《（江蘇專用）2020版高考物理大一輪復習 第五章 機械能及其守恒定律 第一節(jié) 功和功率檢測》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《（江蘇專用）2020版高考物理大一輪復習 第五章 機械能及其守恒定律 第一節(jié) 功和功率檢測（7頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第一節(jié) 功和功率(建議用時：40分鐘)一、單項選擇題1如圖所示，兩箱相同的貨物，現(xiàn)要用電梯將它們從一樓運到二樓，其中圖甲是利用扶梯臺式電梯運送貨物，圖乙是用履帶式自動電梯運送，假設兩種情況下電梯都是勻速地運送貨物，下列關于兩電梯在運送貨物時說法正確的是()A兩種情況下電梯對貨物的支持力都對貨物做正功B圖乙中電梯對貨物的支持力對貨物做正功C圖甲中電梯對貨物的支持力對貨物不做功D圖乙中電梯對貨物的支持力對貨物不做功解析：選D.在圖甲中，貨物隨電梯勻速上升時，貨物受到的支持力豎直向上，與貨物位移方向的夾角小于90，故此種情況下支持力對貨物做正功，選項C錯誤；圖乙中，貨物受到的支持力與履帶式自動電梯接
2、觸面垂直，此時貨物受到的支持力與貨物位移垂直，故此種情況下支持力對貨物不做功，故選項A、B錯誤，D正確2(2018高考全國卷)高鐵列車在啟動階段的運動可看做初速度為零的勻加速直線運動在啟動階段，列車的動能()A與它所經(jīng)歷的時間成正比B與它的位移成正比C與它的速度成正比D與它的動量成正比解析：選B.列車啟動的過程中加速度恒定，由勻變速直線運動的速度與時間關系可知vat，且列車的動能為Ekmv2，由以上整理得Ekma2t2，動能與時間的平方成正比，動能與速度的平方成正比，A、C錯誤；將xat2代入上式得Ekmax，則列車的動能與位移成正比，B正確；由動能與動量的關系式Ek可知，列車的動能與動量的平
3、方成正比，D錯誤3.如圖所示，質量為m的小猴子在蕩秋千，大猴子用水平力F緩慢將秋千拉到圖示位置后由靜止釋放，此時藤條與豎直方向夾角為，小猴子到藤條懸點的長度為L，忽略藤條的質量在此過程中正確的是()A緩慢上拉過程中拉力F做的功WFFLsin B緩慢上拉過程中小猴子重力勢能增加mgLcos C小猴子再次回到最低點時重力的功率為零D由靜止釋放到最低點小猴子重力的功率逐漸增大解析：選C.緩慢上拉過程中拉力F是變力，由動能定理，F(xiàn)做的功等于克服重力做的功，即WFmgL(1cos )，重力勢能增加mgL(1cos )，選項A、B錯誤；小猴子由靜止釋放時速度為零，重力的功率為零，再次回到最低點時重力與速度
4、方向垂直，其功率也為零，則小猴子下降過程中重力的功率先增大后減小，選項C正確、D錯誤4.如圖所示，細線的一端固定于O點，另一端系一小球在水平拉力F的作用下，小球以恒定速率在豎直平面內由A點運動到B點在此過程中拉力的瞬時功率變化情況是()A逐漸增大B逐漸減小C先增大，后減小 D先減小，后增大解析：選A.因小球速率不變，所以小球以O點為圓心做勻速圓周運動，受力如圖所示，因此在切線方向上應有：mgsin Fcos ，得Fmgtan .則拉力F的瞬時功率PFv cos mgvsin .從A運動到B的過程中，拉力的瞬時功率隨的增大而增大，A項正確5如圖甲所示，輕質彈簧上端固定，下端懸掛一個質量m0.5
5、kg的物塊，處于靜止狀態(tài)以物塊所在處為原點，以豎直向下為正方向建立x軸，重力加速度g10 m/s2.現(xiàn)對物塊施加豎直向下的拉力F，F(xiàn)隨x變化的情況如圖乙所示若物塊運動到x0.4 m處速度為零，則在物塊下移0.4 m的過程中，彈簧彈性勢能的增加量為()A5.5 J B3.5 JC2.0 J D1.5 J解析：選A.由圖線與橫軸所圍的“面積”可得物塊下移0.4 m的過程中，拉力F做的功W3.5 J，重力勢能減少量mgx2 J，由功能關系，彈簧彈性勢能的增加量EpWmgx5.5 J，選項A正確6.一汽車在平直公路上行駛從某時刻開始計時，發(fā)動機的功率P隨時間t的變化如圖所示假定汽車所受阻力的大小f恒定
