2020高考物理一轮复习第5章机械能第一节功和功率达标诊断高效训练.pdf

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1、【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】1/8 2020高考物理一轮复习第5章 机械能 第一节功和功率达标诊断高效训练编 辑：_时 间：_教学资料范本【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】2/8(建议用时：60 分钟)一、单项选择题1.一个成年人以正常的速度骑自行车，受到的阻力为其总重力的0.02，则成年人骑自行车行驶时的功率最接近于()A1 W B10 WC100 W D 1 000 W解析：选 C.设人和车的总质量为100 kg，匀速行驶时的速率为5 m/s，匀速行驶时的牵引力与阻力大小相等，即F0.02mg20 N，则人骑自行车行驶时的功率为PFv100 W，故 C正确2同

2、一恒力按同样的方式施于物体上，使它分别沿着粗糙水平地面和光滑水平地面移动相同一段距离时，恒力做的功和平均功率分别为 W1、P1和 W2、P2，则二者的关系是()AW1 W2、P1P2 BW1 W2、P1P2CW1 W2、P1P2 D W1 W2、P1P2解析：选 B.由功的定义 W Flcos 可知，W1 W2，由于沿粗糙地面运动时加速度较小，通过相同位移所用时间较长，所以根据P可知，P1P2，故 B正确【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】3/8 3以一定的初速度竖直向上抛出一个小球，小球上升的最大高度为h，空气阻力的大小恒为F，则从抛出到落回到抛出点的过程中，空气阻力对小球做的功为

3、()A0 BFhCFh D 2Fh解析：选 D.阻力与小球速度方向始终相反，故阻力一直做负功，W Fh(Fh)2Fh，D选项正确4.有一固定轨道ABCD 如图所示，AB段为四分之一光滑圆弧轨道，其半径为R，BC段是水平光滑轨道，CD段是光滑斜面轨道，BC和斜面 CD间用一小段光滑圆弧连接有编号为 1、2、3、4完全相同的 4个小球(小球不能视为质点，其半径 rR)，紧挨在一起从圆弧轨道上某处由静止释放，经平面BC到斜面 CD上，忽略一切阻力，则下列说法正确的是()A四个小球在整个运动过程中始终不分离B在圆弧轨道上运动时，2 号球对 3 号球不做功C在 CD斜面轨道上运动时，2 号球对 3 号球

4、做正功D在 CD斜面轨道上运动时，2 号球对 3 号球做负功解析：选A.圆弧轨道越低的位置切线的倾角越小，加速度越小，故相邻小球之间有挤压力，小球在水平面上速度相同，无挤压不分离，在斜面上加速度相同，无挤压也不分离，故B、C、D错误，A正确5(20 xx 甘肃兰州一中月考)一质量为1 kg 的质点静止于光滑水平面上，从 t 0 时起，第 1 秒内受到 2 N的水平外力作用，第2 秒内受到同方向的 1 N 的外力作用下列判断正确的是()A02 s 内外力的平均功率是 WB第 2 秒内外力所做的功是 J【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】4/8 C第 2 秒末外力的瞬时功率最大D第 1

5、秒内与第 2 秒内质点动能增加量的比值是11解析：选 A.由牛顿第二定律和运动学公式求出1 s 末、2 s 末速度的大小分别为：v12 m/s、v23 m/s，故合力做功为 W mv2 4.5 J，功率为 P W W，所以 A对；第 2 s 内外力所做的功W2 mvmv 2.5 J，所以 B错；1 s 末、2 s 末功率分别为 4 W、3 W，所以 C错；第 1 秒内与第 2 秒内动能增加量分别为：mv 2 J，mv mv2.5 J，比值为 45，所以 D错二、多项选择题6(20 xx 河北邯郸月考)里约奥运会男子100 米决赛中，牙买加名将博尔特以 9 秒 81 的成绩夺得冠军博尔特在比赛中

6、，主要有起跑加速、途中匀速和加速冲刺三个阶段，他的脚与地面间不会发生相对滑动，以下说法正确的是()A加速阶段地面对人的摩擦力做正功B匀速阶段地面对人的摩擦力不做功C由于人的脚与地面间不发生相对滑动，所以不论加速还是匀速，地面对人的摩擦力始终不做功D无论加速还是匀速阶段，地面对人的摩擦力始终做负功解析：选 BC.由题意知，人的脚与地面间的摩擦力是静摩擦力，该力的作用点并没有发生位移，所以地面对人的摩擦力始终不做功，选项 B、C正确7(20 xx 湖北联考)在离水平地面 h 高处将一质量为m的小球水平抛出，在空中运动的过程中所受空气阻力大小恒为f，落地时小球距抛出点的水平距离为x，速率为 v.那么

7、，在小球运动的过程中()A重力做功为 mgh【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】5/8 B克服空气阻力做的功为f h2x2C落地时，重力的瞬时功率为mgvD重力势能和机械能都逐渐减少解析：选 AD.重力做功为WG mgh，A 正确；空气阻力做功与经过的路程有关，而小球经过的路程大于，故克服空气阻力做的功大于f，B错误；落地时，重力的瞬时功率为重力与沿重力方向的分速度的乘积，故落地时重力的瞬时功率小于mgv，C错误；重力做正功，重力势能减少，空气阻力做负功，机械能减少，D正确8(20 xx 河南南阳一中月考)如图所示为汽车的加速度和车速的倒数的关系图象若汽车质量为2103 kg，它由静

