2019-2020年高考物理 专题训练 力和运动、功和能（六）.doc

2019-2020年高考物理 专题训练 力和运动、功和能（六）一、选择题1一物体静止在粗糙水平地面上现用一大小为F1的水平拉力拉动物体，经过一段时间后其速度变为v若将水平拉力的大小改为F2，物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v对于上述两个过程，用WF1、WF2分别表示拉力F1、F2所做的功，Wf1、Wf2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功，则()A， B，C， D，2质量为m2 kg的物体沿水平面向右做直线运动，t0时刻受到一个水平向左的恒力F，如图甲所示，此后物体的vt图像如图乙所示，取水平向右为正方向，g10 m/s2，则()A物体与水平面间的动摩擦因数为B10 s末恒力F的瞬时功率为6 WC10 s末物体在计时起点左侧2 m处D10 s内物体克服摩擦力做功34 J3一物块沿倾角为的斜坡向上滑动当物块的初速度为v时，上升的最大高度为H，如图所示；当物块的初速度为时，上升的最大高度记为h重力加速度大小为g则物块与斜坡间的动摩擦因数和h分别为() Atan 和 Btan 和Ctan 和 Dtan 和4某汽车在平直公路上以功率P、速度v0匀速行驶时，牵引力为F0在t1时刻，司机减小油门，使汽车的功率减为，此后保持该功率继续行驶，t2时刻，汽车又恢复到匀速运动状态下面是有关汽车牵引力F、速度v的几种说法，其中正确的是()At2后的牵引力仍为F0 Bt2后的牵引力小于F0Ct2后的速度仍为v0Dt2后的速度大于v05一滑块在水平地面上沿直线滑行，t0时速率为1 m/s从此刻开始在与速度平行的方向上施加一水平作用力F，力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图甲和乙所示，两图中F、v取同一正方向则()A滑块的加速度为1 m/s2B滑块与水平地面间的滑动摩擦力为2 NC第1 s内摩擦力对滑块做功为0.5 JD第2 s内力F的平均功率为3 W6放在粗糙水平地面上的物体受到水平拉力的作用，在06 s内其速度与时间的图像和该拉力的功率与时间的图像如图甲、乙所示下列说法正确的是()甲乙A06 s内物体的位移大小为30 mB06 s内拉力做的功为70 JC合外力在06 s内做的功与02 s内做的功相等D滑动摩擦力的大小为5 N7如图所示，滑块以初速度v0滑上表面粗糙的固定斜面，到达最高点后又返回到出发点则能大致反映滑块整个运动过程中速度v、加速度a、动能Ek、重力对滑块所做的功W与时间t或位移x关系的是（取初速度方向为正方向）() 8为减少二氧化碳排放，我市已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，并描绘出如图所示的F图像(图中AB、BO均为直线)，假设电动车行驶中所受阻力恒为车重的0.05倍，重力加速度取10 m/s2则()A该车启动后，先做匀加速运动，然后做匀速运动B该车启动后，先做匀加速运动，然后做加速度减小的加速运动，接着做匀速运动C该车做匀加速运动的时间是1.2 sD该车加速度为0.25 m/s2时，动能是4104 J二、非选择题9对自由落体运动的研究：（1）16世纪末，伽利略对落体运动规律进行了探究，他探究的主要过程是_A猜想问题数学推理实验验证合理外推得出结论B问题猜想数学推理实验验证合理外推得出结论C问题猜想实验验证数学推理合理外推得出结论D猜想问题实验验证数学推理合理外推得出结论（2）由于条件所限，伽利略无法对自由落体运动进行准确实验研究现在某同学在研究性学习中利用打点计时器针对自由落体运动进行深入研究，设计了如下实验方案：如图甲所示，将打点计时器固定在铁架台上，先打开电源，后释放重物，重物带动纸带从静止开始下落，打出几条纸带并在其中选出一条比较理想的纸带如图乙所示，在纸带上取出若干计数点，其中每相邻计