2019高考物理一輪復習第五章《機械能》第1課時功和功率課時沖關新人教版

1、第五章第 1 課時功和功率考能提升沖刺高考一、單項選擇題（本題共 6 小題，每小題 6 分，共 36 分）1 . （68520128）（2017 廣東廣州執(zhí)信中學期中考試）如圖所示，水平路面上有一輛質量為M的汽車，車廂中有一個質量為m的人正用恒力F向前推車廂，在車以加速度a向前加速行駛距離L的過程中，下列說法正確的是（）A. 人對車的推力F做的功為FLB. 人對車做的功為maLC. 車對人的作用力大小為maD. 車對人的摩擦力做的功為（FmaL解析：A 根據功的公式可知，人對車做功為W FL,故 A 正確；在水平方向上，由牛頓第二定律可知車對人的作用力為F=ma人對車的作用力為一ma故人對車做

2、的功為 毎一maL故 B 錯誤；因車對人還有支持力，大小等于mg故車對人的作用力為N= ma2+，故C 錯誤；對人由牛頓第二定律得fF=ma解得f=m時F,車對人的摩擦力做功為 W=fL= （F+maL,故 D 錯誤.2 .（2017 江蘇鎮(zhèn)江模擬）如圖所示，匈牙利大力士希恩考若爾特曾用牙齒拉動50 t 的 A320客機他把一條繩索的一端系在飛機下方的前輪處，另一端用牙齒緊緊咬住，在將客機拉動了約 40 m 假設大力士牙齒的拉力約為5X103N,繩子與水平方向夾角B約為 30則飛機在被拉動的過程中（）A. 重力做功約 2.0X107JB. 拉力做功約 1.7X10 JC. 克服阻力做功約 1.

3、5X105 *J5D.合外力做功約 2.0X10 J解析：B 飛機在水平方向被拉動，故此過程中飛機的重力不做功，故 A 錯誤；根據 W=Fscos52 s 的時間內3. （2017 江西余江一中二模）如圖甲所示，靜止在水平地面上的物塊受到水平拉力F的作-2 -用，F與時間t的關系如圖乙所示，設物塊與地面之間的最大靜摩擦力fm大小與滑動摩擦力大小相等，則（）A.0ti時間內所受摩擦力大小不變B. tit2時間內物塊做加速度減小的加速運動C.t2時刻物塊的速度最大D. t2t3時間內物塊克服摩擦力做功的功率增大解析：D 在 0ti時間內水平拉力小于最大靜摩擦力，物塊保持不動，摩擦力大小逐漸增大，故

4、 A 錯誤；tit2時間內，拉力逐漸增大，摩擦力不變，根據牛頓第二定律可知，加速度逐漸增大，故 B 錯誤；tit3時間內，合力向前，物塊一直加速前進，t3時刻后合力反向，物塊要做減速運動，所以t3時刻物塊速度最大，故 C 錯誤；t2t3時間內物塊速度逐漸增大，摩擦力大 小不變，根據P=fv可知物塊克服摩擦力的功率增大，故 D 正確.4. （20i7 福建莆田質檢）如圖所示，乒乓球運動員用同一個乒乓球兩次發(fā)球，乒乓球恰好都在等高處水平向左越過球網，從最高點落到臺面的過程中（不計乒乓球的旋轉和空氣阻力），下列說法正確的是（）A.球第 i 次過網時的速度小于第 2 次的I1 2T1B.球第 i 次的

5、速度變化量小于第 2 次的C.球兩次落到臺面時重力的瞬時功率相等D.球兩次落到臺面過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可知下落的時間相等，因球第i 次比第 2 次通過的水平位移大，根據x=vt可知，球第 i 次過網時的速度大于第 2 次過網時的速度.球在水平方向做勻速直線運動，在豎直方向做自由落體運動，故速度變化量只在豎直方向，由v=gt可得速度變化量相等.重力的瞬時功率P=mgv,落地時豎直方向的速度相等，故球兩次落到臺面時重力的瞬時功率相等.平均功率等于功除以時間，重力兩次做的功相同，時間也相同，重力兩次的平均功率也相同.故選C.5. （68520129

6、）（2017 山西康杰中學、長治二中、臨汾一中、忻州中學四校聯(lián)考）質量m 20-3 -kg 的物體，在大小恒定的水平外力F的作用下，沿水平面做直線運動.02 s 內F與運動方向相反，24 s 內F與運動方向相同，物體的v-t圖象如圖所示.g取 10 m/s2,則（）A. 拉力F的大小為 100 NB. 物體在 4 s 時拉力的瞬時功率為 120 WC. 4 s 內拉力所做的功為 480 JD.4 s 內物體克服摩擦力做的功為 320 J解析：B 取物體初速度方向為正方向，由圖象可知物體與水平面間存在摩擦力，由圖象可知 02 s 內，一Ff=ma且a= 5 m/s ； 24 s 內，一F+f=m