8、止开始沿平直公路行驶，且行驶中阻力恒定，最大车速为30 m/s，则()A汽车所受阻力为2103 NB汽车匀加速所需时间为5 sC汽车匀加速的加速度为3 m/s2D汽车在车速为 5 m/s 时，功率为 6104 W解析：选 AB.设汽车所受阻力大小为f，由汽车的加速度和车速倒数的关系图象可知，汽车从静止开始先做匀加速运动，加速度a2 m/s2，直到速度达到 v110 m/s，则匀加速阶段所用时间为t 5 s，此时汽车的牵引力功率达到最大，即Pm(f ma)v1；接下来做加速度逐渐减小的变加速运动，汽车的牵引力功率保持不变，当速度达到v230 m/s 时，加速度为零，此时Pm fv2，则解得f 2

9、103 N，Pm 6104 W，当汽车在车速为5 m/s 时，功率为3104 W，A、B正确，C、D错误三、非选择题【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】6/8 9(20 xx 江西鹰潭一中模拟)质量为 m的汽车以恒定的功率P 在平直的公路上行驶，汽车匀速运动的速度为v1，则当汽车以较小的速度 v2 行驶时，汽车的加速度为多少？解析：汽车以恒定的功率在公路上行驶时，由于速度逐渐增加，牵引力减小，汽车做加速度减小的加速运动，直到加速度减为零时做匀速运动，设匀速运动时牵引力为F，阻力为 Ff，则 FFf，PFv1Ffv1，所以 FfPv1根据牛顿第二定律可知a.答案：P（v1v2）mv1v

10、210质量为 2 kg 的物体静止在水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为 0.2，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等t0 时，物体受到方向不变的水平拉力F的作用，F的大小在不同时间段内有不同的值，具体情况如表格所示(g 取 10 m/s2)求：时间 t(s)02244668 拉力 F(N)4848(1)4 s末拉力的瞬时功率；(2)6 8 s 内拉力所做的功；(3)8 s内拉力的平均功率解析：(1)在 02 s 内，拉力等于 4 N，最大静摩擦力等于4 N，故物体静止在 24 s 内，拉力 F8 N，由牛顿第二定律得Fmg ma解得 a2 m/s2位移为 x1a(t)2 4 m【本资料精心

11、搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】7/8 4 s 末物体的速度大小vat 4 m/s4 s 末拉力的瞬时功率PFv84 W32 W.(2)在 46 s 内，拉力等于 4 N，滑动摩擦力等于4 N，故物体做匀速直线运动位移 x2vt 42 m 8 m在 68 s 内，拉力仍然是F8 N，物体的加速度大小仍为a2 m/s2.位移 x3vt a(t)2 12 m拉力所做的功 W Fx3812 J 96 J.(3)8 s内拉力做功 W 084 J 48 J 96 J 160 J平均功率 P20 W.答案：(1)32 W(2)96 J(3)20 W11(20 xx 常州模拟)高速连续曝光照相机可在底片上

12、重叠形成多个图像现利用这架照相机对MD-20 xx 家用汽车的加速性能进行研究，如图为汽车做匀加速直线运动时三次曝光的照片，图中汽车的实际长度为 4 m，照相机每两次曝光的时间间隔为2.0 s 已知该汽车的质量为 1 000 kg，额定功率为 90 kW，汽车运动过程中所受的阻力始终为 1 500 N.(1)试利用图示，求该汽车的加速度大小(2)若汽车由静止开始以此加速度做匀加速运动，匀加速运动状态最多能保持多长时间(3)汽车所能达到的最大速度是多大(4)若该汽车从静止开始运动，牵引力不超过3 000 N，求汽车运动2 400 m 所用的最短时间(汽车已经达到最大速度)【本资料精心搜集整理而来

13、，欢迎广大同仁惠存！】8/8 解析：(1)由题图可得汽车在第1 个 2.0 s 时间内的位移 x19 m，第 2 个 2.0 s时间内的位移 x215 m汽车的加速度 a1.5 m/s2.(2)由 FFfma得，汽车牵引力FFfma(1 500 1 0001.5)N3 000 N汽车做匀加速运动的末速度v m/s30 m/s匀加速运动保持的时间t1 s 20 s.(3)汽车所能达到的最大速度vm m/s60 m/s.(4)由(1)、(2)知匀加速运动的时间t1 20 s，运动的距离x1t1 20 m300 m所以，后阶段以恒定功率运动的距离x2(2 400 300)m 2 100 m对后阶段以恒定功率运动，有：P额 t2 Ffx2m(vv2)解得 t2 50 s所以最短时间为 t 总t1 t2(2050)s70 s.答案：(1)1.5 m/s2(2)20 s(3)60 m/s(4)70 s