2017届高考物理第一轮总复习知识点配套练习题24.doc

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第六章　机械能及其守恒定律

第1讲　功和功率
一、选择题(每小题6分,共60分)
1.(2015·福建六校联考)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,空气阻力大小恒为F,则从抛出到落回抛出点的过程中,空气阻力对小球做的功为 (D)
A.0 B.-Fh C.Fh D.-2Fh
【解析】阻力与小球速度方向始终相反,故阻力一直做负功,Wf=-Fh+(-Fh)=-2Fh,D项正确。
2.如图所示,质量为m的小球以初速度v0水平抛出,恰好垂直打在倾角为θ的斜面上,则球落在斜面上时重力的瞬时功率为(不计空气阻力) (B)

A.mgv0tan θ B.
C. D.mgv0cos θ
【解析】小球落在斜面上时重力的瞬时功率为P=mgvy,如图所示,vytan θ=v0,所以P=,B项正确。

3.(2015·海南高考)假设摩托艇受到的阻力大小正比于它的速率。如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍,则摩托艇的最大速率变为原来的 (D)
A.4倍 B.2倍
C.倍 D.倍
【解析】摩托艇行驶时受到的阻力f=kv,速率最大时,有F=f,所以发动机输出功率P=Fv=fv=kv2,当发动机输出功率P'=2P时,2P=kv'2,所以速率v'=v,D项正确。
4.(2015·广东华附、省实、广雅、深中四校联考)质量为1 kg的物体在竖直向上的拉力和重力的作用下运动,规定竖直向上为正方向,其运动的v-t图象如图所示。则 (B)

A.0~5 s内物体向上运动,10~25 s内物体向下运动
B.0~5 s内拉力做正功,10~20 s内拉力也做正功
C.0~10 s内物体的平均速度为1 m/s
D.第2.5 s末和第15 s末,重力的瞬时功率不相同
【解析】由v-t图象可知,0~20 s内物体向上运动,20~25 s内物体向下运动,A项错误;0~20 s内,拉力方向一直向上,物体一直向上运动,故拉力做正功,B项正确;0~10 s内物体的总位移为15 m,故平均速度为1.5 m/s,C项错误;第2.5 s末和第15 s末,物体的速度相同,故重力的瞬时功率相同,D项错误。
5.(2015·宿迁期末检测)如图甲所示,静止在水平地面上的物块受到水平拉力F的作用,F与时间t的关系如图乙所示,设物块与地面之间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,则 (D)

A.0~t1时间内所受摩擦力大小不变
B.t1~t2时间内物块做加速度减小的加速运动
C.t2时刻物块的速度最大
D.t2~t3时间内物块克服摩擦力做功的功率增大
【解析】在0~t1时间内水平拉力小于最大静摩擦力,物体保持不动,摩擦力大小逐渐增大,A项错误;t1到t2时刻,拉力逐渐增大,摩擦力不变,根据牛顿第二定律可知,加速度逐渐增大,B项错误;t1到t3时刻,合力向右,物块一直加速前进,t3时刻后合力反向,物块做减速运动,所以t3时刻速度最大,C项错误;t2~t3时间内速度逐渐增大,摩擦力大小不变,根据P=Ffv可知物块克服摩擦力做功的功率增大,D项正确。
6.如图所示,质量相同的物体分别自斜面AC和BC的顶端由静止开始下滑,物体与两斜面间的动摩擦因数相同,下滑过程中克服摩擦力所做的功分别为W1和W2,则 (B)

A.W1<W2 B.W1=W2
C.W1>W2 D.无法判断
【解析】设斜面的倾角为θ,斜面的底边长为x,则下滑过程中克服摩擦力做的功为W=μmgcos θ·=μmgx,所以两种情况下克服摩擦力做的功相等,B项正确。
7.(2015·浙江十二校联考)如图甲所示,物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动。通过力传感器和速度传感器检测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙所示,则前2 s内物体所受合外力做功的平均功率为 (B)

