2019高考物理一轮复习第五章《机械能》第1课时功和功率课时冲关新人教版

1、第五章第 1 课时功和功率考能提升沖刺高考一、单项选择题（本题共 6 小题，每小题 6 分，共 36 分）1 . （68520128）（2017 广东广州执信中学期中考试）如图所示，水平路面上有一辆质量为M的汽车，车厢中有一个质量为m的人正用恒力F向前推车厢，在车以加速度a向前加速行驶距离L的过程中，下列说法正确的是（）A. 人对车的推力F做的功为FLB. 人对车做的功为maLC. 车对人的作用力大小为maD. 车对人的摩擦力做的功为（FmaL解析：A 根据功的公式可知，人对车做功为W FL,故 A 正确；在水平方向上，由牛顿第二定律可知车对人的作用力为F=ma人对车的作用力为一ma故人对车做

2、的功为 毎一maL故 B 错误；因车对人还有支持力，大小等于mg故车对人的作用力为N= ma2+，故C 错误；对人由牛顿第二定律得fF=ma解得f=m时F,车对人的摩擦力做功为 W=fL= （F+maL,故 D 错误.2 .（2017 江苏镇江模拟）如图所示，匈牙利大力士希恩考若尔特曾用牙齿拉动50 t 的 A320客机他把一条绳索的一端系在飞机下方的前轮处，另一端用牙齿紧紧咬住，在将客机拉动了约 40 m 假设大力士牙齿的拉力约为5X103N,绳子与水平方向夹角B约为 30则飞机在被拉动的过程中（）A. 重力做功约 2.0X107JB. 拉力做功约 1.7X10 JC. 克服阻力做功约 1.

3、5X105 *J5D.合外力做功约 2.0X10 J解析：B 飞机在水平方向被拉动，故此过程中飞机的重力不做功，故 A 错误；根据 W=Fscos52 s 的时间内3. （2017 江西余江一中二模）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-2 -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fm大小与滑动摩擦力大小相等，则（）A.0ti时间内所受摩擦力大小不变B. tit2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. t2t3时间内物块克服摩擦力做功的功率增大解析：D 在 0ti时间内水平拉力小于最大静摩擦力，物块保持不动，摩擦力大小逐渐增大，故

4、 A 错误；tit2时间内，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，故 B 错误；tit3时间内，合力向前，物块一直加速前进，t3时刻后合力反向，物块要做减速运动，所以t3时刻物块速度最大，故 C 错误；t2t3时间内物块速度逐渐增大，摩擦力大 小不变，根据P=fv可知物块克服摩擦力的功率增大，故 D 正确.4. （20i7 福建莆田质检）如图所示，乒乓球运动员用同一个乒乓球两次发球，乒乓球恰好都在等高处水平向左越过球网，从最高点落到台面的过程中（不计乒乓球的旋转和空气阻力），下列说法正确的是（）A.球第 i 次过网时的速度小于第 2 次的I1 2T1B.球第 i 次的

5、速度变化量小于第 2 次的C.球两次落到台面时重力的瞬时功率相等D.球两次落到台面过程中重力的平均功率不相等i2解析：C 球下落的高度相同，由h= 2gt可知下落的时间相等，因球第i 次比第 2 次通过的水平位移大，根据x=vt可知，球第 i 次过网时的速度大于第 2 次过网时的速度.球在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动，故速度变化量只在竖直方向，由v=gt可得速度变化量相等.重力的瞬时功率P=mgv,落地时竖直方向的速度相等，故球两次落到台面时重力的瞬时功率相等.平均功率等于功除以时间，重力两次做的功相同，时间也相同，重力两次的平均功率也相同.故选C.5. （68520129

6、）（2017 山西康杰中学、长治二中、临汾一中、忻州中学四校联考）质量m 20-3 -kg 的物体，在大小恒定的水平外力F的作用下，沿水平面做直线运动.02 s 内F与运动方向相反，24 s 内F与运动方向相同，物体的v-t图象如图所示.g取 10 m/s2,则（）A. 拉力F的大小为 100 NB. 物体在 4 s 时拉力的瞬时功率为 120 WC. 4 s 内拉力所做的功为 480 JD.4 s 内物体克服摩擦力做的功为 320 J解析：B 取物体初速度方向为正方向，由图象可知物体与水平面间存在摩擦力，由图象可知 02 s 内，一Ff=ma且a= 5 m/s ； 24 s 内，一F+f=m

