山东青州一中2012届高三一轮物理复习测试：5.1功和功率(+最新高考题)

世纪金榜 圆您梦想 www jb1000 co m 本卷第 1 页 共 7 页 山东世纪金榜书业有限公司 山东青州一中山东青州一中 2012 届高三一轮物理复习 人教版 届高三一轮物理复习 人教版 第第 5 章章 机械能及其守恒定律机械能及其守恒定律 第第 1 节节 功和功率功和功率 一 选择题 本大题共 10 小题 每小题 7 分 共计 70 分 每小题至少一个答案正确 1 2010 福建福州质检 近年来我国的高铁发展迅速 而提速要解决许多具体的技术问题 其中提高 机车牵引功率是一个重要问题 已知匀速行驶时 列车所受阻力 Ff与速度 v 的一次方成正比 即 Ff kv 当福州至上海的 和谐号 动车分别以 240 km h 和 120 km h 的速度在水平轨道上匀速行驶时 机车的牵引功率之比为 A 1 1 B 2 1 C 4 1 D 无法确定 解析 匀速行驶时 F Ff P Fv Ffv kv2 速度变为原来的一半 功率变为原来的四分之一 选 项 C 正确 答案 C 图 5 1 12 2 2010 广州二测 如图 5 1 12 所示 质量为 m 的木块放在倾角为 的斜面上 与斜面一起水平 向左匀速运动 木块 A 对斜面的压力大小为 mgcos B 所受的支持力对木块不做功 C 所受的摩擦力对木块做负功 D 所受的摩擦力方向可能沿斜面向下 解析 木块受力平衡 受力情况如图所示 木块水平向左运动 则支持力 FN对木块做正功 摩擦力 Ff对木块做负功 重力 mg 不做功 木块对斜面的压力 FN FN mgcos 综上所述 可知选项 A C 对 B D 错 答案 AC 3 2009 年 9 月 20 日 因伤离开赛场 398 天的跨栏名将刘翔终于在上海黄金大奖赛上复出 并以 13 世纪金榜 圆您梦想 www jb1000 co m 本卷第 2 页 共 7 页 山东世纪金榜书业有限公司 秒 15 的优异成绩夺得亚军 刘翔在比赛中 主要有起跑加速 途中匀速跨栏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做负功 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对人做 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 由于人的脚与地面间不发生相对滑动 力的作用点位移为零 所以地面对人的摩擦力不做功 选项 C 正确 答案 C 4 一汽车在平直路面上匀速行驶 原来速度为 v0 从 t 0 时刻开始 将汽车发动机的输出功率调整 变大为某个值并保持不变 设汽车行驶过程所受阻力恒定不变 则汽车从 t 0 时刻开始的 v t 图象 是 图 5 1 13 解析 汽车发动机的输出功率变大后 将做加速度越来越小的变加速运动 故选 B 答案 B 5 如图 5 1 14 所示 分别用力 F1 F2 F3将质量为 m 的物体由静止沿同一光滑斜面以相同的加 速度从斜面底端拉到斜面的顶端 此时三个力的功率分别为 P1 P2 P3 则 图 5 1 14 A P1 P2 P3 B P1 P2 P3 C P3 P2 P1 D P1 P2 P3 解析 因三种情况加速度相同 则 F1 F2cos F3cos 为 F3与斜面的夹角 再由 v 可知 它们到达斜面顶端时的速度相同 而 P1 F1v P2 F2cos v 2ax P3 F3cos v 因此 P1 P2 P3 故 A 对 答案 A 世纪金榜 圆您梦想 www jb1000 co m 本卷第 3 页 共 7 页 山东世纪金榜书业有限公司 图 5 1 15 6 2011 广东省佛山一中月考 如图 5 1 15 所示 粗糙的斜面与光滑的水平面相连接 滑块沿水 平面以速度 v0运动 设滑块运动到 A 点的时刻为 t 