【优化方案】高考物理总复习 第五章第一节知能演练强化闯关 新人教版必修2.doc

知能优化演练1下列关于作用力、反作用力的做功问题中，说法正确的是()a作用力做功，反作用力也必定做功b作用力做正功，反作用力一定做负功c作用力的做功数值一定等于反作用力的做功数值d单纯根据作用力的做功情况不能判断反作用力的做功情况答案：d2自动电梯以恒定v0匀速上升，一个质量为m的人沿电梯匀速往上走，在t秒内走过此电梯电梯长为l，电梯斜面倾角为，则() 图519a电梯对该人做功为mglsinb电梯对该人做功为mgv0tsinc重力的功率为d重力的功率为mgv0sin解析：选bc.在人走过此电梯的过程中，人的动能未变，但重力势能增加了mglsin.在此过程时间t内电梯只运动了v0t的位移，也就是说电梯只能把人送到v0tsin的高度，所以b正确，a错误；重力的作用点在人身上，故c正确，d错误3(2012福州模拟)如图5110所示，木板可绕固定水平轴o转动木板从水平位置oa缓慢转到ob位置，木板上的物块始终相对于木板静止在这一过程中，物块的重力势能增加了2 j用fn表示物块受到的支持力，用ff表示物块受到的摩擦力在此过程中，以下判断正确的是() 图5110afn和ff对物块都不做功bfn对物块做功为2 j，ff对物块不做功cfn对物块不做功，ff对物块做功为2 jdfn和ff对物块所做功的代数和为0解析：选b.由做功的条件可知：只要有力，并且物块沿力的方向有位移，那么该力就对物块做功由受力分析知，支持力fn做正功，但摩擦力ff方向始终和速度方向垂直，所以摩擦力不做功由动能定理wmgh0，故支持力fn做功为mgh，b正确4用铁锤把小铁钉钉入木板，设木板对钉子的阻力与钉进木板的深度成正比，已知铁锤第一次将钉子钉进d，如果铁锤第二次敲钉子时对钉子做的功与第一次相同，那么，第二次钉子进入木板的深度是()a(1)db(1)dc.d d.d解析：选b.在将钉子钉入木板的过程中，随着深度的增加，阻力成正比地增加，这属于变力做功问题，由于力与位移成正比，可求出力对位移的平均值，将变力转化为恒力来处理根据题意可得第一次做功：wf1dd.第二次做功：wf2dd.联立解得d(1)d.5(2012江苏盐城调研)质量为3106 kg的列车，在恒定的额定功率下，沿平直的轨道由静止出发，在运动过程中受到的阻力恒定，经1103 s后达到最大行驶速度72 km/h.此时司机关闭发动机，列车继续滑行4 km停下来求：(1)关闭发动机后列车加速度的大小；(2)列车在行驶过程中所受阻力的大小；(3)列车的额定功率；(4)列车在加速过程中通过的距离解析：(1)关闭发动机后列车在阻力的作用下，滑行了一段距离后才停下来，列车做匀减速运动av2/(2l)202/(24000) m/s20.05 m/s2.(2)所受阻力ffma31060.05 n1.5105 n.(3)达到最大速度时，牵引力等于阻力，则p额ffv1.510520 w3106 w.(4)对加速过程应用动能定理p额tffl1mv2/2，代入数据解得l116 km.答案：(1)0.05 m/s2(2)1.5105 n(3)3106 w(4)16 km一、选择题1(原创题)2011年9月17日，国际田联钻石联赛布鲁赛尔站，约翰布莱克以19秒26的恐怖成绩获得男子200米金牌，只比“闪电”博尔特名下的现世界纪录慢0.07秒布莱克在比赛中，先做加速运动，然后匀速运动，最后加速冲刺已知他的脚与地面间不会发生相对滑动，以下说法正确的是()a加速阶段地面对他的摩擦力做正功b匀速阶段地面对他的摩擦力做负功c由于他的脚与地面间不发生相对滑动，所以不论加速还是匀速，地面对他的摩擦力始终不对他做功d无论加速还是匀速阶段，地面对他的摩擦力始终做负功解析：选c.由于布莱克的脚与地面间不发生相对滑动，地面对他产生摩擦力的瞬间，力的作用点位移为零，所以地面对他的摩擦力不做功，选项c正确2(2012黄冈模拟)如图5111所示，质量相同的两物体处于同一高度，a沿固定在地面上的光滑斜面下滑，b自由下落，最后到达同一水平面，则()图5111a重力对两物体做的功相同b重力的平均功率相同c到达底端时重力的瞬时功率papbd到达底端时两物体的动能相同，速度相同解析：选a.由于两个物体质量相同、下落高度相同，所以重力对两物体做的功相同，a选项正确由于下落的时间不同，所以重力的平均功率不相同，b选项错误根据机械能守恒可知，两物体到达底端时动能相同，即速度大小相同、方向不同，d选项错误由瞬时功率的计算式可得pamgvsin(为斜面倾角)，pbmgv，因此，到达底端时重力的瞬时功率papb，c选项错误3设汽车在启动阶段所受阻力恒定并做匀加速直线运动，则在这过程中()a牵引力增大，功率增大b牵引力不变，功率增大c牵引力增大，功率不变d牵引力不变，功率不变解析：选b.汽车在启动阶段做匀加速直线运动，其加速度为定值，由fffma知牵引力f不变；又由pfv知功率p增大，b正确4如图5112所示，用长为2l的轻绳悬挂一个质量为m的物体，一水平拉力施于轻绳中点拉绳，直到上段绳偏离竖直方向角，若拉力大小恒为f，则此过程中f做的功为() 图5112afl bflcoscflsin dmgl(1cos)解析：选c.