2016-2017学年高中物理第1章功和功率章末综合测评鲁科版必修2

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章末综合测评(第一章)(用时:60分钟满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题6分在每小题给出的四个选项中,第17题只有一项符合题目要求,第810题有多项符合题目要求全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1关于摩擦力做功,下列说法中正确的是()A滑动摩擦力阻碍物体的相对运动,一定做负功B静摩擦力起着阻碍物体的相对运动趋势的作用,一定不做功C静摩擦力和滑动摩擦力一定都做负功D滑动摩擦力可以对物体做正功【解析】摩擦力总是阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势,而且摩擦力对物体既可以做正功,也可以做负功,还可以不做功综上所述,只有D正确【答案】D2下列关于力做功的说法中正确的是() 【导学号:01360030】A人用力F300 N将足球踢出,球在空中飞行40 m,人对足球做功1 200 JB人用力推物体,但物体未被推动,人对物体做功为零C物体竖直上升时,重力不做功D只有恒力才能做功,变力不能做功【解析】球在空中飞行40 m不是人踢足球的力的位移,A错;物体没有被推动,位移为零,人对物体做功为零,B对;物体竖直上升时,重力做负功,C错;任何力都有可能做功,D错【答案】B3有关功、功率和机械效率的说法中,正确的是()A机械的功率越大,做的功就越多B功率不同的机械,做的功可能相等C机械做功的时间越少,功率就越大D机械的功率越大,机械效率就越高【解析】由P可得WPt,做功的多少由功率和做功的时间两个量决定,功率大的机械做的功不一定多,选项A错误,选项B正确;只有做功时间没有对应时间内的功,无法比较功率,选项C错误;功率和机械效率是两个不同的物理量,二者之间没有必然联系,选项D错误【答案】B4一辆汽车以功率P1在平直公路上匀速行驶,若驾驶员突然减小油门,使汽车的功率减小为P2并继续行驶若整个过程中阻力恒定不变,此后汽车发动机的牵引力将()A保持不变B不断减小C突然减小,再增大,后保持不变D突然增大,再减小,后保持不变【解析】由P1Fv知,当汽车以功率P1匀速行驶时,Ff,加速度a0.若突然减小油门,汽车的功率由P1减小到P2,则F突然减小整个过程中阻力f恒定不变,即Ff,此时加速度a0,所以汽车将减速由P2Fv知,此后保持功率P2不变继续行驶,v减小,F增大当Ff时,汽车不再减速,而以一较小速度匀速行驶,牵引力不再增大【答案】C5(2016济南高一检测)质量为1 kg的物体从足够高处自由下落,不计空气阻力,g取10 m/s2,则开始下落1 s末重力的功率是() 【导学号:01360031】A100 WB50 WC200 W D150 W【解析】自由落体运动的物体,从开始下落1 s时的瞬时速度为vgt10 m/s,则根据公式PFv可知,此时重力的功率为Pmgv100 W,选项A正确,其他选项均错【答案】A6某机械的效率是80%,它对外做了1 000 J的有用功,这台机械消耗的能量是()A1 000 J B800 JC1 200 J D1 250 J【解析】由可得,该机械消耗的总能量W总 J1 250 J,故D正确【答案】D7汽车以恒定的功率P在水平路面上行驶时的最大速度为vmax,设汽车所受的阻力不变,则下列说法中正确的是() 【导学号:01360032】A汽车在启动过程中的牵引力为P/vmaxB汽车所受的阻力大小为P/vmaxC当汽车的速度为vmax时的牵引力为D汽车牵引力的最大值为P/vmax【解析】由PFv可知,当功率P一定时,牵引力F,所以随速度v的增大,牵引力减小,当vvmax时,fF,若vvmax,则F,故A、C、D均错,B正确【答案】B8如图1所示,重物P放在粗糙的水平板OM上,当水平板绕O端缓慢抬高,在重物P开始滑动之前,下列说法中正确的是()图1AP受到的支持力不做功BP受到的支持力做正功CP受到的摩擦力不做功DP受到的摩擦力做负功【解析】摩擦力时刻与运动方向垂直,不做功,支持力时刻与运动方向相同,做正功,故选B、C.