W，選項(xiàng)D正確． [答案]　BD 10．(多選)(2017山西四校聯(lián)考)如圖所示，擺球質(zhì)量為m，懸繩長(zhǎng)為L(zhǎng)，把懸線拉到水平位置后放手．設(shè)在擺球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中空氣阻力F阻的大小不變，重力加速度大小為g.則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．重力做功為mgL B．繩的拉力做功為mgL C．空氣阻力F阻做功為－mgL D．空氣阻力F阻做功為－F阻πL [解析]　小球下落L的過(guò)程中，重力做功為mgL，A正確；繩的拉力始終與速度方向垂直，拉力做功為0，B錯(cuò)誤；空氣阻力F阻大小不變，方向始終與速度方向相反，故空氣阻力F阻做功為－F阻πL，C錯(cuò)誤，D正確． [答案]　AD 11．(2017廣東七校聯(lián)考)如圖所示，水平傳送帶長(zhǎng)為L(zhǎng)，始終以速度v保持勻速運(yùn)動(dòng)，把質(zhì)量為m的貨物無(wú)初速度地放到A點(diǎn)，當(dāng)貨物運(yùn)動(dòng)到AC的中點(diǎn)B時(shí)速度恰為v，而后被傳送到C點(diǎn)．貨物與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度大小為g.則貨物從A點(diǎn)到C點(diǎn)的過(guò)程中(　　) A．摩擦力對(duì)貨物做的功為μmgL B．摩擦力對(duì)貨物做功的平均功率為μmgv C．傳送帶克服摩擦力做功為μmgL D．傳送帶克服摩擦力做功的平均功率為μmgv [解析]　由于貨物在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，當(dāng)速度達(dá)到v時(shí)，不再受摩擦力，故摩擦力所做的功Wf＝μmg，故A錯(cuò)誤；在貨物加速過(guò)程中，摩擦力做功Wf＝μmg，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有＝t，由W＝Pt可得，從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程摩擦力對(duì)貨物做功的平均功率為P＝μmg＝μmgv；到達(dá)B點(diǎn)之后摩擦力不再做功，故總的平均功率要小于該值，故B錯(cuò)誤；貨物在加速過(guò)程中平均速度為，而傳送帶的速度為v，貨物加速運(yùn)動(dòng)的位移為，則傳送帶前進(jìn)的位移一定為L(zhǎng)，故傳送帶克服摩擦力所做的功為Wf′＝μmgL，故C正確；A點(diǎn)到C點(diǎn)用時(shí)t＝，故傳送帶克服摩擦力做功的平均功率應(yīng)為μmgv，故D錯(cuò)誤． [答案]　C 12．在檢測(cè)某種汽車(chē)性能的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量為3103 kg的汽車(chē)由靜止開(kāi)始沿平直公路行駛，達(dá)到的最大速度為40 m/s，利用傳感器測(cè)得此過(guò)程中不同時(shí)刻該汽車(chē)的牽引力F與對(duì)應(yīng)速度v，并描繪出如右圖所示的F－圖象(圖線ABC為汽車(chē)由靜止到達(dá)到最大速度的全過(guò)程，AB、BO均為直線)．假設(shè)該汽車(chē)行駛中所受的阻力恒定，根據(jù)圖線ABC： (1)求該汽車(chē)的額定功率． (2)該汽車(chē)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)35 s達(dá)到最大速度40 m/s，求其在BC段的位移． [解析]　(1)由圖線分析可知：圖線AB表示牽引力F不變即F＝8000 N，阻力f不變，汽車(chē)由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；圖線BC的斜率表示汽車(chē)的功率P不變，達(dá)到額定功率后，汽車(chē)所受牽引力逐漸減小，汽車(chē)做加速度減小的變加速直線運(yùn)動(dòng)，直至達(dá)到最大速度40 m/s，此后汽車(chē)做勻速直線運(yùn)動(dòng) 由圖可知：當(dāng)最大速度vmax＝40 m/s時(shí)，牽引力為Fmin＝2000 N 由平衡條件f＝Fmin可得f＝2000 N 由公式P＝Fminvmax得額定功率P＝8104 W. (2)勻加速運(yùn)動(dòng)的末速度vB＝，代入數(shù)據(jù)解得vB＝10 m/s 汽車(chē)由A到B做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度為a＝＝2 m/s2 設(shè)汽車(chē)由A到B所用時(shí)間為t1，由B到C所用時(shí)間為t2，位移為s，則t1＝＝5 s，t2＝35 s－5 s＝30 s B點(diǎn)之后，對(duì)汽車(chē)由動(dòng)能定理可得 Pt2－fs＝mv－mv 代入數(shù)據(jù)可得s＝75 m. [答案]　(1)8104 W　(2)75 m