2019高考物理一輪復(fù)習(xí)第五章《機(jī)械能》第1課時(shí)功和功率課時(shí)沖關(guān)新人教版

1、第五章第 1 課時(shí)功和功率考能提升沖刺高考一、單項(xiàng)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(xué)期中考試）如圖所示，水平路面上有一輛質(zhì)量為M的汽車，車廂中有一個(gè)質(zhì)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(jù)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(cuò)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(cuò)誤；對人由牛頓第二定律得fF=ma解得f=m時(shí)F,車對人的摩擦力做功為 W=fL= （F+maL,故 D 錯(cuò)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(dòng)50 t 的 A320客機(jī)他把一條繩索的一端系在飛機(jī)下方的前輪處，另一端用牙齒緊緊咬住，在將客機(jī)拉動(dòng)了約 40 m 假設(shè)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(jī)在被拉動(dòng)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(jī)在水平方向被拉動(dòng)，故此過程中飛機(jī)的重力不做功，故 A 錯(cuò)誤；根據(jù) W=Fscos52 s 的時(shí)間內(nèi)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(xiàn)與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示，設(shè)物塊與地面之間的最大靜摩擦力fm大小與滑動(dòng)摩擦力大小相等，則（）A.0ti時(shí)間內(nèi)所受摩擦力大小不變B. tit2時(shí)間內(nèi)物塊做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)C.t2時(shí)刻物塊的速度最大D. t2t3時(shí)間內(nèi)物塊克服摩擦力做功的功率增大解析：D 在 0ti時(shí)間內(nèi)水平拉力小于最大靜摩擦力，物塊保持不動(dòng)，摩擦力大小逐漸增大，故

4、 A 錯(cuò)誤；tit2時(shí)間內(nèi)，拉力逐漸增大，摩擦力不變，根據(jù)牛頓第二定律可知，加速度逐漸增大，故 B 錯(cuò)誤；tit3時(shí)間內(nèi)，合力向前，物塊一直加速前進(jìn)，t3時(shí)刻后合力反向，物塊要做減速運(yùn)動(dòng)，所以t3時(shí)刻物塊速度最大，故 C 錯(cuò)誤；t2t3時(shí)間內(nèi)物塊速度逐漸增大，摩擦力大 小不變，根據(jù)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(zhì)檢）如圖所示，乒乓球運(yùn)動(dòng)員用同一個(gè)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(wǎng)，從最高點(diǎn)落到臺(tái)面的過程中（不計(jì)乒乓球的旋轉(zhuǎn)和空氣阻力），下列說法正確的是（）A.球第 i 次過網(wǎng)時(shí)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(tái)面時(shí)重力的瞬時(shí)功率相等D.球兩次落到臺(tái)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(shí)間相等，因球第i 次比第 2 次通過的水平位移大，根據(jù)x=vt可知，球第 i 次過網(wǎng)時(shí)的速度大于第 2 次過網(wǎng)時(shí)的速度.球在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，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(shí)功率P=mgv,落地時(shí)豎直方向的速度相等，故球兩次落到臺(tái)面時(shí)重力的瞬時(shí)功率相等.平均功率等于功除以時(shí)間，重力兩次做的功相同，時(shí)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(xué)、長治二中、臨汾一中、忻州中學(xué)四校聯(lián)考）質(zhì)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(yùn)動(dòng).02 s 內(nèi)F與運(yùn)動(dòng)方向相反，24 s 內(nèi)F與運(yùn)動(dòng)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(shí)拉力的瞬時(shí)功率為 120 WC. 4 s 內(nèi)拉力所做的功為 480 JD.4 s 內(nèi)物體克服摩擦力做的功為 320 J解析：B 取物體初速度方向?yàn)檎较?，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(nèi)，一Ff=ma且a= 5 m/s ； 24 s 內(nèi)，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(cuò)誤.由P=Fv得 4 s 時(shí)拉力的瞬時(shí)功率為 120 W B 正確.由W=Pt得 4 s 內(nèi)拉力所做的功為一 480 J, C 錯(cuò)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(nèi)物體克服摩擦力做的功為6 .（2017 福建廈門雙十中學(xué)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(shí)刻駛?cè)胍欢巫枇?2f的路段繼續(xù)行駛.t2時(shí)刻駛出這段路， 阻力恢復(fù)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(shí)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(yùn)動(dòng)，牽引力與阻力相等,做減速運(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)，當(dāng)牽引力增到 2f時(shí)，汽車做勻速運(yùn)動(dòng).t2時(shí)刻后，汽車駛出這段路，阻力恢復(fù)為f,這時(shí)牽引力為 2f大于阻力f,汽車做加速運(yùn)動(dòng)，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(shí)刻后阻力變?yōu)?2f,汽車ARD5. （68520129）（2017 山西康杰中學(xué)、長治二中、臨汾一中、忻州中學(xué)四校聯(lián)考）質(zhì)量m 20-4 -由以上分析可知，A 正確.二、多項(xiàng)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(cuò)或不答的得 0 分）7. （2017 重慶育才中學(xué)月考）質(zhì)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(yùn)動(dòng)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(jù)圖象可知，12x= 4 m 對應(yīng)拉力做的功 V= 12 J , 04 m 的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理有W-imgx=?mv,解得v=2 m/s,則在x= 4 m 時(shí)