6、不變下列描述該汽車的速度v隨時間t變化的圖線中，可能正確的是() 解析：選A.由Pt圖象知：0t1內汽車以恒定功率P1行駛，t1t2內汽車以恒定功率P2行駛設汽車所受牽引力為F，則由PFv得，當v增加時，F(xiàn)減小，由a知a減小，又因速度不可能突變，所以選項B、C、D錯誤，選項A正確7(2019江蘇徐州高三模擬)提高物體(例如汽車)運動速率的有效途徑是增大發(fā)動機的功率和減小阻力因數(shù)(設阻力與物體運動速率的平方成正比，即Ffkv2，k是阻力因數(shù))當發(fā)動機的額定功率為P0時，物體運動的最大速率為vm，如果要使物體運動的速率增大到2vm，則下列辦法可行的是()A阻力因數(shù)不變，使發(fā)動機額定功率增大到2P0
7、B發(fā)動機額定功率不變，使阻力因數(shù)減小到C阻力因數(shù)不變，使發(fā)動機額定功率增大到8P0D發(fā)動機額定功率不變，使阻力因數(shù)減小到解析：選C.物體勻速運動時，牽引力與阻力相等，由PFvmFfvmkv，要使物體運動的速率增大到2vm，阻力因數(shù)不變時，需使發(fā)動機額定功率增大到8P0，故A錯誤，C正確；發(fā)動機額定功率不變時，需使阻力因數(shù)減小到，故B、D錯誤二、多項選擇題8我國科學家正在研制航母艦載機使用的電磁彈射器艦載機總質量為3.0104 kg，設起飛過程中發(fā)動機的推力恒為1.0105 N；彈射器有效作用長度為100 m，推力恒定要求艦載機在水平彈射結束時速度大小達到80 m/s.彈射過程中艦載機所受總推力
8、為彈射器和發(fā)動機推力之和，假設所受阻力為總推力的20%，則()A彈射器的推力大小為1.1106 NB彈射器對艦載機所做的功為1.1108 JC彈射器對艦載機做功的平均功率為8.8107 WD艦載機在彈射過程中的加速度大小為32 m/s2解析：選ABD.對艦載機應用運動學公式v2022ax，即8022a100，得加速度a32 m/s2，選項D正確；設總推力為F，對艦載機應用牛頓第二定律可知：F20%Fma，得F1.2106 N，而發(fā)動機的推力為1.0105 N，則彈射器的推力為F推(1.21061.0105)N1.1106 N，選項A正確；彈射器對艦載機所做的功為WF推l1.1108 J，選項B
9、正確；彈射過程所用的時間為t s2.5 s，平均功率P W4.4107 W，選項C錯誤9.如圖所示，細繩的一端繞過定滑輪與木箱相連，現(xiàn)以大小恒定的拉力F拉動細繩，將靜置于A點的木箱經(jīng)B點移到C點(ABBC)，地面平直且與木箱的動摩擦因數(shù)處處相等設從A到B和從B到C的過程中，F(xiàn)做功分別為W1、W2，克服摩擦力做功分別為Q1、Q2，木箱經(jīng)過B、C時的動能和F的功率分別為EkB、EkC和PB、PC，則下列關系一定成立的有() AW1W2 BQ1Q2CEkBEkC DPBPC解析：選AB.F做功WFlcos (為繩與水平方向的夾角)，AB段和BC段相比較，F(xiàn)大小相同，l相同，而逐漸增大，故W1W2，A
10、正確；木箱運動過程中，支持力逐漸減小，摩擦力逐漸減小，故Q1Q2，B正確；因為Fcos 與摩擦力的大小關系無法確定，木箱運動情況不能確定，故動能關系、功率關系無法確定，C、D錯誤10(2016高考全國卷)兩實心小球甲和乙由同一種材料制成，甲球質量大于乙球質量兩球在空氣中由靜止下落，假設它們運動時受到的阻力與球的半徑成正比，與球的速率無關若它們下落相同的距離，則()A甲球用的時間比乙球長B甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小C甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小D甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功解析：選BD.由于兩球由同種材料制成，甲球的質量大于乙球的質量，因此甲球的體積大于乙球的體積，
