优化探究高考物理一轮复习 5.1功 功率知能检测.doc

5.1功 功率随堂演练1(2012年高考江苏单科卷)如图所示，细线的一端固定于o点，另一端系一小球在水平拉力f作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由a点运动到b点在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是()a逐渐增大b逐渐减小c先增大，后减小 d先减小，后增大解析：因小球速率不变，所以小球以o点为圆心做匀速圆周运动受力如图所示，因此在切线方向上应有：mgsin fcos ，fmgtan .则拉力f的瞬时功率pfvcos mgvsin .从a运动到b的过程中，拉力的瞬时功率随的增大而增大a项正确答案：a2如图所示，一轻绳的一端系在固定粗糙斜面上的o点，另一端系一小球给小球一足够大的初速度，使小球在斜面上做圆周运动在此过程中()a斜面对小球的支持力做功b重力对小球不做功c绳的张力对小球不做功d在任何一段时间内，小球克服摩擦力所做的功总是等于小球动能的减少量解析：斜面的支持力、绳的张力总是与小球的运动方向垂直，故不做功，a错，c对；摩擦力总与速度方向相反，做负功；小球在重力方向上有位移，因而做功，b错；小球动能的变化量等于合力做的功，即重力与摩擦力做功的和，d错答案：c3(2014年滁州模拟)用一水平拉力使质量为m的物体从静止开始沿粗糙的水平面运动，物体的vt图象如图所示下列表述正确的是()a在0t1时间内拉力逐渐增大b在0t1时间内物体做曲线运动c在t1t2时间内拉力的功率不为零d在t1t2时间内合力做功为mv2解析：由fmgma及pfv知0t1时间内拉力f逐渐减小，物体做直线运动，a、b错误；在t1t2时间内，由动能定理知，f0，f合0，故c正确，d错误答案：c4一质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t0时刻开始受到水平外力的作用力的大小f与时间t的关系如图所示，力的方向保持不变，则下列说法中正确的是()a物体在t0和2t0时刻相对于出发点的位移之比是14b物体在t0和2t0时刻的瞬时速度之比是15c外力在o到t0和t0到2t0时间内做功之比是18d外力在t0和2t0时刻的瞬时功率之比是18解析：在0t0时间内，a，x1at，v1at0t0，在t02t0时间内，a，x2v1t0at，v2at0at0t0，所以a项中，位移之比为，a项错误；b项中，b项错误；c项中，w1f0x1，w22f0x2，所以w1w218，c项正确；d项中，p1f0v1，p22f0v2，所以p1p216，d项错误答案：c限时检测(时间：45分钟，满分：100分)命题报告教师用书独具知识点题号功的正负的判断和计算1、3、8功率的有关计算2、4结合图象对功、功率的计算5、6、10机车的启动问题7、9、11、12一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分，每小题只有一个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)1如图所示，三个固定的斜面底边长度相等，斜面倾角分别为30、45、60，斜面的表面情况都一样完全相同的三物体(可视为质点)a、b、c分别从三斜面的顶部滑到底部，在此过程中()a物体a克服摩擦力做的功最多b物体b克服摩擦力做的功最多c物体c克服摩擦力做的功最多d三物体克服摩擦力做的功一样多解析：设斜面倾角为，斜面底边长为x0，则物体下滑过程中克服阻力做功wmgcos mgx0，可见w与斜面倾角无关，d正确答案：d2开口向上的半球形曲面的截面如图所示，直径ab水平一小物块在曲面内a点以某一速率开始下滑，曲面内各处动摩擦因数不同，因摩擦作用物块下滑时速率不变，则下列说法正确的是()a物块运动过程中加速度始终为零b物块所受合力大小不变，方向在变c在滑到最低点c以前，物块所受重力的瞬时功率越来越大d在滑到最低点c以前，物块所受摩擦力大小不变解析：小物块沿半球形曲面做匀速圆周运动，加速度不为零，合力提供向心力，由f向m可知，其大小不变，方向在变，a错误，b正确；物块所受摩擦力大小等于物块重力沿切向的分力，故摩擦力逐渐减小，d错误；设物块速度与竖直方向间夹角为，则物块重力的瞬时功率pmgvcos ，p随的增大而减小，故c错误答案：b3如图所示，a、b叠放着，a用绳系在固定的墙上，用力f将b拉着右移用ft、fab和fba分别表示绳子的拉力、a对b的摩擦力和b对a的摩擦力，则下列叙述中正确的是()af做正功，fab做负功，fba做正功，ft不做功bf和fba做正功，fab和ft做负功cf做正功，其他力都不做功df做正功，fab做负功，fba和ft都不做功解析：力f与物体b的位移同向，故f做正功；fab与物体b的位移反向，故fab做负功；fba作用在a上，a静止不动，故fba不做功；绳子的拉力ft作用在a和墙上，二者均静止不动，故ft不做功答案：d4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的斜面上，(不计空气阻力)，则球落在斜面上时重力的瞬时功率为()amgv0tan b.c. dmgv0cos 解析：如图所示，由于v垂直于斜面，可求出小球落在斜面上时速度的竖直分量vv0/tan ，此时重力做功的瞬时功率为pmgv，b正确答案：b5(2014年合肥五校第一次联考)如右图所示，水平抛出的物体抵达斜面上端p处时，其速度方向恰好沿着斜面向下，然后沿斜面无摩擦滑下，在下图所示的图象中，正确描述物体重力的功率pg随时间t变化的图象是()解析：重力的功率pgmgvymg2t，为过原点的倾斜直线，斜率k1mg2；落到斜面上后，设速度为v1，斜面的倾角为，pgmg(v1gtsin )sin mgv1sin mg2tsin2，仍是一直线，斜率k2mg2sin2gtan ，摩擦力沿斜面向下，摩擦力与位移夹角小于90，则做正功；当agtan ，摩擦力沿斜面向上，摩擦力与位移夹角大于90，则做负功综上所述，b是错误的答案：b9如图所示为某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置当太阳光照射到小车上方的光电板时，光电板中产生的电流经电动机带动小车前进若质量为m的小车在平直的水泥路上从静止开始沿直线加速行驶，经过时间t前进的距离为s，且速度达到最大值vm.设这一过程中电动机的功率恒为p，小车所受阻力恒为f，那么这段时间内()a小车做匀加速运动b小车受到的牵引力逐渐增大c小车受到的合力所做的功为ptd小车受到的牵引力做的功为fsmv解析：小车运动方向受向前的牵引力f1、阻力f，因为v增大，p不变，由pf1v，f1fma，得出f1减小，a减小，当vvm时，a0；故a、b项错；合力的功w总ptfs，由动能定理，得w合fsmv，故c项错，d项对答案：d10(2012年高考天津理综改编)如图甲所示，静止在水平地面的物块a受到水平向右的拉力f作用，f与时间t的关系如图乙所示，设物块与地面的静摩擦力最大值fm与滑动摩擦力大小相等，则()a0t1时间内f的功率逐渐增大bt2时刻物块a的加速度最大ct2时刻后物块a做反向运动dt3时刻物块a的动能最小解析：0t1时间内物块a仍处于静止状态，f的功率为零，a错；t1t3时间内ffm，对物块a列方程得ffmma，f先增大后减小，因此加速度a先增大后减小，但v一直增大当f最大时，a最大，b正确；t3时刻ffm，a0，物块a速度达到最大，故c、d错误答案：b二、非选择题(本题共2小题，共30分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)11(15分)如图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：(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，拉力和重力大小相等，即fmg.根据pfvpmmgvm5104101.02 w5.1105 w.(2)根据牛顿第二定律fmgma又pmfv，vat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(15分)(2014年蚌埠模拟)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的速度向右匀速运动，汽车前方的水平路段bc较粗糙，汽车通过整个abc路段的vt图象如图乙所示(在t15 s处水平虚线与曲线相切)，运动过程中汽车发动机的输出功率保持20 kw不变，假设汽车在两个路段上受到的阻力(含地面摩擦力和空气阻力等)各自有恒定的大小(1)求汽车在ab路段上运动时所受的阻力大小ff1.(2)求汽车刚好到达b点时的加速度a.(3)求bc路段的长度解析：(1)汽车