2019-2020年高考物理一轮总复习 5.1功和功率限时规范特训.doc

2019-2020年高考物理一轮总复习 5.1功和功率限时规范特训一、选择题(本题共10小题，每小题6分，共60分)1. 运动员在110米栏比赛中，主要有起跑加速、途中匀速跨栏和加速冲刺三个阶段，运动员的脚与地面间不会发生相对滑动，以下说法正确的是()A. 加速阶段地面对运动员的摩擦力做正功B. 匀速阶段地面对运动员的摩擦力做负功C. 由于运动员的脚与地面间不发生相对滑动，所以不论加速还是匀速，地面对运动员的摩擦力始终不对运动员做功D. 无论加速还是匀速阶段，地面对运动员的摩擦力始终做负功解析：因运动员的脚与地面间不发生相对滑动，故地面对运动员的静摩擦力对运动员不做功，A、B、D均错误，C正确。答案：C2. xx衡水市模拟如图所示，电梯与水平地面成角，一人站在电梯上，电梯从静止开始匀加速上升，到达一定速度后再匀速上升。若以FN表示水平梯板对人的支持力，G为人受到的重力，F为电梯对人的静摩擦力，则下列结论正确的是()A. 加速过程中F0，F、FN、G都做功B. 加速过程中F0，FN不做功C. 加速过程中F0，FN、G都做功D. 匀速过程中F0，FN、G都不做功解析：加速过程中，水平方向的加速度由静摩擦力F提供，所以F0，F、FN做正功，G做负功，选项A正确，B、C错误。匀速过程中，水平方向不受静摩擦力作用，F0，FN做正功，G做负功，选项D错误。答案：A3. 如图所示，质量相等的物体A和物体B与地面的动摩擦因数相等，在恒力F的作用下，一起沿水平地面向右移动x，则()A. 摩擦力对A、B做功相等B. A对B没有做功C. F对A做的功与F对B做的功相等D. 合外力对A做的功与合外力对B做的功相等解析：A、B一起向右运动，具有相同的加速度和合外力，运动了相同的位移，故合外力对A做的功与合外力对B做的功相等，则D正确；根据摩擦力公式FfFN，A的摩擦力大于B的摩擦力，摩擦力对A、B做功不相等，则A错误；A对B有向前的弹力，对B做正功，则B错误；力F没有作用在B上，对B不做功，则C错误答案：D4. 如图所示，一质量为M，长为L的木板，放在光滑的水平地面上，在木板的右端放一质量为m的小木块，用一根不可伸长的轻绳通过光滑的定滑轮分别与m、M连接，木块与木板间的动摩擦因数为，开始时木块和木板静止，现用水平向右的拉力F作用在M上，在将m拉向木板左端的过程中，拉力至少做功为()A. 2mgLB. mgLC. (Mm)gL D. mgL解析：在拉力F的作用下，m、M缓慢匀速运动，将m拉到木板的左端的过程中，拉力做功最少，设此时绳的拉力为T，则Tmg，TmgF，当m到达M左端时，M向右运动的位移为，故拉力做功WFmgL，故D正确。答案：D5. xx台州模拟 如图所示，滑雪者由静止开始沿斜坡从A点自由滑下，然后在水平面上前进至B点停下。已知斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数都为，滑雪者(包括滑雪板)的质量为m。A、B两点间的水平距离为L。在滑雪者经过AB段运动的过程中，克服摩擦力做的功()A. 大于mgL B. 等于mgLC. 小于mgL D. 以上三种情况都有可能解析：设斜面的倾角为，则滑雪者从A到B的运动过程中克服摩擦力做的功为WFfmgcosmg由题图可知cosL由两式联立可得：WFfmgL，故B正确。答案：B6. 质量为2 kg的物体放在动摩擦因数为0.1的水平面上，在水平拉力F的作用下，由静止开始运动，拉力做的功W和物体发生的位移x之间的关系如图所示，g10 m/s2。下列说法中正确的是()A. 此物体在AB段做匀加速直线运动，且整个过程中拉力的最大功率为15 WB. 此物体在AB段做匀速直线运动，且整个过程中拉力的最大功率为6 WC. 此物体在AB段做匀加速直线运动，且整个过程中拉力的最大功率为6 WD. 此物体在AB段做匀速直线运动，且整个过程中拉力的最大功率为15 W解析：前3 m位移内拉力F1 N5 N前3 m的加速度a11.5 m/s2前3 m末速度v13 m/s后6 m位移内拉力F2 N2 Na20，物体做匀速运动所以整个过程中拉力的最大功率为PmaxF1v153 W15 W。故选项D正确。答案：D7. xx哈尔滨模拟质量分别为2m和m的A、B两种物体分别在水平恒力F1和F2的作用下沿水平面运动，撤去F1、F2后受摩擦力的作用减速到停止，其vt图象如图所示，则下列说法正确的是()A. F1、F2大小相等B. F1、F2对A、B做功之比为21C. A、B受到的摩擦力大小相等D. 全过程中摩擦力对A、B做功之比为12解析：设A加速时加速度大小为a，则减速时加速度大小为0.5a，B加速时加速度大小为0.5a，减速时加速度大小为a。根据牛顿第二定律，对A：F1Ff12ma，Ff12m0.5a，对B：F2Ff20.5ma，Ff2ma，解得F13ma，F21.5ma，Ff2Ff1。A错误，C正确。