数点之间有四个点未画出，该同学已测得图中标出的数据s1、s2、s3、s4、s5，并已知打点计时器打点频率为f需要计算重力加速度和打各点时的速度，计算重力加速度的公式是g_(用f、s2、s5表示)，计算打计数点5时重物速度的公式是v5_(用f、s3、s4、s5表示)某同学用如图甲所示装置做“探究合力的功与动能改变量的关系”的实验，他通过成倍增加位移的方法来进行验证方法如下：将光电门固定在水平轨道上的B点，用重物通过细线拉小车，保持小车(带遮光条)和重物的质量不变，通过改变小车释放点到光电门的距离进行多次实验，每次实验时要求小车都由静止释放 （1）用游标卡尺测出遮光条的宽度d，示数如图乙所示，则d_cm（2）如果每次实验时遮光条通过光电门的时间为t，小车到光电门的距离为s，通过描点作出线性图像来反映合力的功与动能改变量的关系，则所作图像关系是_时才能符合实验要求AstBst2Cst1 Dst2（3）下列实验操作中必要的是_A调整轨道的倾角，在未挂重物时使小车能在轨道上匀速运动B必须满足重物的质量远小于小车的质量C必须保证小车由静止状态开始释放10如图甲所示，在水平路段AB上有一质量为2103 kg的汽车，正以10 m/s的速度向右匀速行驶，汽车前方的水平路段BC较粗糙，汽车通过整个ABC路段的vt图像如图乙所示，在t20 s时汽车到达C点，运动过程中汽车发动机的输出功率保持不变假设汽车在AB路段上运动时所受的恒定阻力(含地面摩擦力和空气阻力等)f12 000 N求：（1）汽车运动过程中发动机的输出功率P；（2）汽车速度减至8 m/s时加速度a的大小；（3）BC路段的长度(解题时将汽车看成质点)11为登月探测月球，上海航天技术研究院研制了“月球车”，如图甲所示，某探究性学习小组对“月球车”的性能进行了研究他们让“月球车”在水平地面上由静止开始运动，并将“月球车”运动的全过程记录下来，通过数据处理得到如图乙所示的vt图像，已知0t1段为过原点的倾斜直线；t110 s内“月球车”牵引力的功率保持不变，且P1.2 kW，710 s段为平行于横轴的直线；在10 s末停止遥控，让“月球车”自由滑行，“月球车”质量m100 kg，整个过程中“月球车”受到的阻力f大小不变（1）求“月球车”所受阻力f的大小和“月球车”匀速运动时的速度大小；（2）求“月球车”在加速运动过程中的总位移s；（3）求013 s内牵引力所做的总功A线生专项训练题（六）参考答案功、功率与动能定理1解析：根据xt得，两过程的位移关系x1x2，根据加速度的定义a得，两过程的加速度关系为a1由于在相同的粗糙水平地面上运动，故两过程的摩擦力大小相等，即f1f2f，根据牛顿第二定律Ffma得，F1f1ma1，F2f2ma2，所以F1F2f，即F1根据功的计算公式WFl，可知Wf1Wf2，WF1WF2，故选项C正确，选项A、B、D错误2解析：由题图乙知前后两段物体加速度的大小分别为a12 m/s2、a21 m/s2，由牛顿第二定律知Fmgma1，Fmgma2，联立得F3 N、0.05，A错；10 s末恒力F的瞬时功率为PFv18 W，B错；由速度图像与坐标轴所围面积的物理意义知，10 s内物体的位移x2 m，即在计时起点左侧2 m处，C对；10 s内物体的路程为L34 m，即10 s内物体克服摩擦力所做的功WFfL0.0510234 J34 J，D对选项C、D正确3解析：设物块与斜坡间的动摩擦因数为，则物块沿斜坡上滑时的加速度大小为：agcos gsin 当物块的初速度为v时，由运动学公式得：当物块的初速度为时，由运动学公式得：联解得：h由两式得：4解析：选A由PFv可知，当汽车的功率突然减小为时，瞬时速度还没来得及变化，则牵引力突然变为，汽车将做减速运动，随着速度的减小，牵引力逐渐增大，汽车做加速度逐渐减小的减速运动，当速度减小到使牵引力又等于阻力时，汽车再匀速运动，可见只有A正确5解析：选AC由vt图像可求得滑块的加速度a1 m/s2，A正确；设滑块所受的摩擦力大小为，由牛顿第二定律得：1ma，3ma，可得：1 