7、a且a2= 1 m/s，聯(lián)立以上兩式解得F= 60 N ,f= 40 N , A 錯誤.由P=Fv得 4 s 時拉力的瞬時功率為 120 W B 正確.由W=Pt得 4 s 內拉力所做的功為一 480 J, C 錯誤.摩擦力做功W fs，摩擦力始終與速度方向相反,故s為路程，由圖象可知總路程為12 m,4 s 內物體克服摩擦力做的功為6 .（2017 福建廈門雙十中學期中）一輛汽車在水平路面上勻速直 線行駛， 阻力恒定為f.t1時刻駛入一段阻力為 2f的路段繼續(xù)行駛.t2時刻駛出這段路， 阻力恢復為f.行駛中汽車功率恒定，則汽車的速度v及牽引力F隨時間t的變化圖象可能是（）解析：A t1之前，

8、汽車做勻速直線運動，牽引力與阻力相等,做減速運動，由P=Fv知，隨著速度的減小，牽引力逐漸增大，即汽車做加速度逐漸減小的減速運動，當牽引力增到 2f時，汽車做勻速運動.t2時刻后，汽車駛出這段路，阻力恢復為f,這時牽引力為 2f大于阻力f,汽車做加速運動，由P=Fv知，隨著速度增大，牽引力逐漸減小，加速 度逐漸減小.t1時刻后阻力變?yōu)?2f,汽車ARD5. （68520129）（2017 山西康杰中學、長治二中、臨汾一中、忻州中學四校聯(lián)考）質量m 20-4 -由以上分析可知，A 正確.二、多項選擇題（本題共 4 小題，每小題 6 分，共 24 分.全部選對的得 6 分，部分選對的得 3 分，有

9、選錯或不答的得 0 分）7. （2017 重慶育才中學月考）質量為m的物體在水平恒定外力F作用下沿水平面做勻加速-5 -x= 2 m 至x= 6 m 的過程中，物塊做勻加速直線運動x= 0 至x= 6 m 的過程中，拉力的平均功率是4 WABD Wx圖線的斜率表示水平拉力F的大小，由圖可知，x= 0 至x= 2 m 的過程中,_ 2 . .水平拉力為F1= 4N,由牛頓第二定律有F1mg= ma解得a= 1 m/s ,故 A 正確.根據圖象可知，12x= 4 m 對應拉力做的功 V= 12 J , 04 m 的過程中，根據動能定理有W-imgx=?mv,解得v=2 m/s,則在x= 4 m 時

10、，摩擦力的瞬時功率是P=imgv=0.1x2X10X2 W= 4 V,故 B 正確.W-x圖線的斜率表示水平拉力F的大小，由圖可知，x= 2 m 至x= 6 m 的過程中，水平拉力F2= 2 N ,而f=img=2 N ,F2=f,物塊做勻速直線運動，故C 錯誤.在x= 0 至x= 2 m 的過程中物塊的v,4運動時間t1=-= 2 s，在x= 2 m 至x= 6 m 的過程中物塊的運動時間t2= s = 2 s，在x= 0 至x a2W16=6 m 的過程中，拉力的平均功率P= W= 4 W,故 D 正確.11+124直線運動，一段時間后撤去外力，已知物體的v-t圖象如圖所示,則下列說法正確

11、的有（mvA.物體所受摩擦力大小為藥B.水平拉力大小是物體所受摩擦力大小的2 倍C.物體在加速階段的平均速度大于減速階段的平均速度D. 03t0時間內物體克服摩擦力做功的平均功率為2mv4t0解析：AD 由v-t圖象知物體在加速階段的加速度大小為a1=,在減速階段的加速度大小t0Vo為a2= ，由牛頓第二定律知物體所受摩擦力大小為f=ma=2t02t0mv十,A 正確；而F-f=ma,即水平拉力大小為F=3mv0，是物體所受摩擦力大小的 3 倍，B 錯誤；由v-t圖象知物體在加速階段的2t0V03V0t0平均速度和在減速階段的平均速度均為 2，C 錯誤；03t0時間內物體的位移為x=尹，所以克

12、x2服摩擦力做功的平均功率為P=礦=乎，D 正確.3t04t08. （2017 河南模擬）質量為 2 kg 的物塊，放在水平面上，物塊與水平面間的動摩擦因數=0.1 ,在水平拉力的作用下物塊由靜止開始運動，水平拉力做的功W隨物塊的位移x變化的關系如圖所示.重力加速度g取 10 m/s2，下列說法正確的是（）A.在x= 0 至x= 2 m 的過程中，物塊的加速度大小是1 m/s2B.在x= 4 m 時，摩擦力的瞬時功率是 4 WC.在D.在解析:9. （2017 四川成都七中第一次理科綜合）如圖所示，輕質彈簧一端固定在水平面上，另-6 -端放置一質量 m= 1 kg 的小球，小球此時處于靜止狀態(tài)

