2020年高考物理復(fù)習(xí) 知能演練提升 第五章 第一講 每課一測

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1、 [每課一測] 1．如圖1所示，拖著舊橡膠輪胎跑是身體耐力訓(xùn)練的一種有效方法。如果某受訓(xùn)者拖著輪胎在水平直道上跑了100 m，那么下列說法正確的是(　　) A．輪胎受到地面的摩擦力做了負功 B．輪胎受到的重力做了正功 C．輪胎受到的拉力不做功 圖1 D．輪胎受到地面的支持力做了正功 解析：根據(jù)力做功的條件，輪胎受到的重力和地面的支持力都與位移垂直，這兩個力均不做功，B、D錯誤；輪胎受到地面的摩擦力與位移反向，做負功，A正確；輪胎受到的拉力與位移夾角小于90°，做正功，C錯誤。 答案：A 2．(2020·江蘇高考)如圖2所示，演員正在進行雜技表演。由圖可估算

2、出他將一只雞蛋拋出的過程中對雞蛋所做的功最接近于(　　) A．0.3 J B．3 J C．30 J D．300 J 解析：若一個雞蛋大約55 g，雞蛋拋出的高度大約為60 cm， 圖2 則將一只雞蛋拋出的過程中對雞蛋做的功等于雞蛋重力勢能的增加量，即W＝mgh＝55×10－3×10×60×10－2J＝0.33 J，A正確。 答案：A 3．一質(zhì)量為m的木塊靜止在光滑的水平面上，從t＝0開始，將一個大小為F的水平恒力作用在該木塊上，在t＝t1時刻力F的瞬時功率是(　　) A.t1 B.t12 C.t1 D.t12 解析

3、：在t＝t1時刻木塊的速度為v＝at1＝t1，此時刻力F的瞬時功率P＝Fv＝t1，選C。 答案：C 4．如圖3所示，在外力作用下某質(zhì)點運動的v－t圖像為正弦曲線。從圖中可以判斷(　　) A．在0～t1時間內(nèi)，外力做正功 B．在0～t1時間內(nèi)，外力的功率逐漸增大 C．在t2時刻，外力的功率最大 圖3 D．在t1～t3時間內(nèi)，外力做的總功為零 解析：由v－t圖像可知，在0～t1時間內(nèi)，由于物體的速度增大，根據(jù)動能定理可知，外力對物體做正功，A正確；在0～t1時間內(nèi)，因為物體的加速度減小，故所受的外力減小，由圖可知t1時刻外力為零，故功率為零，因此外力的功率不是逐漸增大

4、的，B錯誤；在t2時刻，由于物體的速度為零，故此時外力的功率最小，且為零，C錯誤；在t1～t3時間內(nèi)，因為物體的動能不變，故外力做的總功為零，D正確。 答案：AD 5．(2020·樂山模擬)如圖4所示，傾角為θ的斜劈放在水平面上，斜劈上用固定的豎直擋板擋住一個光滑的質(zhì)量為m的小球，當(dāng)整個裝置沿水平面以速度v向左勻速運動時間t時，以下說法正確的是(　　) A．小球的重力做功為零 圖4 B．斜劈對小球的彈力做功為 C．擋板對小球的彈力做功為零 D．合力對小球做功為零 解析：對小球受力分析如圖所示，重力方向與位移垂直，因此，重力不做功，A對。由圖知FN1＝，位移與

5、FN1的夾角為90°－θ，故FN1做的功為W＝FN1vtcos(90°－θ)＝sinθ＝mgvttanθ，B錯。FN2對小球做負功，C錯。小球做勻速運動，合力為零，合力對小球做功為零，D正確。 答案：AD 6．起重機的鋼索將重物由地面吊到空中某個高度，其速度－時間圖像如圖5所示，則鋼索拉力的功率隨時間變化的圖像可能是圖6中的(　　) 圖5 圖6 解析：在0～t1時間內(nèi)，重物加速上升，設(shè)加速度為a1，則由牛頓第二定律可得鋼索的拉力F1＝mg＋ma1，速度v1＝a1t，所以拉力的功率為：P1＝m(a1＋g)a1t。在t1～t2時間內(nèi)，重物勻速上升，拉力F2＝mg，速度為v1＝a1

6、t1，所以拉力的功率為：P2＝mga1t1。在t2～t3時間內(nèi)，重物減速上升，設(shè)加速度大小為a2，則據(jù)牛頓第二定律可得鋼索的拉力F3＝mg－ma2，速度v2＝a1t1－a2t，所以拉力的功率為：P3＝m(g－a2)(a1t1－a2t)。 答案：C 7．如圖7甲所示，靜止于光滑水平面上坐標原點處的小物塊，在水平拉力F作用下，沿x軸方向運動，拉力F隨物塊所在位置坐標x的變化關(guān)系如圖乙所示，圖線為半圓。則小物塊運動到x0處時F做的總功為(　　) 圖7 A．0 B.Fmx0 C.Fmx0 D.x02 解析：F為變力，但F－x圖像包圍的面積在數(shù)值上表示拉力