【答案】BC9一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动,合外力方向不变,大小随时间的变化如图2所示设该物体在t0和2t0时刻相对于出发点的位移分别是s1和s2,速度分别是v1和v2,合外力从开始至t0时刻做的功是W1,从t0至2t0时刻做的功是W2,则()图2As25s1v23v1Bs19s2v25v1Cs25s1W28W1Dv23v1W29W1【解析】由题意和图象可知,在开始至t0时刻物体的加速度为,t0时刻的速度为v1a1t0,位移为s1a1t,外力做功W1F0s1;从t0至2t0时刻物体的加速度为,2t0时刻的速度为v2v1a2t0,此阶段的位移为s2v1t0a2t,故2t0时刻相对于出发点的位移s2,外力做功W22F0s2,综合上述可知s25s1,v23v1,W28W1,故A、C正确【答案】AC10在平直路面上运动的汽车的额定功率为50 kW,若其总质量为2.5 t,在水平路面上所受的阻力为5103 N则下列说法中正确的是() 【导学号:01360033】A汽车所能提供的最大牵引力为5103 NB汽车所能达到的最大速度是10 m/sC汽车以0.5 m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动的最长时间为20 sD汽车以0.5 m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动的最长时间为16 s【解析】当汽车速度达到最大时,牵引力最小Ff,故选项A错误;由PFv得汽车所能达到的最大速度vmax m/s10 m/s,选项B正确;汽车以恒定的加速度a做匀加速运动,能够达到的最大速度为v,则有fma,解得vm/s8 m/s.由vat得,这一过程维持的时间t s16 s,选项D正确【答案】BD二、计算题(共3小题,共40分)11(12分)质量为5 kg的物体静止于水平地面上,现对物体施以水平方向的恒定拉力,1 s末将拉力撤去,物体运动的vt图象如图3所示,试求:图3(1)滑动摩擦力在03 s内做的功;(2)拉力在1 s末的功率【解析】(1)根据vt图象知,撤去拉力后物体加速度大小:a26 m/s2撤去拉力后,物体只受摩擦力,则fma230 N物体在3 s内的位移s m18 m摩擦力做的功为:Wffs540 J.(2)撤去拉力F之前,由牛顿第二定律得:Ffma1根据vt图象知,第1 s内加速度:a112 m/s2由瞬时功率公式得:PFv1 080 W.【答案】(1)540 J(2)1 080 W12(12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有一辆氢燃料电池汽车重6 t,阻力是车重的0.05倍,最大输出功率为60 kW,求: 【导学号:01360034】(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?【解析】(1)设车匀加速起动时间为t,则有FfmaPFvvat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.【答案】(1)20 s(2)20 m/s13(16分)汽车发动机的额定功率P60 kW,若其总质量为m5 t,在水平路面上行驶时,所受阻力恒为f5.0103 N,则:(1)汽车保持恒定功率启动时:求汽车所能达到的最大速度vmax.当汽车加速度为2 m/s2时,速度是多大?当汽车速度是6 m/s时,加速度是多大?(2)若汽车以a0.5 m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动,这一过程能维持多长时间?【解析】汽车在运动中所受的阻力大小为:f5.0103 N.(1)汽车保持恒定功率启动时,做加速度逐渐减小的加速运动,当加速度减小到零时,速度达到最大当a0时速度最大,所以,此时汽车的牵引力为F1f5.0103 N,则汽车的最大速度为vmax m/s12 m/s.当汽车的加速度为2 m/s2时,牵引力为F2,由牛顿第二定律得:F2fma,F2fma5.0103 N5.01032 N1.5104 N,汽车的速度为v m/s4 m/s.当汽车的速度为6 m/s时,牵引力为F3 N1104 N由牛顿第二定律得F3fma,汽车的加速度为a m/s21 m/s2.(2)当汽车以恒定加速度a0.5 m/s2匀加速运动时,汽车的牵引力为F4,由牛顿第二定律得F4fma,F4fma5.0103 N51030.5 N7.5103 N.汽车匀加速运动时,其功率逐渐增大,当功率增大到等于额定功率时,匀加速运动结束,此时汽车的速度为vtm/s8 m/s.则汽车匀加速运动的时间为:t s16 s.【答案】(1)12 m/s4 m/s1 m/s2(2)16 s7
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