0 距 B 点的水平距离为 x 水平速度为 vx 由于 v0不同 从 A 点到 B 点的运动图象有如下几种可能 其中表示摩擦力做功最大的是 如图 5 1 16 所示 图 5 1 16 解析 A C 图表示物体水平方向速度不变 说明从 A 点做平抛运动 B 图说明先平抛一段落在斜面 上 相碰后又脱离斜面运动 D 图说明滑块沿斜面下滑 所以 D 表示摩擦力做功最大 答案 D 图 5 1 17 7 如图 5 1 17 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皆为 滑雪者 包括滑雪板 的质量为 m A B 两点间水平距离为 L 在滑雪者经过 AB 段运动的过程中 摩擦力所做的功 A 大于 mgL B 小于 mgL C 等于 mgL D 以上三种情况都有可能 解析 设斜坡倾角为 滑雪者在斜坡上滑行距离为 s1 在水平面上滑行距离为 s2 则 Wf mgcos s1 mgs2 mg s1cos s2 mgL 答案 C 8 一滑块在水平地面上沿直线滑行 t 0 时其速度为 1 m s 从此刻开始在滑块运动方向上再施加一 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 5 1 18 中的 a 和 b 所示 设在第 1 秒内 第 2 秒内 第 3 秒内力 F 对滑块做的功分别为 W1 W2 W3 则以下关系式正确的是 世纪金榜 圆您梦想 www jb1000 co m 本卷第 4 页 共 7 页 山东世纪金榜书业有限公司 图 5 1 18 A W1 W2 W3 B W1 W2 W3 C W1 W3 W2 D W1 W2 W3 解析 在第 1 s 内 滑块的位移为 x1 1 1 m 0 5 m 力 F 做的功为 1 2 W1 F1x1 1 0 5 J 0 5 J 第 2 s 内 滑块的位移为 x2 1 1 m 0 5 m 1 2 力 F 做的功为 W2 F2x2 3 0 5 J 1 5 J 第 3 s 内 滑块的位移为 x3 1 1 m 1 m 力 F 做的功为 W3 F3x3 2 1 J 2 J 所以 W1 W2 W3 故应选 B 答案 B 9 2011 合肥质检 静止在粗糙水平面上的物块 受方向相同但大小先后为 F1 F2 F3的水平拉力作 用 先做匀加速运动 再做匀速运动 最后做匀减速运动到停下 F1 F2 F3分别对应上述三个过程 已知这三个力的作用时间相等 物块与水平面间的动摩擦因数处处相同 则下列说法中正确的有 A 这三个力中 F1做功最多 B 这三个力中 F2做功最多 C 加速运动过程中合力做的功大于减速运动过程中克服合力做的功 D 在全过程中 这三个力做的总功为零 解析 根据题意作出 v t 图如图所示 设 0 t 时刻物块通过的位移为 x 则 t 2t 时刻通过的位移为 2x 2t 3t 时刻通过的位移为 x W1 F1 x W2 F2 2x W3 F3 x 又因为物体是先加速 再匀速 后 减速的运动过程 所以有 F1 mg F2 mg F3 mg 且 F1 mg mg F3 以上各式联立可得 W2 W1 W3 A 错 B 对 加速过程和减速过程中物块所受合外力大小相等 方向相反 通过的路程 相等 因此加速过程中合力做的功等于减速过程中克服合力做的功 C 错 全过程中 这三个力方 向始终与物块位移方向相同 三力总功不为零 D 错 答案 B 世纪金榜 圆您梦想 www jb1000 co m 本卷第 5 页 共 7 页 山东世纪金榜书业有限公司 图 5 1 19 10 2010 山东潍坊上学期抽样 质量为 m 的汽车在平直路面上启动 启动过程的速度图象如图 5 1 19 所示 从 t1时刻起汽车的功率保持不变 整个运动过程中汽车所受阻力恒为 Ff 则 A 0 t1时间内 汽车的牵引力等于 m v1 t1 B t1 t2时间内 汽车的功率等于v1 