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

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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
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