创新方案高中物理鲁科版必修二：第1章检测发现闯关.

(时间60分钟，满分100分)一、选择题(本大题共9个小题，每小题6分，共54分，在每小题给出的四个选项中只有一个选项正确)1物体A、B质量相同，A放在光滑的水平面上，B放在粗糙的水平面上，在相同的力F作用下，由静止开始都通过了相同的位移s，如图1所示，那么()图1A力F对A做功较多，做功的平均功率也较大B力F对B做功较多，做功的平均功率也较大C力F对A、B做的功和做功的平均功率都相同D力F对A、B做功相等，但对A做功的平均功率较大解析：由WFs知，F对A和B做功一样多，B在粗糙水平面上由于受到阻力的作用，B的加速度小，由sat2知，通过相同的位移，B用的时间长，由P知，力F对B做功的平均功率小。答案：D2.如图2所示，平板车放在光滑水平面上，一个人从车的左端加速向右端跑动。设人受到的摩擦力为f，平板车受到的摩擦力为f，下列说法正确的是()Af、f均做负功图2Bf、f均做正功Cf做正功，f做负功D因为是静摩擦力，f、f做功均为零解析：要注意人与平板车之间为静摩擦力，人受到的摩擦力f水平向右，与人的运动方向一致，做正功；平板车受到的摩擦力f水平向左，与车的运动方向也一致，做正功，故B正确。答案：B3.如图3所示，细线的一端固定，另一端系一小球，现把细线拉至水平位置使小球从静止开始释放，在小球从最高点A摆至最低点B的过程中，下列说法中正确的是()A小球在A点重力的功率为零，小球在B点重力的功率不为零 图3B小球在A点重力的功率不为零，小球在B点重力的功率为零C小球在A点和B点重力的功率都为零D小球在A点和B点重力的功率都不为零解析：PFvcos ，为F与v的夹角，故在A点时PA0，在B点重力的功率PB0，选C。答案：C4.一物体自t0时开始做直线运动，其速度图线如图4所示。下列选项正确的是()A在06 s内，物体离出发点最远为30 mB在06 s内，物体经过的路程为40 m图4C在04 s内，物体的平均速率为8 m/sD在56 s内，物体所受的合外力做负功解析：在05 s内，物体向正向运动，56 s内向负向运动，故5 s末离出发点最远，由面积法求出05 s内的位移s135 m,56 s内的位移s25 m，总路程为40 m，A错误，B正确；由面积法求出04 s内的位移s30 m，此段时间内路程等于位移的大小，故平均速率7.5 m/s，C错误；由图像知56 s内物体加速，合外力和位移同向，合外力做正功，D错误。答案：B5关于机械效率，下列说法正确的是()A根据可知，有用功越大，机械效率越高B额外功越大的机械，机械效率越小C有用功总小于总功，所以1D越省力的机械，机械效率越高解析：有用功越大，若总功也越大，则机械效率不一定越高；额外功越大，若有用功越大，机械效率不一定越小。省力的机械不省功，机械效率不一定高。答案：C6水流从高处落下，对水轮机做了3108 J的功，对这句话的正确理解为()A水流在对水轮机做功前，具有3108 J的能量B水流在对水轮机做功时，具有3108 J的能量C水流在对水轮机做功后，具有3108 J的能量D水流在对水轮机做功的过程中，能量减少了3108 J解析：根据功与能的关系，水对水轮机做了3108 J的功，说明有3108 J的能量发生了转化，水对外做功，能量减少。故D正确。答案：D7.为减少二氧化碳排放，我国城市公交推出新型节能环保电动车。在检测某款电动车性能的实验中，质量为8102 kg的电动车由静止开始沿平直公路行驶，达到的最大速度为15 m/s，利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v，并描绘出F图像如图5所示(图中AB、BO均为直线)，假设电动车行驶中所受 图5的阻力恒定，则()A在全过程中，电动车在B点时速度最大BAB过程电动车做匀速运动CBC过程电动车做减速运动DBC过程电动车的牵引力的功率恒定解析：在BA过程中，随速度v增加，减小，而牵引力F恒定，可知电动车以恒定加速度启动，选项B错误；在CB阶段，由图像可知F，即Fv乘积不变，功率PFv恒定，说明电动车以恒定功率加速运动，直到速度最大，由图像可知电动车的最大速度vm15 m/s，由此可见，选项A、C错误，D正确。答案：D8.如图6所示，利用倾角为的传送带把一个质量为m的木箱匀速传送L距离，这时木箱升高h，木箱和传送带始终保持相对静止。