届高考物理一轮复习课时训练14功和功率.docx

1、届高考物理一轮复习课时训练14功和功率课时训练14功和功率一、选择题1.一辆汽车出厂前需经过13项严格的质量检测，才能被贴上“产品合格证”和“3C强制产品认证”标识。其中的转毂检测就是进行低速实验，检测多项安全性能在水平、平行的两条车道上检测甲、乙两车，在t0时刻，甲、乙两车并排，两车的速度时间关系图象如图所示，则()A06 s，甲、乙两车相遇两次B06 s，乙车牵引力做功与阻力做功之比为1 2C在t1 s时乙车追上甲车，在t4 s时甲车追上乙车D乙车的启动加速度大小是制动加速度大小的2倍解析根据两车的速度时间图象可知，在06 s内，甲车做匀速直线运动；在02 s内乙车做初速度v00，加速度a

2、10 m/s2的匀加速直线运动，在26 s内乙车做初速度v020 m/s，加速度a5 m/s2的匀减速直线运动直至停止，则乙车的启动加速度大小是制动加速度大小的2倍，故D选项正确；根据vt图线与时间轴围成的“面积”表示位移可知，在02 s内甲、乙两车的位移相等，在06 s内甲、乙两车的位移也相等，即在t2 s时乙车追上甲车，在t6 s时甲车追上乙车，则在06 s内，甲、乙两车相遇两次，故A选项正确，C选项错误；根据动能定理可知WFFf0，则在06 s内，乙车牵引力做功与阻力做功之比为1 1，故B选项错误. 答案AD2高中生小明骑电动自行车沿平直公路行驶，因电瓶“没电”，改用脚蹬车以5 m/s的

3、速度匀速前行，骑行过程中所受阻力恒为车和人总重的0.02，取重力加速度g10 m/s2.根据估算，小明骑此电动车做功的平均功率最接近()A10 W B100 WC1 kW D10 kW解析设小明和车的总质量为80 kg，则阻力fkmg0.028010 N16 N，匀速前行时牵引力Ff16 N，小明骑此电动车做功的平均功率为Fv165 W80 W，只有选项B正确答案B3.如图所示，用跨过光滑定滑轮的缆绳将海面上一艘失去动力的小船沿直线拖向岸边已知拖动缆绳的电动机功率恒为P，小船的质量为m，小船受到的阻力大小恒为f，经过A点时缆绳与水平方向的夹角为，小船的速度大小为v0.若缆绳质量忽略不计，则此时

4、小船加速度大小a和缆绳对船的拉力F为()Aa，FBa，FCa，FDa，F解析将船速沿绳和与绳垂直的方向分解，则沿绳方向的分速度大小v1v0cos，由PFv1得F，选项C、D均错误；根据牛顿第二定律有Fcosfma，得a，选项B正确，A错误答案B4如图甲所示，电梯中将重物放在压力传感器上，电梯竖直向上运行，传感器测出支持力F随高度h变化的图象如图乙所示，则04 m的这一过程支持力对重物做的总功为()A135 J B160 JC180 J D200 J解析支持力对重物做的总功为401 J452 J501 J180 J，只有选项C正确答案C5.下列关于机车以恒定加速度启动后速度v、牵引力F、功率P和

5、位移s随时间变化关系的图象中错误的是()解析机车以恒定加速度启动后，在达到额定功率前，做匀加速直线运动，牵引力为恒力，由sat2知st图象是抛物线，由vat知v与t成正比，根据PFvFat，P与t成正比；当达到额定功率P0后功率保持P0不变，速度仍在增大，由P0Fv知牵引力不断减小，但牵引力仍比阻力大，加速度不断减小，当牵引力减小到等于阻力时，加速度为零，机车以最大速度做匀速运动，牵引力不变，所以选项A、B、C均正确，D错误答案D6.一物体自t0时开始做直线运动，其速度时间图象如图所示下列选项正确的是()A在06 s内，物体离出发点最远为30 mB在06 s内，物体经过的路程为30 mC在06

