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1、欢迎下载。 1 / 8 高考物理一轮复习第5 章机械能第一节功和功率达标诊断高 效训练练习 ( 建议用时： 60 分钟) 一、单项选择题 1. 一个成年人以正常的速度骑自行车，受到的阻力为其总重力的0.02 ， 则成年人骑自行车行驶时的功率最接近于( ) A1 W B10 W C100 W D 1 000 W 解析：选 C.设人和车的总质量为100 kg ，匀速行驶时的速率为5 m/s ， 匀速行驶时的牵引力与阻力大小相等，即F0.02mg20 N，则人骑自 行车行驶时的功率为PFv100 W，故 C正确 2同一恒力按同样的方式施于物体上，使它分别沿着粗糙水平地面和 光滑水平地面移动相同一段距
2、离时，恒力做的功和平均功率分别为W1 、 P1和 W2 、P2，则二者的关系是 ( ) AW1 W2 、P1P2 BW1 W2 、P1P2 CW1 W2 、P1P2 D W1 W2 、P1P2 解析：选 B.由功的定义W Flcos 可知， W1 W2 ，由于沿粗糙地面 欢迎下载。 2 / 8 运动时加速度较小，通过相同位移所用时间较长，所以根据P可知， P1P2，故 B正确 3以一定的初速度竖直向上抛出一个小球，小球上升的最大高度为h， 空气阻力的大小恒为F，则从抛出到落回到抛出点的过程中，空气阻力 对小球做的功为 ( ) A0 BFh CFh D 2Fh 解析：选 D.阻力与小球速度方向始
3、终相反，故阻力一直做负功，W Fh(Fh)2Fh，D选项正确 4. 有一固定轨道ABCD 如图所示， AB段为四分之 一光滑圆弧轨道，其半径为R，BC段是水平光滑 轨道， CD段是光滑斜面轨道，BC 和斜面CD 间用一小段光滑圆弧连 接有编号为1、2、3、4 完全相同的4 个小球 ( 小球不能视为质点， 其半径 rR)，紧挨在一起从圆弧轨道上某处由静止释放，经平面BC到 斜面 CD上，忽略一切阻力，则下列说法正确的是( ) A四个小球在整个运动过程中始终不分离 B在圆弧轨道上运动时，2 号球对 3 号球不做功 C在 CD斜面轨道上运动时， 2 号球对 3 号球做正功 D在 CD斜面轨道上运动时
4、， 2 号球对 3 号球做负功 解析：选A.圆弧轨道越低的位置切线的倾角越小，加速度越小，故相 邻小球之间有挤压力，小球在水平面上速度相同，无挤压不分离，在 斜面上加速度相同，无挤压也不分离，故B、C、D错误， A正确 5(2018甘肃兰州一中月考)一质量为1 kg的质点静止于光滑水平 欢迎下载。 3 / 8 面上，从 t 0 时起，第 1 秒内受到 2 N 的水平外力作用，第2 秒内受 到同方向的 1 N 的外力作用下列判断正确的是( ) A02 s 内外力的平均功率是 W B第 2 秒内外力所做的功是 J 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
5、11 解析：选 A.由牛顿第二定律和运动学公式求出1 s末、2 s末速度的 大小分别为： v12 m/s、v23 m/s ，故合力做功为W mv2 4.5 J ， 功率为 P W W，所以 A 对；第 2 s 内外力所做的功W2 mv mv 2.5 J ，所以 B 错；1 s 末、2 s 末功率分别为 4 W、3 W，所以 C错； 第 1 秒内与第 2 秒内动能增加量分别为：mv 2 J ，mv mv 2.5 J ， 比值为 45，所以 D错 二、多项选择题 6(2018河北邯郸月考 )里约奥运会男子100 米决赛中，牙买加名将 博尔特以 9 秒 81 的成绩夺得冠军博尔特在比赛中，主要有起跑
6、加速、 途中匀速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不做功 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：选 BC.由题意知，人的脚与地面间的摩擦力是静摩擦力，该力的 欢迎下载。 4 / 8 作用点并没有发生位移，所以地面对人的摩擦力始终不做功，选项B、 C正确 7(2018湖北联考 )在离水平地面 h 高处将一质量为m的小球水平抛 出，在空中运动的过程中所受空气阻力大小恒为f ，落地时小球距
7、抛出 点的水平距离为 x，速率为 v. 那么，在小球运动的过程中( ) A重力做功为 mgh B克服空气阻力做的功为f h2x2 C落地时，重力的瞬时功率为mgv D重力势能和机械能都逐渐减少 解析：选 AD.重力做功为WG mgh ，A 正确；空气阻力做功与经过的路 程有关，而小球经过的路程大于，故克服空气阻力做的功大于f ，B 错误；落地时，重力的瞬时功率为重力与沿重力方向的分速度的乘积， 故落地时重力的瞬时功率小于mgv ，C 错误；重力做正功，重力势能减 少，空气阻力做负功，机械能减少，D正确 8(2018河南南阳一中月考) 如图所示为汽车的 加速度和车速的倒数的关系图象若汽车质量为2