外力F1、F2做功分别为：W1F1l1，W2F2l2，由图线围成的面积可知l10.5l2，故W1W211，B错误。两物体运动位移相同，故摩擦力做功之比为Ff1lFf2l11，D错误。答案：C8. xx青岛模拟(多选)一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5 s内做匀加速直线运动，5 s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其vt图象如图所示。已知汽车的质量为m2103 kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，g取10 m/s2，则()A. 汽车在前5 s内的牵引力为4103 NB. 汽车在前5 s内的牵引力为6103 NC. 汽车的额定功率为60 kWD. 汽车的最大速度为30 m/s解析：Ffmg2103 N，由题图知匀加速运动的加速度为a2 m/s2，由牛顿第二定律得FFfma，故F6103 N，故A错、B对。因5 s达到额定功率，P额Fv610310 W60 kW，C正确。P额Ffvm，得vm30 m/s, D正确。答案：BCD9. xx淄博模拟(多选)质量为1500 kg的汽车在平直的公路上运动，vt图象如图所示。由此可求()A. 前25 s内汽车的位移B. 前10 s内汽车所受的牵引力C. 前10 s内汽车的平均速度D. 1525 s内合外力对汽车所做的功解析：汽车在前25 s内的位移为vt图象与t轴所围面积，x总450 m，前10 s内汽车的平均速度 m/s10 m/s，汽车在1525 s内做匀加速直线运动，W合mvmv3.75105 J，而由FFfma，因Ff未知，故无法求前10 s内汽车的牵引力，故本题应选A、C、D。答案：ACD10. xx北京海淀检测(多选)一滑块在水平地面上沿直线滑行，t0时其速度为2.0 m/s。从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平拉力F，力F和滑块的速度v随时间t的变化规律分别如图甲和乙所示。设在第1 s内、第2 s内、第3 s内力F对滑块做功的平均功率分别为P1、P2、P3，则()A. P1P2P3B. P1P2P3C. 02 s内力F对滑块做功为4 JD. 02 s内摩擦力对滑块做功为4 J解析：第1 s内力F对滑块做功的平均功率为P1F1111 W1 W；第 2 s内力F对滑块做功的平均功率为P2F2231 W3 W；第3 s内力F对滑块做功的平均功率为P3F3322 W4 W；所以，P1P2P3，选项A错误B正确；02 s内力F对滑块做功为WF1x1F2x211 J31 J4 J，选项C正确；滑块所受摩擦力f2 N,02 s内滑块位移x2 m，摩擦力对滑块做功为fxcos1804 J，选项D错误。答案：BC二、非选择题(本题共2小题，共40分)11. (14分)xx六盘水模拟如图所示，水平传送带正以2 m/s的速度运行，两端水平距离l8 m，把一质量m2 kg的物块轻轻放到传送带的A端，物块在传送带的带动下向右运动，若物块与传送带间的动摩擦因数0.1，则把这个物块从A端传送到B端的过程中，不计物块的大小，g取10 m/s2，求摩擦力对物块做功的平均功率。解析：物块放到传送带上的初始阶段，由于与传送带有相对运动，物块受向右的滑动摩擦力而做加速运动，其受向右的摩擦力为：Ffmg0.1210 N2 N，加速度为ag0.110 m/s21 m/s2物块与传送带相对静止时的位移为：x2 m。摩擦力做功为：WFfx22 J4 J相对静止后物块与传送带之间无摩擦力，此后匀速运动到B端，物块由A端到B端所用的时间为：t5 s则物块在被传送过程中所受摩擦力的平均功率为：P0.8 W答案：0.8 W12. (26分)xx南京模拟质量为1.0103 kg的汽车，沿倾角为30的斜坡由静止开始向上运动，汽车在运动过程中所受摩擦阻力大小恒为xx N，汽车发动机的额定输出功率为5.6104 W，开始时以a1 m/s2的加速度做匀加速运动(g取10 m/s2)。求：(1)汽车做匀加速运动的时间t1；(2)汽车所能达到的最大速率；(3)若斜坡长143.5 m，且认为汽车到达坡顶之前，已达到最大速率，则汽车从坡底到坡顶需多长时间？解析：(1)根据牛顿第二定律有：Fmgsin30Ffma设匀加速的末速度为v，则有：PFvvat1代入数值，联立解得匀加速的时间为t17 s。(2)当达到最大速度vm时，有：P(mgsin30Ff)vm解得汽车的最大速度为vm8 m/s。(3)汽车匀加速运动的位移为x1at24.5 m在后一阶段牵引力对汽车做正功，重力和阻力做负功，根据动能定理有：Pt2(mgsin30Ff)x2mvmv2又有x2xx1代入数值，联立求解得：t215 s所以汽车总的运动时间为tt1t222 s。答案：(1)7 s (2)8 m/s (3)22 s