7、a且a2= 1 m/s，联立以上两式解得F= 60 N ,f= 40 N , A 错误.由P=Fv得 4 s 时拉力的瞬时功率为 120 W B 正确.由W=Pt得 4 s 内拉力所做的功为一 480 J, C 错误.摩擦力做功W fs，摩擦力始终与速度方向相反,故s为路程，由图象可知总路程为12 m,4 s 内物体克服摩擦力做的功为6 .（2017 福建厦门双十中学期中）一辆汽车在水平路面上匀速直 线行驶， 阻力恒定为f.t1时刻驶入一段阻力为 2f的路段继续行驶.t2时刻驶出这段路， 阻力恢复为f.行驶中汽车功率恒定，则汽车的速度v及牵引力F随时间t的变化图象可能是（）解析：A t1之前，

8、汽车做匀速直线运动，牵引力与阻力相等,做减速运动，由P=Fv知，随着速度的减小，牵引力逐渐增大，即汽车做加速度逐渐减小的减速运动，当牵引力增到 2f时，汽车做匀速运动.t2时刻后，汽车驶出这段路，阻力恢复为f,这时牵引力为 2f大于阻力f,汽车做加速运动，由P=Fv知，随着速度增大，牵引力逐渐减小，加速 度逐渐减小.t1时刻后阻力变为 2f,汽车ARD5. （68520129）（2017 山西康杰中学、长治二中、临汾一中、忻州中学四校联考）质量m 20-4 -由以上分析可知，A 正确.二、多项选择题（本题共 4 小题，每小题 6 分，共 24 分.全部选对的得 6 分，部分选对的得 3 分，有

9、选错或不答的得 0 分）7. （2017 重庆育才中学月考）质量为m的物体在水平恒定外力F作用下沿水平面做匀加速-5 -x= 2 m 至x= 6 m 的过程中，物块做匀加速直线运动x= 0 至x= 6 m 的过程中，拉力的平均功率是4 WABD Wx图线的斜率表示水平拉力F的大小，由图可知，x= 0 至x= 2 m 的过程中,_ 2 . .水平拉力为F1= 4N,由牛顿第二定律有F1mg= ma解得a= 1 m/s ,故 A 正确.根据图象可知，12x= 4 m 对应拉力做的功 V= 12 J , 04 m 的过程中，根据动能定理有W-imgx=?mv,解得v=2 m/s,则在x= 4 m 时

10、，摩擦力的瞬时功率是P=imgv=0.1x2X10X2 W= 4 V,故 B 正确.W-x图线的斜率表示水平拉力F的大小，由图可知，x= 2 m 至x= 6 m 的过程中，水平拉力F2= 2 N ,而f=img=2 N ,F2=f,物块做匀速直线运动，故C 错误.在x= 0 至x= 2 m 的过程中物块的v,4运动时间t1=-= 2 s，在x= 2 m 至x= 6 m 的过程中物块的运动时间t2= s = 2 s，在x= 0 至x a2W16=6 m 的过程中，拉力的平均功率P= W= 4 W,故 D 正确.11+124直线运动，一段时间后撤去外力，已知物体的v-t图象如图所示,则下列说法正确

11、的有（mvA.物体所受摩擦力大小为药B.水平拉力大小是物体所受摩擦力大小的2 倍C.物体在加速阶段的平均速度大于减速阶段的平均速度D. 03t0时间内物体克服摩擦力做功的平均功率为2mv4t0解析：AD 由v-t图象知物体在加速阶段的加速度大小为a1=,在减速阶段的加速度大小t0Vo为a2= ，由牛顿第二定律知物体所受摩擦力大小为f=ma=2t02t0mv十,A 正确；而F-f=ma,即水平拉力大小为F=3mv0，是物体所受摩擦力大小的 3 倍，B 错误；由v-t图象知物体在加速阶段的2t0V03V0t0平均速度和在减速阶段的平均速度均为 2，C 错误；03t0时间内物体的位移为x=尹，所以克

12、x2服摩擦力做功的平均功率为P=矿=乎，D 正确.3t04t08. （2017 河南模拟）质量为 2 kg 的物块，放在水平面上，物块与水平面间的动摩擦因数=0.1 ,在水平拉力的作用下物块由静止开始运动，水平拉力做的功W随物块的位移x变化的关系如图所示.重力加速度g取 10 m/s2，下列说法正确的是（）A.在x= 0 至x= 2 m 的过程中，物块的加速度大小是1 m/s2B.在x= 4 m 时，摩擦力的瞬时功率是 4 WC.在D.在解析:9. （2017 四川成都七中第一次理科综合）如图所示，轻质弹簧一端固定在水平面上，另-6 -端放置一质量 m= 1 kg 的小球，小球此时处于静止状态

13、，现用竖直向上的拉力F作用在小球上，使小球开始向上做匀加速直线运动，经0.2 s 弹簧刚好恢复到原长，此时小球的速度为 1 m/s，整个过程弹簧始终在弹性限度内，g取 10 m/s2.下列说法正确的是（）A.在 00.2 s 内，拉力的最大功率为15 WB. 弹簧的劲度系数为 100 N/cmC.在 0.2 s 时撤去外力， 则小球在全过程中能上升的最大高度为15 cmD. 在 00.2 s 内，拉力F对小球做的功等于 1.5 J解析：AC 小球从静止开始向上做匀加速直线运动，经0.2 s 弹簧刚好恢复到原长，此时vvo小球的速度v= 1 m/s , 0.2 s 内小球的位移x= -t = 0

