高考物理一轮复习专题63与功和功率相关的图象问题千题精练.docx

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高考物理一轮复习专题63与功和功率相关的图象问题千题精练

专题6.3与功和功率相关的图象问题

一．选择题

1.（2018云南昭通五校联考）质量为2×103kg的汽车由静止开始沿平直公路行驶，行驶过程中牵引力F和车速倒数的关系图象如图所示．已知行驶过程中最大车速为30m/s，设阻力恒定，则（　　）

A．汽车所受阻力为6×103N

B．汽车在车速为5m/s时，加速度为3m/s2

C．汽车在车速为15m/s时，加速度为1m/s2

D．汽车在行驶过程中的最大功率为6×104W

【参考答案】CD

2.（2018中原名校联盟质检）如图甲所示，水平面上一质量为m的物体在水平力F作用下开始加速运动，力F的功率P保持恒定，运动过程中物体所受的阻力f大小不变，物体速度最终达到稳定值vm，作用过程物体速度的倒数与加速度a的关系图像如图乙所示．仅在已知功率P的情况下，根据图像所给信息可知以下说法中正确的是

A．可求出m、f和vmB．不能求出m

C．不能求出fD．可求出加速运动时间

【题型分析】此题以物体速度的倒数与加速度a的关系图像给出解题信息，考查功率、牛顿运动定律及其相关知识点，意在考查灵活运用相关知识分析问题的能力。

【参考答案】A

3．（2018江西赣中南五校联考）质量为m的汽车在平直路面上启动，启动过程的速度—时间图象如图所示.从t1时刻起汽车的功率保持不变，整个运动过程中汽车所受阻力恒为Ff，则

A.0～t1时间内，汽车的牵引力做功的大小等于汽车动能的增加量

B.t1～t2时间内，汽车的功率等于（m+Ff）v1

C.汽车运动的最大速度v2=（+1）v1

D.t1～t2时间内，汽车的平均速度等于

【参考答案】BC

【命题意图】本题考查汽车的启动、动能定理、速度图象、功率及其相关的知识点，意在考查运用相关知识解决实际问题的能力。

4.（2018·宜昌期中联考）一辆汽车在平直的公路上运动，运动过程中先保持某一恒定加速度，后保持恒定的功率，其牵引力与速度的关系图像如图所示。

若已知汽车的质量m、牵引力F1和速度v1及该车所能达到的最大速度v3，则根据图像所给的信息，下列说法正确的是（　　）

A．汽车运动过程中的最大功率为F1v1

B．速度为v2时的加速度大小为

C．汽车行驶中所受的阻力为

D．加速度恒定时，其大小为

【参考答案】A

【名师解析】由题图Fv图像可知，汽车运动中的最大功率为F1v1，选项A正确；当汽车达到最大速度v3时牵引力等于阻力f，由fv3＝F1v1可得，汽车行驶中所受的阻力为f＝，选项C错误；由题意可得F2v2＝F1v1，则速度为v2时汽车的牵引力F2＝，加速度的大小为a＝＝－，选项B错误；加速度恒定时，加速度大小为a＝，选项D错误。

5．（2016·辽宁大连高三月考）一滑块在水平地面上沿直线滑行，t＝0时速率为1m/s。

从此刻开始在与速度平行的方向上施加一水平作用力F。

力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图甲、乙所示，则（两图取同一正方向，取g＝10m/s2）（　　）

A．滑块的质量为0.5kg

B．滑块与水平地面间的动摩擦因数为0.05

C．第1s内摩擦力对滑块做功为－1J

D．第2s内力F的平均功率为1.5W

【参考答案】BD　

6.（2016·河北沧州高三月考）某物体在竖直方向上的力F和重力作用下，由静止向上运动，物体动能随位移变化图象如图所示，已知0～h1段F不为零，h1～h2段F＝0，则关于功率下列说法正确的是（　　）

A．0～h2段，重力的功率一直增大

B．0～h1段，F的功率可能先增大后减小

C．0～h2段，合力的功率可能先增大后减小

D．h1～h2段，合力的功率可能先增大后减小

【参考答案】BC　

7．（2016·山东师大附中高三月考）质量为m的物体放在水平面上，它与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。