关于此过程，下列说法正确的是()A木箱克服摩擦力做功mgh图6B摩擦力对木箱做功为零C摩擦力对木箱做功为mgLcos ，其中为动摩擦因数D摩擦力对木箱做功为mgh解析：木箱和皮带间的摩擦力为静摩擦力，对木箱做正功，木箱匀速运动，根据功能原理，摩擦力对木箱做的功等于克服重力做的功mgh，D选项正确。答案：D9.在水平面上，有一弯曲的槽道，槽道由半径分别为R/2和R的两个半圆构成(图7)。现用大小恒为F的拉力将一光滑小球从A点沿槽道拉至B点，若拉力F的方向时时刻刻均与小球运动方向一致，则此过程中拉力所做的功为() 图7A零 BFRC.FR D2FR解析：虽然拉力方向时刻改变，为变力，但力与运动方向始终一致，用微元法，在很小的一段位移内可以看成恒力，小球的路程为R，则拉力做的功为FR。选项C正确。答案： C二、计算题(本题包括3小题，共46分，解答要有必要的文字说明、方程式和演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的要注明单位)10(15分)如图8所示，质量为m的物块与倾角为的斜面体相对静止，当斜面体沿水平面向左匀速运动位移s时，求物块所受重力、支持力、摩擦力做的功和合力做的功。图8解析：物块受重力mg、支持力N和静摩擦力f，如图所示，物块随斜面体匀速运动，所受合力为零，则有Nmgcos ，fmgsin 重力与位移s的夹角为，故重力做的功WG0支持力N与位移s的夹角为()，故支持力做的功WNNscos()mgssin cos 静摩擦力f与位移s的夹角为()，故静摩擦力做的功Wffscos()mgssin cos 物块所受合力做的功等于各个力做的功的代数和，即W合WGWNWf0。答案：0mgssin cos mgssin cos 011(15分)一物体在水平面上沿直线运动，所受的水平拉力F及速度v随时间变化的关系如图9中的甲和乙所示，求014 s内：图9(1)拉力F对物体所做的功；(2)摩擦力对物体所做的功。解析：对于不同大小的力使物体发生的位移，可由vt图像求出，由WFs求出每一阶段拉力F所做的功，进而求出拉力所做的总功。再根据物体做匀速运动时摩擦力等于拉力，由摩擦力和总位移可求出摩擦力所做的功。(1)04 s内，F12 N，物体静止不动拉力做功W1046 s内，F28 N，物体的位移为s282 m8 m拉力做功为W2F2s288 J64 J612 s内，F34 N，物体的位移为s386 m48 m拉力做功为W3F3s3448 J192 J1214 s内，拉力为零，所以拉力不做功，W40由此可得：014 s内拉力做功为WFW1W2W3W4064 J192 J0256 J。(2)04 s内，物体不动，此时摩擦力不做功，414 s内，摩擦力f4 N，物体的位移为s(610)8 m64 m摩擦力做功为Wffs464 J256 J。答案：(1)256 J(2)256 J12(16分)上海世博会期间，新能源汽车成为园区的主要交通工具，其中有几百辆为氢燃料电池汽车。氢在发动机内燃烧过程中，只会排出水蒸气而无其他废气排出，因此不会产生温室效应，是环保汽车。有一辆氢气燃料汽车重6 t，阻力是车重的0.05倍，最大输出功率为60 kW，求：(1)车以a0.5 m/s2从静止匀加速起动，能有多长时间维持匀加速运动？(2)最大行驶速度为多少？(3)若此车以最大速度从上海驶往南京(约300 km)，发动机的效率为50%，则需要多少氢作燃料(每摩尔H2燃烧放出的热量为285.8 kJ)?解析：利用机车起动模型求解匀加速时间和最大行驶速度，利用机械效率定义式，求解燃料质量。(1)设车匀加速起动时间为t，则有FfmaP额Fvvat由解得t解得t20 s。(2)当速度继续增大时，F减小，a减小。当Ff时a0，速度最大，所以v20 m/s。(3)当汽车以最大速度行驶时，牵引力等于汽车所受的阻力所以Ff0.05610310 N3103 N汽车牵引力所做的功为WFs3103300103 J9108 J汽车发动机的总功为：W总 J1.8109 J因为每摩尔H2燃烧放出的热量为285.8 kJ，所以发动机做功所需H2的质量为：mH g1.26104 g12.6 kg。答案：(1)20 s(2)20 m/s(3)12.6 kg