8、 103 kg ，它由静止开始沿平直公路行驶，且行驶 中阻力恒定，最大车速为30 m/s，则( ) A汽车所受阻力为2103 N B汽车匀加速所需时间为5 s C汽车匀加速的加速度为3 m/s2 D汽车在车速为 5 m/s 时，功率为 6104 W 解析：选 AB.设汽车所受阻力大小为f ，由汽车的加速度和车速倒数的 欢迎下载。 5 / 8 关系图象可知，汽车从静止开始先做匀加速运动，加速度a2 m/s2 ， 直到速度达到v110 m/s ，则匀加速阶段所用时间为t 5 s ，此时 汽车的牵引力功率达到最大，即Pm (f ma)v1；接下来做加速度逐渐 减小的变加速运动，汽车的牵引力功率保持不
9、变，当速度达到v230 m/s 时，加速度为零，此时Pm fv2 ，则解得f 2103 N， Pm 6104 W ，当汽车在车速为5 m/s 时，功率为 3104 W ，A、B 正确， C、D错误 三、非选择题 9(2018江西鹰潭一中模拟 )质量为 m的汽车以恒定的功率P 在平直 的公路上行驶，汽车匀速运动的速度为v1，则当汽车以较小的速度v2 行驶时，汽车的加速度为多少？ 解析：汽车以恒定的功率在公路上行驶时，由于速度逐渐增加，牵引 力减小，汽车做加速度减小的加速运动，直到加速度减为零时做匀速 运动，设匀速运动时牵引力为F，阻力为 Ff，则 FFf ，PFv1Ffv1 ， 所以 Ff P
10、v1 根据牛顿第二定律可知 a. 答案： P （v1v2） mv1v2 10质量为 2 kg 的物体静止在水平地面上，物体与地面间的动摩擦因 数为 0.2，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等t 0 时，物体 受到方向不变的水平拉力F的作用， F 的大小在不同时间段内有不同的 值，具体情况如表格所示(g 取 10 m/s2) 求： 时间t(s)022 44668 欢迎下载。 6 / 8 拉力F(N)4848 (1)4 s末拉力的瞬时功率； (2)6 8 s 内拉力所做的功； (3)8 s内拉力的平均功率 解析： (1) 在 02 s 内，拉力等于4 N，最大静摩擦力等于4 N，故物 体静止 在
11、 24 s 内，拉力 F8 N，由牛顿第二定律得 Fmg ma 解得 a2 m/s2 位移为 x1a( t)2 4 m 4 s 末物体的速度大小vat 4 m/s 4 s 末拉力的瞬时功率PFv84 W32 W. (2) 在 46 s 内，拉力等于4 N，滑动摩擦力等于4 N，故物体做匀速 直线运动 位移 x2vt 42 m8 m 在 68 s 内，拉力仍然是F8 N，物体的加速度大小仍为a2 m/s2. 位移 x3vt a( t)2 12 m 拉力所做的功 W Fx3812 J 96 J. (3)8 s内拉力做功 W 084 J 48 J 96 J 160 J 平均功率 P20 W. 答案：
12、 (1)32 W (2)96 J (3)20 W 11(2018常州模拟 ) 高速连续曝光照相机可在底片上重叠形成多个 图像现利用这架照相机对MD -2000 家用汽车的加速性能进行研究， 如图为汽车做匀加速直线运动时三次曝光的照片，图中汽车的实际长 欢迎下载。 7 / 8 度为 4 m，照相机每两次曝光的时间间隔为2.0 s 已知该汽车的质量 为 1 000 kg ，额定功率为 90 kW，汽车运动过程中所受的阻力始终为1 500 N. (1) 试利用图示，求该汽车的加速度大小 (2) 若汽车由静止开始以此加速度做匀加速运动，匀加速运动状态最多 能保持多长时间 (3) 汽车所能达到的最大速度
13、是多大 (4) 若该汽车从静止开始运动，牵引力不超过3 000 N ，求汽车运动2 400 m所用的最短时间 ( 汽车已经达到最大速度 ) 解析： (1) 由题图可得汽车在第1 个 2.0 s时间内的位移x19 m，第 2 个 2.0 s 时间内的位移 x215 m 汽车的加速度 a1.5 m/s2. (2) 由 FFfma得，汽车牵引力 FFfma (1 500 1 0001.5)N3 000 N 汽车做匀加速运动的末速度 v m/s30 m/s 匀加速运动保持的时间t1 s 20 s. (3) 汽车所能达到的最大速度 vm m/s60 m/s. (4) 由(1) 、(2) 知匀加速运动的时间t1 20 s ，运动的距离x1 t1 20 m300 m 所以，后阶段以恒定功率运动的距离 x2(2 400 300)m 2 100 m 欢迎下载。 8 / 8 对后阶段以恒定功率运动，有： P额 t2 Ffx2m(vv2) 解得 t2 50 s 所以最短时间为 t 总t1 t2 (2050)s70 s. 答案： (1)1.5 m/s2 (2)20 s (3)60 m/s (4)70 s