用水平力拉物体，运动一段时间后撤去此力，最终物体停止运动。

物体运动的v－t图象如图所示。

下列说法正确的是（　　）

A．水平拉力大小为F＝m

B．物体在3t0时间内位移大小为v0t0

C．在0～3t0时间内水平拉力做的功为mv

D．在0～3t0时间内物体克服摩擦力做功的平均功率为μmgv0

【参考答案】BD　

8.（2015·江苏南通高三期末）2012年10月15日著名极限运动员鲍姆加特纳从3.9万米的高空跳下，并成功着陆。

假设他沿竖直方向下落，其v－t图象如图所示，则下列说法中正确的是（　　）

A．0～t1时间内运动员及其装备机械能守恒

B．t1～t2时间内运动员处于超重状态

C．t1～t2时间内运动员的平均速度＜

D．t2～t4时间内重力对运动员所做的功等于他克服阻力所做的功

【参考答案】BC　

【名师解析】0～t1内速度图线的斜率在减小，说明运动员做加速度逐渐减小的加速运动，加速度方向向下，所以运动员及其装备一定受到阻力作用，机械能不守恒，故A错误；t1～t2时间内由于图象的斜率在减小，斜率为负值，说明加速度方向向上，根据牛顿运动定律得知运动员处于超重状态，B正确；t1～t2时间内，若运动员做匀减速运动，平均速度等于，而根据“面积”表示位移得知，此过程的位移小于匀减速运动的位移，所以此过程的平均速度＜，C正确；t2～t4时间内重力做正功，阻力做负功，由于动能减小，根据动能定理得知，外力对运动员做的总功为负值，说明重力对运动员所做的功小于他克服阻力所做的功，D错误。

9．（2016·河北仙桃高三开学检测）某蹦床运动员在一次蹦床运动中仅在竖直方向运动，如图为蹦床对该运动员的作用力F随时间t的变化图象。

不考虑空气阻力的影响，下列说法正确的是（　　）

A．t1至t2过程内运动员和蹦床构成的系统机械能守恒

B．t1到t2过程内运动员和蹦床构成的系统机械能增加

C．t3至t4过程内运动员和蹦床的势能之和增加

D．t3至t4过程内运动员和蹦床的势能之和先减小后增加

【参考答案】BD　

10．（2015·新课标全国Ⅱ，17）一汽车在平直公路上行驶。

从某时刻开始计时，发动机的功率P随时间t的变化如图所示。

假定汽车所受阻力的大小f恒定不变。

下列描述该汽车的速度v随时间t变化的图线中，可能正确的是（　　）

【参考答案】A　

【名师解析】当汽车的功率为P1时，汽车在运动过程中满足P1＝F1v，因为P1不变，v逐渐增大，所以牵引力F1逐渐减小，由牛顿第二定律得F1－f＝ma1，f不变，所以汽车做加速度减小的加速运动，当F1＝f时速度最大，且vm＝＝。

当汽车的功率突变为P2时，汽车的牵引力突增为F2，汽车继续加速，由P2＝F2v可知F2减小，又因F2－f＝ma2，所以加速度逐渐减小，直到F2＝f时，速度最大vm′＝，以后匀速运动。

综合以上分析可知选项A正确。

11.（2016年山东省烟台市诊断）如图所示，滑块以初速度v0滑上表面粗糙的固定斜面，到达最高点后又返回到出发点．则能大致反映滑块整个运动过程中速度v、加速度a、动能Ek、重力对滑块所做的功W与时间t或位移x关系的是（取初速度方向为正方向）

【参照答案】AD　

12．（2016河南名校质检）如图甲所示，物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动．通过力传感器和速度传感器监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙所示．取g＝10m/s2.则（　　）

A．物体的质量m＝1.0kg

B．物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.20

C．第2s内物体克服摩擦力做的功W＝2.0J

D．前2s内推力F做功的平均功率＝1.5W

【参照答案】CD　

二．计算题

1．（2016·江苏南通高三期末）（20分）一物体在一个水平拉力作用下在粗糙水平面上沿水平方向运动的v－t图象如图甲所示，水平拉力的P－t图象如图乙所示，g＝10m/s2，图中各量的单位均为国际单位制单位。

（1）若此水平拉力在6s内对物体所做的功相当于一个恒定力F′沿物体位移方向所做的功，则F′多大？

（2）求物体的质量及物体与水平面间的动摩擦因数。

【名师解析】

（1）由题图甲知物体在6s内发生的位移为

x＝×2×6m＋2×6m＋×（2＋6）×2m＝26m

由题图乙知水平拉力所做的功为

W＝×2×9J＋2×6J＋×（3＋6）×2J＝30J

而W＝F′x，代入数值得F′＝N

（2）由题图甲知物体匀加速运动时的加速度大小为a＝＝3m/s2，由P＝Fv及题图知匀加速过程中水平拉力为F＝N＝1.5N，匀速运动时摩擦阻力为Ff＝N＝1N，由牛顿第二定律知F－Ff＝ma，代入数值得m＝kg，而Ff＝μmg，所以μ＝0.6。

答案　

（1）N　

（2）kg　0.6