14、.1 m，加速度a=f= 5 m/s .刚开始弹簧静止，故mg= kx,）0 N/m,故 B 错误对小球受力分析，小球受重力、拉力和弹簧X的弹力，根据牛顿第二定律有Fm肝k x gat2=ma解得F= 5+ 250t2（t 0.2 s），拉力F的功率P=Fv=Fat= （5 + 250t2） X5t，当t= 0.2 s 时，拉力功率达到最大，为Fm= 15 W,故 A 正2确.撤去F后，小球离开弹簧做竖直上抛运动，能继续上升的最大高度为h=V= 0.05 m，故小2g球在全过程中能上升的最大高度为H= x+h= 0.15 m = 15 cm，故 C 正确.在 00.2 s 内拉力F=5+ 25

15、0t2（t 0.2 s），逐渐增加，最大为 15 N，位移为 0.1 m，故拉力做的功W15 NX0.1 m=1.5 J，故 D 错误.10. （2017 福建泉州一诊）如图甲所示，在倾角为 37。的粗糙且足够长的斜面的底端，一质量 m= 2 kg、可视为质点的滑块压缩一轻弹簧并锁定，滑块与弹簧不相连.t= 0 时解除锁定，计算机通过传感器描绘出滑块的v-t图象如图乙所示，其中ab段为曲线，be段为直线，g取 10 m/s2,sin 37 = 0.6，cos 37 = 0.8，则下列说法正确的是（）A. 在滑块与弹簧脱离之前，滑块一直做加速运动B. 滑块在 0.15 s 末的加速度为8 m/s

16、29. （2017 四川成都七中第一次理科综合）如图所示，轻质弹簧一端固定在水平面上，另-7 -C.滑块在 0.1 s 末克服重力做功的功率为32 WD.滑块与斜面间的动摩擦因数为0.25-8 -的水平推力作用下运动，推力F随位移x变化的图象如图乙所示，已知物体与地面之间的动摩擦因数为2= 0.5，取g= 10 m/s .解析：BD 00.1 s 为滑块和弹簧接触的过程，由图象可知，滑块先做加速运动后做减速运动，故 A 错误；v-t图线的斜率代表加速度，0.10.2 s 内滑块的加速度a= V=0.8二 m/s2t0.12=-8 m/s ,故 B 正确；在 0.1 s 末滑块的速度为 1.6

17、m/s,克服重力做功的功率为PG=mg思 in=19.2 W，故 C 错误；在 0.10.2 s 内，对滑块，由牛顿第二定律可知mgiin 37卩mgcosagsi n 3737=ma解得1=geos 37。 =0.25故 D 正确三、非选择题（本题 2 小题，共 40 分写出必要的文字说明和重要的演算步骤，有数值计算的要注明单位）11. （68520130）（20 分）1.3 L 夏利 N3 轿车发动机的最大功率为 63 kW 汽车满载质量为 1 225kg,最高车速是 165 km/h，汽车在平直路面上行驶（g取 10 m/s2）问:（1）汽车所受阻力与车重的比值是多少?（2）若汽车从静止

18、开始，以1.0 m/s2的加速度做匀加速运动，则这一过程能维持多长时间?解析：（1）达到最大速度时,a= 0，即牵引力F=f（f为汽车所受的阻力）.PVmax=F：f=旦63X10333N1.37X10 N,Vmax165X1033.6X10k=疋0.11.（2）以恒定的加速度a从静止开始运动，物体在达到最大功率之前做匀加速运动，速度越来Pax越大，由ma= Ff,Pmax=Fvt,vt=at得F=ma f,Pmax= (ma+ f)at,t=,ma f a363X101225 X1.0+1.37X10.0s24.3 s.答案：(1)0.11(2)24.3 s12.（68520131）（20 分）（2017 宁夏模拟）日本大地震以及随后的海啸给日本带来了巨大的损失灾后某中学的部分学生组成了一个课题小组，对海啸的威力进行了模拟研究，他们设计了如下的模型：如图甲所示，在水平地面上放置一个质量为m= 4 kg 的物体，让其在随位移均匀减小-9 -(1) 在运动的过程中物体的最大加速度为多大？(2) 在距出发点什么位置时，物体的速度达到最大?(3) 物体在水平面上运动的最大位移是多少？解析：由牛顿第二定律有F卩mg= ma(2)由图象可得推力随位移x变化的关系为:F= 100 25x速度最大时，物体加速度为零，则F=img代入数据解得x= 3.2 m