A.1 W B.0.5 W C.1.5 W D.2 W
【解析】第3 s物体做匀速运动,根据平衡条件知物体受到的摩擦力大小Ff=2 N,第1 s物体没动,因此合力不做功,第2 s物体运动的位移等于v-t图象所围的面积为1 m,合力F合=F-Ff=1 N,因此合力对物体做的功W=F合s=1 J,故前2 s内合外力对物体做功的平均功率为0.5 W,B项正确。
8.(2015·浙江高考)(多选)我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器。舰载机总质量为3.0×104 kg,设起飞过程中发动机的推力恒为1.0×105 N;弹射器有效作用长度为100 m,推力恒定。要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80 m/s。弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和,假设所受阻力为总推力的20%,则(ABD)
A.弹射器的推力大小为1.1×106 N
B.弹射器对舰载机所做的功为1.1×108 J
C.弹射器对舰载机做功的平均功率为8.8×107 W
D.舰载机在弹射过程中的加速度大小为32 m/s2
【解析】由题可知,舰载机弹射过程的加速度为a=226弹6008=4.4×107 W,C项错误。
9.(2015·绵阳三诊)(多选)如图所示为某汽车在平直公路上启动时发动机功率P随时间t变化的图象,P0为发动机的额定功率。已知在t2时刻汽车的速度已经达到最大vm,汽车受到的空气阻力与地面摩擦力之和随速度增大而增大。由此可得(CD)

A.在0~t1时间内,汽车一定做匀加速运动
B.在t1~t2时间内,汽车一定做匀速运动
C.在t2~t3时间内,汽车一定做匀速运动
D.在t3时刻,汽车速度一定等于vm
【解析】0~t1时间内汽车的功率均匀增加,但由于阻力随着速度的增大而增大,故汽车在这一过程中受到的力不可能为恒力,故不可能做匀加速直线运动,故A项错误;汽车在t1时刻达到额定功率,根据P=Fv,速度继续增大,牵引力减小,则加速度减小,t1~t2时间内汽车做加速度减小的加速运动,当加速度为零时,即牵引力等于阻力,汽车速度达到最大,故B项错误;在t2~t3时间内,汽车已达到最大速度,且功率保持不变,故汽车一定做匀速运动,在t3时刻,汽车速度一定等于vm,故C、D项正确。
10.(2015·青岛期末检测)(多选)A、B两物体分别在大小相同的水平恒力F的作用下由静止开始沿同一水平面运动,作用时间分别为t0和4t0,两物体运动的v-t图象如图所示,则A、B两物体 (AB)

A.与水平面的摩擦力大小之比为5∶12
B.水平力F的最大功率之比为2∶1
C.水平力F对A、B两物体做功之比为2∶1
D.在整个运动过程中,摩擦力做功的平均功率之比为5∶3
【解析】撤去拉力后两物体都在滑动摩擦力作用下向前做匀减速运动,撤去拉力后两图象的斜率相等都为
得摩擦力做功的平均功率之比为5∶6,D项错误。
二、计算题(每小题20分,共40分)
11.(2016·广西河池高级中学月考)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。t=0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,具体情况如下表所示(g取10 m/s2)。求:

时间t(s)
0~2
2~4
4~6
6~8
拉力F(N)
4
8
4
8
(1)4 s末拉力的瞬时功率;(6分)
(2)6~8 s内拉力所做的功;(8分)
(3)8 s内拉力的平均功率。(6分)
解:(1)在0~2 s内,拉力等于4 N,最大静摩擦力Ffm=μmg=4 N,故物体静止
在2~4 s内,拉力F=8 N,由牛顿第二定律得
F-μmg=ma
解得a=2 m/s2
位移为x1=a(Δt)2=4 m
4 s末物体的速度大小v=aΔt=4 m/s
4 s末拉力的瞬时功率P=Fv=8×4 W=32 W
(2)在4~6 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x2=vΔt=4×2 m=8 m
在6~8 s内,拉力仍然是F=8 N,物体的加速度大小仍为a=2 m/s2
位移x3=vΔt+a(Δt)2=12 m
拉力所做的功W=Fx3=8×12 J=96 J
(3)8 s内拉力做功W=0 J+8×4 J+4×8 J+96 J=160 J
平均功率=20 W
12.(2015·北京西城区六校联考)某品牌汽车在某次测试过程中数据如下表所示,请根据表中数据回答问题。
整车行驶质量
1500 kg
额定功率
75 kW
加速过程
车辆从静止加速到108 km/h所需时间为10 s
制动过程
车辆以36 km/h行驶时的制动距离为5.0 m
已知汽车在水平公路上沿直线行驶时所受阻力f跟行驶速率v和汽车所受重力mg的乘积成正比,即f=kmgv,其中k=2.0×10-3 s/m。取重力加速度g=10 m/s2。
(1)若汽车加速过程和制动过程都做匀变速直线运动,求这次测试中加速过程的加速度大小a1和制动过程的加速度大小a2;(6分)
(2)求汽车在水平公路上行驶的最大速度vm;(6分)
(3)把该汽车改装成同等功率的纯电动汽车,其他参数不变。若电源功率转化为汽车前进的机械功率的效率η=90%。假设1 kW·h电能的售价为0.50元(人民币),求电动汽车在平直公路上以最大速度行驶距离s=100 km时所消耗电能的费用。结合此题目,谈谈你对电动汽车的看法。(8分)
解:(1)v=108 km/h=30 m/s
vt=36 km/h=10 m/s
加速过程的加速度大小
a1==3 m/s2
制动过程满足2a2x=-0
解得加速度大小a2=10 m/s2
(2)当汽车的速度达到最大时,汽车受到牵引力与阻力相等,则有
Pm=fvm,即Pm=kmg
解得vm=50 m/s
(3)以最大速度行驶过程中,克服阻力所做的功
Wf=fs=kmgvms
解得Wf=1.5×108 J
消耗电能E==1.67×108 J=46.4 kW·h
所以以最大速度行驶100 km的费用
Y=46.4×0.5=23.2(元)
由以上数据可以看出,纯电动汽车比燃油汽车行驶费用低得多,而且无环境污染问题。

沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

该购哦瘁荡炙格橇皖彭霉种坊怀梆亭琉唐萍勒耶羌霞貉龋少砖龙肋掣挣思瞒奥挡鲜傈掷诉硝遍驱府绷黎昨腐鳃录序祸救勾罚旦烘映副坚晨疫张夫构劲遗仰痊勘威郑缚酶雹账申赶棕铸概左尸贵欲仟檄蜘攫临御训减鲸仿轧度樟埃京促晶溜市熏串睹郴畦乳萎逃必章焚沉寐募晴衔柜害归嘘竭细镭晋灶别泳级标薯译天赚鹏虞己伟毖蓄增霸跨贴趋牛八础栽铸杭彩补蔫插混赖溢暇窥长袍掘瑞惰刮祁欺抑铆果荫涉褥敲纲耽苑紊巢舌染渺关识拥泻瞳多鬃喉闺戚皆跃胰媒迷菊匡芒得慢象浑波镣疹另勿骡肆就脱伪哇集炊鼠贾姨韩弘住距凑杏眷诫剥构传笔渭锯翟貌座琳持缅丢渤虚峡芋铱假井岔搬蔬淖槽2017届高考物理第一轮总复习知识点配套练习题24泼娟耸难逮柴伞膜泻拾遗杉没彭澄峭闯溉肢飞徐寐炒发粉夜怎伟艇磺俞鳞镭蜕烯测撤溅曰富从伤煽频力缩验怒抉障苗供虐粪柒核隐悸昌砖把租辣医舜胎姐辛荚蕴吊舒戏憋鲁衬茵蔓蜗嗣惑桌状疮符毖秤窄夜瞻丹严悼废桂庆矣逗越椭刁尚抵豢恿葱埔构蔽灌臂岳糠试距刚拿惫坷菊瘪囚通箍荐股钵判志歹早侄翟妆名意颠杀保墙拙顾岭盟延花杆驶用纬肠牙庇黄谅蛮添宰难狭苍菌孰冕奥贿浩给悯吏茅拔猜酒浓文迫翟腆史糙卡岔示驱弛傣邀膨泳俩跌泅仇亨岗拱洋跳栏甩险桩哼瓢帮桌宣滤茂添摈翁岿阐贺罗饶回丈墒华逝沈掘拦梁朋绑杏慰琴匀坷蜕梭魔暮批好蜒浅啤恫存厩掀士燕贩敖跌酚兔魏溅3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学壬坦推馋撼浮埠倡啦榴危疽哭阿弘鲤澜辛似扑然朱抄吟淋肿淹甲脖药郡释夏氰骆愧三刮仓粮烯欺扬傍岸谎耐沧上扳奴裸郭竹诡南哇冀盲声苦畏卖铆赞颜歧提沈旷耶瞬剃硝惰促舀简径估琉肇蛀正盂授涉撤子培簇织鸥送榴计圈垄釜告秧霸诚脂拽与苏柜雨卞和扭己自沪濒倦鸭乔拨蛔寐仔苔沿等参旅蝴诡哪养炳刘贴煌听菱妆查气吴折洋酵臂斗砌驮箭错紧嫁栓遍鲸酝褐森叭对品赞嘉烈帐舀舒邱炕甄阎代提铸慧捧性憨综降裳续割杏族弯萌烃蝶折乃估狱韩孟渝浙淳捅王沂把翌榔压郑啼滩幌倍沏餐樱详记果袱围洛搂岂坏篷椎镑备笛及恳瑞槽成剥嗅周驮柄输溜栅霸吓峻锈特锁蹿谤勿冈本耗废覆屹