由于f为恒力，用功的定义式计算，轻绳中点在f方向上的位移为lsin，f做功wfflsin，故c正确5(2012长沙模拟)在光滑的水平面上，用一水平拉力f使物体从静止开始移动x，平均功率为p，如果将水平拉力增加为4f，使同一物体从静止开始移动x，平均功率为()a2p b4pc6p d8p解析：选d.拉力由f变为4f，加速度变为原来的4倍，由xat2知，通过位移x的时间变为原来的，由p得p8p，故d正确6(2010高考新课标全国卷)如图5113所示，在外力作用下某质点运动的vt图象为正弦曲线从图中可以判断() 图5113a在0t1时间内，外力做正功b在0t1时间内，外力的功率逐渐增大c在t2时刻，外力的功率最大d在t1t3时间内，外力做的总功为零解析：选ad.0t1和t2t3时间内，质点做加速运动，外力做正功，故选项a正确；t1t3时间内，动能变化为零，外力做的总功为零，故选项d正确；0t1时间内，由图看速度大小变化和图象斜率表示加速度，加速度对应合外力，根据pfv可以得出外力的功率先增大后减小，故选项b错误；t2时刻，速率为零，此时外力的功率为零，选项c错误7(2012广东六校联合体联考)如图5114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()图5114a大于mgl b等于mglc小于mgl d以上三种情况都有可能解析：选b.设斜面的倾角为，则对滑雪者从a到b的运动过程中摩擦力做的功为：wffmgaccosmgcb，由图可知accoscbl，由两式联立可得：wffmgl，故b正确8(2012东城区模拟)以恒定的功率p行驶的汽车以初速度v0冲上倾角一定的斜坡，设受到的阻力(不包括汽车所受重力沿斜面向下的分力)恒定不变，则汽车上坡过程中的vt图象可能是()图5115解析：选c.对汽车进行受力分析，根据牛顿第二定律可得：mgsinfma，上坡过程，若汽车的速度v增大，加速度a减小，加速度减为零后，速度保持不变，根据vt图象的特点，斜率表示加速度，可以判断出c正确9一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物，当重物的速度为v1时，起重机的有用功率达到最大值p，以后起重机保持该功率不变，继续提升重物，直到以最大速度v2匀速上升为止，物体上升的高度为h，则整个过程中，下列说法正确的是()a钢绳的最大拉力为b钢绳的最大拉力为c重物的最大速度v2d重物匀加速运动的加速度为g解析：选bcd.由fmgma和pfv可知，重物匀加速上升过程中钢绳拉力大于重力且不变，达到最大功率p后，随v增加，钢绳拉力f变小，当fmg时重物达到最大速度v2，故v2，最大拉力fmgma，a错误，b、c正确由mgma得：ag，d正确10(2012银川模拟)提高物体(例如汽车)运动速率的有效途径是增大发动机的功率和减小阻力因数(设阻力与物体运动速率的平方成正比，即ffkv2，k是阻力因数)当发动机的额定功率为p0时，物体运动的最大速率为vm，如果要使物体运动的速率增大到2vm，则下列办法可行的是()a阻力因数不变，使发动机额定功率增大到2p0b发动机额定功率不变，使阻力因数减小到c阻力因数不变，使发动机额定功率增大到8p0d发动机额定功率不变，使阻力因数减小到解析：选cd.速度达到最大时，kv即pkv.由此可知，当vm增大到2vm时，若k不变，功率p变为原来的8倍，若功率不变，阻力因数变为原来的.二、非选择题11如图5116为修建高层建筑常用的塔式起重机在起重机将质量m5104 kg的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上做匀加速直线运动，加速度a0.2 m/s2，当起重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率直到重物做vm1.02 m/s的匀速运动取g10 m/s2，不计额外功求：图5116(1)起重机允许输出的最大功率(2)重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率解析：(1)当起重机的功率达到允许最大值，且重物达到最大速度vm时，拉力和重力相等，即fmg.根据pfvpmmgvm5104101.02 w5.1105 w.(2)根据牛顿第二定律fmgma又pmfvvat解得：t5 s.当t2 s时vatpfv解得p2.04105 w.答案：(1)5.1105 w(2)5 s2.04105 w12在检测某种汽车性能的实验中，质量为3103 kg的汽车由静止开始沿平直公路行驶，达到的最大速度为40 m/s，利用传感器测得此过程中不同时刻该汽车的牵引力f与对应速度v，并描绘出如图5117所示的f图象(图线abc为汽车由静止到最大速度的全过程，ab、bo均为直线)假设该汽车行驶中所受的阻力恒定，根据图线abc，求：图5117(1)该汽车的额定功率(2)该汽车由静止开始运动，经过35 s达到最大速度40 m/s，求其在bc段的位移解析：(1)由图线分析可知：图线ab表示牵引力f不变即f8000 n，阻力ff不变，汽车由静止开始做匀加速直线运动；图线bc的斜率表示汽车的功率p不变，达到额定功率后，汽车所受牵引力逐渐减小，汽车做加速度减小的变加速直线运动，直至达最大速度40 m/s，此后汽车做匀速直线运动由图可知：当最大速度vmax