7、做的總功。由于圖線為半圓，又在數(shù)值上Fm＝x0， 故所求W＝π·Fm2＝π·Fm·x0＝Fmx0。 答案：C 8．下列圖8是反映汽車以額定功率P額從靜止開始勻加速啟動，最后做勻速運動的過程中，其速度隨時間以及加速度、牽引力和功率隨速度變化的圖像，其中正確的是(　　) 圖8 解析：分析汽車啟動過程可知，汽車先是牽引力不變的勻加速啟動過程，加速度恒定，速度均勻增大，功率均勻增大；當(dāng)功率達到額定功率時，功率不再變化，此后汽車為恒功率啟動，速度繼續(xù)增大，牽引力減小，加速度減小，當(dāng)牽引力等于阻力時，加速度減小到零，速度達到最大，然后勻速運動。結(jié)合各選項的圖像可知，選項B錯誤，ACD正確。

8、 答案：ACD 9．一根質(zhì)量為M的直木棒，懸掛在O點，有一只質(zhì)量為m的猴子抓著木棒，如圖9所示。剪斷懸掛木棒的細繩，木棒開始下落，同時猴子開始沿木棒向上爬。設(shè)在一段時間內(nèi)木棒沿豎直方向下落，猴子對地的高度保持不變，忽略空氣阻力，則下列圖10所示的四個圖像中能正確反映在這段時間內(nèi)猴子 圖9 做功的功率隨時間變化的關(guān)系是(　　) 圖10 解析：猴子對地的高度不變，所以猴子受力平衡。設(shè)猴子的質(zhì)量為m，木棒對猴子的作用力為F，則有F＝mg；對木棒，設(shè)木棒的重力為Mg，則木棒所受合力為F′＋Mg＝mg＋Mg，根據(jù)力的作用的相互性F＝F′，根據(jù)牛頓第二定律，Mg＋mg＝Ma，可見a是恒量

9、，t時刻木棒速度vt＝at，猴子做功的功率P＝mgvt＝mgat，P與t為正比例關(guān)系，故B正確。 答案：B 10．如圖11甲所示，一物塊在t＝0時刻，以初速度v0從足夠長的粗糙斜面底端向上滑行，物塊速度隨時間變化的圖像如圖乙所示，t0時刻物塊到達最高點，3t0時刻物塊又返回底端。由此可以確定(　　) 圖11 A．物塊返回底端時的速度 B．物塊所受摩擦力大小 C．斜面傾角θ D．3t0時間內(nèi)物塊克服摩擦力所做的功 解析：物塊沿斜面向上運動時，有g(shù)sinθ＋μgcosθ＝；向下運動時，有g(shù)sinθ－μgcosθ＝。而向上滑行與向下滑行時路程相同，即s＝·t0＝·2t0。由以上三

10、式可求斜面傾角θ及物塊返回底端時的速度，A、C正確。由于物體質(zhì)量未知，所以不能確定物塊所受摩擦力大小，不能求3t0時間內(nèi)物塊克服摩擦力所做的功，B、D錯誤。 答案：AC 11．(2020·六盤水模擬)如圖12所示，水平傳送帶正以2 m/s的速度運行，兩端水平距離l＝8 m，把一質(zhì)量m＝2 kg的物 圖12 塊輕輕放到傳送帶的A端，物塊在傳送帶的帶動下向右運動，若物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ＝0.1，則把這個物塊從A端傳送到B端的過程中，不計物塊的大小，g取10 m/s2，求摩擦力對物塊做功的平均功率(不計物塊的大小，g取10 m/s2)。 解析：物塊剛放到傳送帶上時，

11、由于與傳送帶有相對運動，物塊受向右的滑動摩擦力，物塊做加速運動，摩擦力對物塊做功，物塊受向右的摩擦力為： Ff＝μmg＝0.1×2×10 N＝2 N， 加速度為a＝μg＝0.1×10 m/s2＝1 m/s2 物塊與傳送帶相對靜止時的位移為：x＝＝2 m。 摩擦力做功為：W＝Ffx＝2×2 J＝4 J 相對靜止后物塊與傳送帶之間無摩擦力，此后物塊勻速運動到B端，物塊由A端到B端所用的時間為： t＝＋＝5 s 則物塊在被傳送過程中所受摩擦力的平均功率為： P＝＝0.8 W 答案：0.8 W 12．一輛汽車質(zhì)量為1×103 kg，最大功率為2×104 W，在水平路面上由靜止開始

12、做直線運動，最大速度為v2，運動中汽車所受阻力恒定。發(fā)動機的最大牽引力為3×103 N，其行駛過程中牽引力F與車速的倒數(shù)的關(guān)系如圖13所示。試求： (1)根據(jù)圖線ABC判斷汽車做什么運動？ 圖13 (2)v2的大??； (3)整個運動過程中的最大加速度； (4)勻加速運動過程的最大速度是多大？當(dāng)汽車的速度為10 m/s時發(fā)動機的功率為多大？ 解析：(1)題圖中圖線AB段牽引力F不變，阻力Ff不變，汽車做勻加速直線運動，圖線BC的斜率表示汽車的功率P，P不變，則汽車做加速度減小的加速運動，直至達到最大速度v2，此后汽車做勻速直線運動。 (2)當(dāng)汽車的速度為v2時，牽引力為F1＝1×103 N， v2＝＝ m/s＝20 m/s。 (3)汽車做勻加速直線運動時的加速度最大 阻力Ff＝＝ N＝1 000 N a＝＝ m/s2＝2 m/s2。 (4)與B點對應(yīng)的速度為 v1＝＝ m/s≈6.67 m/s。 當(dāng)汽車的速度為10 m/s時處于圖線BC段，故此時的功率最大，為Pm＝2×104 W。 答案：(1)見解析　(2)20 m/s (3)2 m/s2　(4)6.67 m/s　2×104 W