m v1 t1 Ff C 汽车运动的最大速度 v2 v1 mv1 Fft1 1 D t1 t2时间内 汽车的平均速度小于 v1 v2 2 解析 由题图可知 0 t1阶段 汽车做匀加速运动 a F1 Ff ma 联立得 v1 t1 F1 m Ff 选项 A 错误 在 t1时刻汽车达到额定功率 P F1v1 v1 t1 t2时间内 汽车 v1 t1 m v1 t1 Ff 保持额定功率不变 选项 B 正确 t2时刻 速度达到最大值 v2 此时刻 F2 Ff P F2v2 v2 P F2 v1 选项 C 正确 由 v t 图线与横轴所围面积表示位移可知 t1 t2时间内 汽车的平均速 mv1 Fft1 1 度大于 选项 D 错误 v1 v2 2 答案 BC 11 2011 海南 一质量为 1kg 的质点静止于光滑水平面上 从 t 0 时起 第 1 秒内受到 2N 的水平外力 作用 第 2 秒内受到同方向的 1N 的外力作用 下列判断正确的是 A 0 2s 内外力的平均功率是W 9 4 B 第 2 秒内外力所做的功是J 5 4 C 第 2 秒末外力的瞬时功率最大 D 第 1 秒内与第 2 秒内质点动能增加量的比值是 4 5 解析 由动量定理求出 1s 末 2s 末速度分别为 v1 2m s v2 3m s 故合力做功为 w 功率 2 1 4 5 2 mvJ 世纪金榜 圆您梦想 www jb1000 co m 本卷第 6 页 共 7 页 山东世纪金榜书业有限公司 为 1s 末 2s 末功率分别为 4w 3w 第 1 秒内与第 2 秒动能增加量分别为 4 5 1 5 3 w pww t 比值 4 5 2 1 1 2 2 mvJ 22 21 11 2 5 22 mvmvJ 12 2011 2011上海上海 如图 一长为的轻杆一端固定在光滑铰链上 另一端固定一质量为的小球 一水Lm 平向右的拉力作用于杆的中点 使杆以角速度匀速转动 当杆与水平方向成60 时 拉力的功率为 A B mgL 3 2 mgL C D 1 2 mgL 3 6 mgL 答案 C 二 计算题 本大题共 2 小题 共 30 分 要有必要的文字说明和解题步骤 有数值计算的要注明单位 图 5 1 20 13 12 分 如图 5 1 20 所示 水平传送带以 v 2 m s 的速度运行 两端的距离为 l 10 m 把一质量为 m 1 kg 的物体轻轻放到传送带上 物体在传送带的带动下向右运动 如果物 体与传送带间的动摩擦因数 0 1 求把这个物体从传送带左端传送到右端的过程中 摩擦力对其 做了多少功 g 取 10 m s2 解析 滑动摩擦力的大小 Ff mg 0 1 1 10 N 1 N 物体在传送带上滑行时加速度的大小 a m s2 1 m s2 Ff m 1 1 加速到 v 2 m s 过程中物体运动的位移 x m 2 m v2 2a 22 2 1 所以摩擦力做功 W Ffx 1 2 J 2 J 答案 2 J 14 18 分 一辆汽车质量为 1 103 kg 最大功率为 2 104W 在水平路面由静止开始做直线运动 最 大速度为 v2 运动中汽车所受阻力恒定 发动机的最大牵引力为 3 103 N 其行驶过程中牵引力 F 与车速的倒数 的关系如图 5 1 21 所示 试求 1 v 世纪金榜 圆您梦想 www jb1000 co m 本卷第 7 页 共 7 页 山东世纪金榜书业有限公司 图 5 1 21 1 根据图线 ABC 判断汽车做什么运动 2 v2的大小 3 整个运动过程中的最大加速度 4 当汽车的速度为 10 m s 时发动机的功率为多大 解析 1 图线 AB 段牵引力 F 不变 阻力 Ff不变 汽车做匀加速直线运动 图线 BC 的斜率表示汽车 的功率 P P 不变 则汽车做加速度减小的加速运动 直至达到最大速度 v2 此后汽车做匀速直线运 动 2 汽车达到最大速度 v2时 牵引力为 F1 1 103 N 所以 v