13、，現用豎直向上的拉力F作用在小球上，使小球開始向上做勻加速直線運動，經0.2 s 彈簧剛好恢復到原長，此時小球的速度為 1 m/s，整個過程彈簧始終在彈性限度內，g取 10 m/s2.下列說法正確的是（）A.在 00.2 s 內，拉力的最大功率為15 WB. 彈簧的勁度系數為 100 N/cmC.在 0.2 s 時撤去外力， 則小球在全過程中能上升的最大高度為15 cmD. 在 00.2 s 內，拉力F對小球做的功等于 1.5 J解析：AC 小球從靜止開始向上做勻加速直線運動，經0.2 s 彈簧剛好恢復到原長，此時vvo小球的速度v= 1 m/s , 0.2 s 內小球的位移x= -t = 0

14、.1 m，加速度a=f= 5 m/s .剛開始彈簧靜止，故mg= kx,）0 N/m,故 B 錯誤對小球受力分析，小球受重力、拉力和彈簧X的彈力，根據牛頓第二定律有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，當t= 0.2 s 時，拉力功率達到最大，為Fm= 15 W,故 A 正2確.撤去F后，小球離開彈簧做豎直上拋運動，能繼續(xù)上升的最大高度為h=V= 0.05 m，故小2g球在全過程中能上升的最大高度為H= x+h= 0.15 m = 15 cm，故 C 正確.在 00.2 s 內拉力F=5+ 25

15、0t2（t 0.2 s），逐漸增加，最大為 15 N，位移為 0.1 m，故拉力做的功W15 NX0.1 m=1.5 J，故 D 錯誤.10. （2017 福建泉州一診）如圖甲所示，在傾角為 37。的粗糙且足夠長的斜面的底端，一質量 m= 2 kg、可視為質點的滑塊壓縮一輕彈簧并鎖定，滑塊與彈簧不相連.t= 0 時解除鎖定，計算機通過傳感器描繪出滑塊的v-t圖象如圖乙所示，其中ab段為曲線，be段為直線，g取 10 m/s2,sin 37 = 0.6，cos 37 = 0.8，則下列說法正確的是（）A. 在滑塊與彈簧脫離之前，滑塊一直做加速運動B. 滑塊在 0.15 s 末的加速度為8 m/s

16、29. （2017 四川成都七中第一次理科綜合）如圖所示，輕質彈簧一端固定在水平面上，另-7 -C.滑塊在 0.1 s 末克服重力做功的功率為32 WD.滑塊與斜面間的動摩擦因數為0.25-8 -的水平推力作用下運動，推力F隨位移x變化的圖象如圖乙所示，已知物體與地面之間的動摩擦因數為2= 0.5，取g= 10 m/s .解析：BD 00.1 s 為滑塊和彈簧接觸的過程，由圖象可知，滑塊先做加速運動后做減速運動，故 A 錯誤；v-t圖線的斜率代表加速度，0.10.2 s 內滑塊的加速度a= V=0.8二 m/s2t0.12=-8 m/s ,故 B 正確；在 0.1 s 末滑塊的速度為 1.6

17、m/s,克服重力做功的功率為PG=mg思 in=19.2 W，故 C 錯誤；在 0.10.2 s 內，對滑塊，由牛頓第二定律可知mgiin 37卩mgcosagsi n 3737=ma解得1=geos 37。 =0.25故 D 正確三、非選擇題（本題 2 小題，共 40 分寫出必要的文字說明和重要的演算步驟，有數值計算的要注明單位）11. （68520130）（20 分）1.3 L 夏利 N3 轎車發(fā)動機的最大功率為 63 kW 汽車滿載質量為 1 225kg,最高車速是 165 km/h，汽車在平直路面上行駛（g取 10 m/s2）問:（1）汽車所受阻力與車重的比值是多少?（2）若汽車從靜止

18、開始，以1.0 m/s2的加速度做勻加速運動，則這一過程能維持多長時間?解析：（1）達到最大速度時,a= 0，即牽引力F=f（f為汽車所受的阻力）.PVmax=F：f=旦63X10333N1.37X10 N,Vmax165X1033.6X10k=疋0.11.（2）以恒定的加速度a從靜止開始運動，物體在達到最大功率之前做勻加速運動，速度越來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 寧夏模擬）日本大地震以及隨后的海嘯給日本帶來了巨大的損失災后某中學的部分學生組成了一個課題小組，對海嘯的威力進行了模擬研究，他們設計了如下的模型：如圖甲所示，在水平地面上放置一個質量為m= 4 kg 的物體，讓其在隨位移均勻減小-9 -(1) 在運動的過程中物體的最大加速度為多大？(2) 在距出發(fā)點什么位置時，物體的速度達到最大?(3) 物體在水平面上運動的最大位移是多少？解析：由牛頓第二定律有F卩mg= ma(2)由圖象可得推力隨位移x變化的關系為:F= 100 25x速度最大時，物體加速度為零，則F=img代入數據解得x= 3.2 m