11、甲球的半徑大于乙球的半徑，設球的半徑為r，根據(jù)牛頓第二定律，下落過程中mgkrma，agg，可知，球下落過程做勻變速直線運動，且下落過程中半徑大的球下落的加速度大，因此甲球下落的加速度大，由hat2可知，下落相同的距離，甲球所用的時間短，A、C項錯誤；由v22ah可知，甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小，B項正確；由于甲球受到的阻力大，因此克服阻力做的功多，D項正確11.我國高鐵技術處于世界領先水平和諧號動車組是由動車和拖車編組而成的，提供動力的車廂叫動車，不提供動力的車廂叫拖車假設動車組各車廂質量均相等，動車的額定功率都相同，動車組在水平直軌道上運行過程中阻力與車重成正比某列動車組由8節(jié)車
12、廂組成，其中第1、5節(jié)車廂為動車，其余為拖車，則該動車組()A啟動時乘客受到車廂作用力的方向與車運動的方向相反B做勻加速運動時，第5、6節(jié)與第6、7節(jié)車廂間的作用力之比為32C進站時從關閉發(fā)動機到停下來滑行的距離與關閉發(fā)動機時的速度的二次方成正比D與改為4節(jié)動車帶4節(jié)拖車的動車組最大速度之比為12解析：選BCD.啟動時，動車組做加速運動，加速度方向向前，乘客受到豎直向下的重力和車廂對乘客的作用力，由牛頓第二定律可知，這兩個力的合力方向向前，所以啟動時乘客受到車廂作用力的方向一定傾斜向前，選項A錯誤；設每節(jié)車廂質量為m，動車組在水平直軌道上運行過程中阻力與車重成正比，則有每節(jié)車廂所受阻力fkmg
13、.設動車組勻加速直線運行的加速度為a，每節(jié)動車的牽引力為F，對8節(jié)車廂組成的動車組整體，由牛頓第二定律，2F8f8ma；設第5節(jié)車廂對第6節(jié)車廂的拉車為F5，隔離第6、7、8節(jié)車廂，把第6、7、8節(jié)車廂作為整體進行受力分析，由牛頓第二定律得，F(xiàn)53f3ma，解得F5；設第6節(jié)車廂對第7節(jié)車廂的拉力為F6，隔離第7、8節(jié)車廂，把第7、8節(jié)車廂作為整體進行受力分析，由牛頓第二定律得，F(xiàn)62f2ma，解得F6；第5、6節(jié)車廂與第6、7節(jié)車廂間的作用力之比為F5F632，選項B正確；關閉發(fā)動機后，動車組在阻力作用下滑行，由勻變速直線運動規(guī)律，滑行距離x，與關閉發(fā)動機時速度的二次方成正比，選項C正確；設
14、每節(jié)動車的額定功率為P，當有2節(jié)動車帶6節(jié)拖車時，2P8fv1m；當改為4節(jié)動車帶4節(jié)拖車時，4P8fv2m，聯(lián)立解得v1mv2m12，選項D正確12(2019廣東揭陽模擬)質量為400 kg的賽車在平直賽道上以恒定功率加速，受到的阻力不變，其加速度a與速度的倒數(shù)的關系如圖所示，則賽車()A速度隨時間均勻增大B加速度隨時間均勻增大C輸出功率為160 kWD所受阻力大小為1 600 N解析：選CD.由題圖可知，加速度是變化的，故賽車做變加速直線運動，選項A錯誤；由PFv和FF阻ma可得a，由此式可知，賽車速度增大時，加速度逐漸減小，故賽車做加速度逐漸減小的加速運動，選項B錯誤；由a結合a圖象可得
15、F阻4m(N)，P400m(W)，代入數(shù)據(jù)解得F阻1 600 N，P160 kW，選項C、D正確三、非選擇題13某汽車集團公司研制了一輛燃油與電動混合動力賽車，燃油發(fā)動機單獨工作時的額定功率為P，蓄電池供電的電力發(fā)動機單獨工作時的額定功率為，已知賽車運動過程中受到的阻力恒定(1)若燃油發(fā)動機單獨工作時的最大速度為120 km/h，則兩臺發(fā)動機同時工作時的最大速度為多少？(2)若賽車先單獨啟動電力發(fā)動機從靜止開始做勻加速直線運動，經(jīng)過t1時間達到額定功率，然后以燃油發(fā)動機的額定功率單獨啟動繼續(xù)加速，又經(jīng)過t2時間達到最大速度v0，賽車總質量為m，求賽車的整個加速距離解析：(1)燃油發(fā)動機單獨工作，PF1v1fv1兩臺發(fā)動機同時工作，PF2v2fv2最大速度v2210 km/h.(2)燃油發(fā)動機的額定功率為P，最大速度為v0，阻力f勻加速過程功率隨時間均勻增加，發(fā)動機的平均功率為，設總路程為s，由動能定理有t1Pt2fsmv解得s.答案：(1)210 km/h(2)7
（江蘇專用）2020版高考物理大一輪復習 第五章 機械能及其守恒定律 第一節(jié) 功和功率檢測