10、，摩擦力的瞬時(shí)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(yùn)動(dòng)，故C 錯(cuò)誤.在x= 0 至x= 2 m 的過程中物塊的v,4運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1=-= 2 s，在x= 2 m 至x= 6 m 的過程中物塊的運(yùn)動(dòng)時(shí)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(yùn)動(dòng)，一段時(shí)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(shí)間內(nèi)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(cuò)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(cuò)誤；03t0時(shí)間內(nèi)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(zhì)量為 2 kg 的物塊，放在水平面上，物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.1 ,在水平拉力的作用下物塊由靜止開始運(yùn)動(dòng)，水平拉力做的功W隨物塊的位移x變化的關(guān)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(shí)，摩擦力的瞬時(shí)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(zhì)彈簧一端固定在水平面上，另-6 -端放置一質(zhì)量 m= 1 kg 的小球，小球此時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài)

13、，現(xiàn)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(yùn)動(dòng)，經(jīng)0.2 s 彈簧剛好恢復(fù)到原長，此時(shí)小球的速度為 1 m/s，整個(gè)過程彈簧始終在彈性限度內(nèi)，g取 10 m/s2.下列說法正確的是（）A.在 00.2 s 內(nèi)，拉力的最大功率為15 WB. 彈簧的勁度系數(shù)為 100 N/cmC.在 0.2 s 時(shí)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(nèi)，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(yùn)動(dòng)，經(jīng)0.2 s 彈簧剛好恢復(fù)到原長，此時(shí)vvo小球的速度v= 1 m/s , 0.2 s 內(nèi)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(cuò)誤對小球受力分析，小球受重力、拉力和彈簧X的彈力，根據(jù)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(dāng)t= 0.2 s 時(shí)，拉力功率達(dá)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(yùn)動(dòng)，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(nèi)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(cuò)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(zhì)量 m= 2 kg、可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊壓縮一輕彈簧并鎖定，滑塊與彈簧不相連.t= 0 時(shí)解除鎖定，計(jì)算機(jī)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(yùn)動(dòng)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(zhì)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(dòng)摩擦因數(shù)為0.25-8 -的水平推力作用下運(yùn)動(dòng)，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(dòng)摩擦因數(shù)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(yùn)動(dòng)后做減速運(yùn)動(dòng)，故 A 錯(cuò)誤；v-t圖線的斜率代表加速度，0.10.2 s 內(nèi)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(cuò)誤；在 0.10.2 s 內(nèi)，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(shù)值計(jì)算的要注明單位）11. （68520130）（20 分）1.3 L 夏利 N3 轎車發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率為 63 kW 汽車滿載質(zhì)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(yùn)動(dòng)，則這一過程能維持多長時(shí)間?解析：（1）達(dá)到最大速度時(shí),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(yùn)動(dòng)，物體在達(dá)到最大功率之前做勻加速運(yùn)動(dòng)，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(zāi)后某中學(xué)的部分學(xué)生組成了一個(gè)課題小組，對海嘯的威力進(jìn)行了模擬研究，他們設(shè)計(jì)了如下的模型：如圖甲所示，在水平地面上放置一個(gè)質(zhì)量為m= 4 kg 的物體，讓其在隨位移均勻減小-9 -(1) 在運(yùn)動(dòng)的過程中物體的最大加速度為多大？(2) 在距出發(fā)點(diǎn)什么位置時(shí)，物體的速度達(dá)到最大?(3) 物體在水平面上運(yùn)動(dòng)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(guān)系為:F= 100 25x速度最大時(shí)，物體加速度為零，則F=img代入數(shù)據(jù)解得x= 3.2 m