N，B错误由WFl可得第1 s内摩擦力对滑块做的功W1 J0.5 J，C正确；由F可求得第2 s内力F的平均功率为3 W1.5 W，D错误6解析：选ABC根据速度与时间的图像，可以求出06 s内物体的位移大小为30 m；根据拉力的功率与时间的图像，可以求出06 s内拉力做的功为70 J；02 s内，拉力的大小为5 N，大于滑动摩擦力的大小；由于26 s内合外力不做功，所以合外力在06 s内做的功与02 s内做的功相等7解析：选AD由牛顿第二定律可知，滑块上滑的加速度方向沿斜面向下，下滑的加速度也沿斜面向下，但，由于摩擦力做负功，滑块返回出发点的速度一定小于v0，故A正确，B错误；因上滑和下滑过程中合外力不同，且Ek不小于0，故C错误；重力对滑块做的负功先增大后减小，D正确8解析：选BD.刚开始启动时，v较小，较大，F图像应从右往左看，根据图像可知电动车由静止开始做匀加速直线运动，达到额定功率后，牵引力逐渐减小，做加速度减小的加速运动，达到最大速度后做匀速直线运动，选项A错误，选项B正确；当达到最大速度vm15 m/s时，牵引力为Fmin400 N，此时牵引力与阻力平衡，故阻力fFmin400 N，匀加速运动的加速度a m/s22 m/s2，匀加速运动的最大速度v3 m/s，电动车维持匀加速运动的时间t s1.5 s，选项C错误；额定功率P额Fminvm40015 W6 000 W，由a解得加速度为0.25 m/s2时的速度v10 m/s，此时的动能Ekmv2800102 J4104 J，选项D正确9解析：（1）探究的过程：提出问题进行猜想数学推理实验验证(斜面上)合理外推(竖直方向)最终得出结论，B项正确（2）由相邻相等时间内位移差等于aT2，有s5s23gT2，T，解得：gf2，由匀变速直线运动的平均速度公式可知，v3，v4，T，解以上各式得：v5f解析：（1）由游标卡尺读数规则可知，示数为：10 mm0.0515 mm1.075 cm.（2）由题意可知，该同学是通过成倍改变位移来改变做功的，设重物对小车的拉力为F，对小车有：Fsm2，即有：s，则D正确（3）由（2）可知，公式中的F是指小车所受到的合力，而且在整个实验过程中保持不变，所以在该实验中不需要平衡摩擦力；同理可知，重物与小车质量的大小关系也不会对实验结果产生影响；若小车释放速度不为零，则会对实验结果产生影响，选项C正确答案：（1）B（2）f2f（1）1.075（2）D（3）C10解析：（1）汽车在AB路段时，牵引力和阻力相等F1f1，PF1v1联立解得：P20 kW.（2）t15 s后汽车处于匀速运动状态，有F2f2，PF2v2，f2P/v2联立解得：f24 000 Nv8 m/s时汽车在做减速运动，有f2Fma，FP/v解得a0.75 m/s2（3）Ptf2smvmv解得s93.75 m.11解析：（1）在10 s末撤去牵引力后，“月球车”只在阻力f作用下做匀减速运动，由图像可得a，由牛顿第二定律得，其阻力fma710 s内“月球车”匀速运动，设牵引力为F，则Ff由PFv1可得“月球车”匀速运动时的速度v1P/FP/f联立解得：v16 m/s，a2 m/s2，f200 N（2）“月球车”的加速运动过程可以分为0t1时间内的匀加速运动和t17 s时间内的变加速运动两个阶段，t1时功率为P1.2 kW，速度为vt3 m/s由PF1vt可得此时牵引力为F1P/vt400 N由牛顿第二定律：F1fma1，解得0t1时间内的加速度大小为a1(F1f)/m2 m/s2匀加速运动的时间t11.5 s匀加速运动的位移s1a1t2.25 m在07 s内由动能定理可得F1s1P(7t1)fsmvmv代入数据解得“月球车”在加速运动过程中的总位移s28.5 m.（3）在01.5 s内，牵引力做功W1F1s14002.25 J900 J在1.510 s内，牵引力做功W2Pt1 200(101.5) J10 200 J10 s后，停止遥控，牵引力做功为零013 s内牵引力所做的总功WW1W211 100 J