6、 s内，物体的位移为30 mD在06 s内，物体所受的合外力做负功解析物体在02 s内做匀加速运动，24 s内做匀速运动，45 s内做匀减速运动，56 s内反向做匀加速运动，可知第5 s时物体离出发点最远，由vt图象可知，sm(25)10 m35 m,06 s和04 s内位移相等，即s(24)10 m30 m,06 s内经过的路程x(25)10 m110 m40 m,06 s内物体所受的合外力做正功，故只有选项C正确答案C7.如图所示，斜面体固定在水平地面上，虚线以上部分斜面光滑，虚线以下部分斜面粗糙质量分别为m1、m2(m2m1)的两物体之间用细线连接，开始时m1处在斜面顶端并被束缚住当由静

7、止释放m1后，两物体开始沿斜面下滑则下列说法正确的是()Am2到达斜面底端前两物体一定不能相遇Bm2到达斜面底端前两物体有可能相遇C在虚线上方运动时细线对两物体均不做功D在虚线上方运动时细线对m1做正功，对m2做负功解析根据受力分析和牛顿第二定律以及运动学知识，题图所示的情况中，两物体在虚线以上部分的光滑斜面上滑动时速度和加速度都相同，因此两物体之间的细线上没有作用力，细线对两物体均不做功，故C选项正确，D选项错误；当m2进入虚线以下的斜面时，开始受到摩擦力的作用而有可能做减速运动，m1继续做加速运动，因此m2到达斜面底端前两物体有可能相遇，所以A选项错误，B选项正确答案BC8(多选)一滑块在

8、水平地面上沿直线滑行，t0时速率为1 m/s.从此刻开始在与速度平行的方向上对其施加一水平作用力F，力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图1和图2所示，则(两图取同一正方向，取重力加速度g10 m/s2)()A滑块的质量为0.5 kgB滑块与水平地面间的动摩擦因数为0.05C第1 s内摩擦力对滑块做功为1 JD第1 s内力F的平均功率为1.5 W解析由图1得F11 N，F23 N，由图2知2 s内滑块的加速度不变，即为am/s21 m/s2，根据牛顿第二定律有F1fma，F2fma，而fmg，解得f1 N，0.05，m2 kg，选项A错误，B正确；由vt图象面积法得第1 s内滑块的位移s1

9、(1)1 m0.5 m，第1 s内摩擦力对滑块做功为W1f|s1|0.5 J，选项C错误；第1 s内力F的平均功率为F23W1.5 W，选项D正确答案BD9把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客车车辆叫做动车几节自带动力的车辆(动车)加几节不带动力的车辆(也叫拖车)编成一组，就是动车组，假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等若1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为120 km/h；则6节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为()A120 km/h B240 km/hC320 km/h D480

10、 km/h解析若1节动车和3节拖车编号的动车组的最大速度为v1120 km/h；则6节动车和3节拖车编成的动车组的最大速度为v24v1120 km/h320 km/h，故选项C正确答案C10两辆完全相同的汽车，都拖着完全相同的拖车以相同的速度在平直公路上匀速齐头并进，某一时刻两拖车同时与汽车脱离，之后甲汽车保持原来的牵引力继续前进，乙汽车保持原来的功率继续前进，则一段时间后(假设均未达到最大功率)()A甲车超前，乙车落后B乙车超前，甲车落后C它们齐头并进D甲车先超过乙车，后乙车又超过甲车解析拖车与汽车脱离之前，汽车的牵引力等于摩擦力，脱离之后，汽车受到的摩擦力Ff减小，因为甲汽车的牵引力F保持

11、不变，所以其将做匀加速直线运动，且加速度的大小为a(FFf)/m，而乙汽车保持原来的功率不变做加速运动，根据PFv可知，其牵引力会随其速度的逐渐增大而减小，其加速度大小也会从a(FFf)/m逐渐减小，可见，甲车的速度较大，甲车超前，乙车落后答案A二、非选择题11.一物体放在水平地面上，如图1所示，已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图2所示，物体相应的速度v随时间t的变化关系如图3所示求：(1)06 s时间内物体的位移；(2)010 s时间内，物体克服摩擦力所做的功解析(1)由图3知物体的位移为x3 m6 m.(2)由图3知，在68 s时间内，物体做匀速运动，于是有f2 N由图3知，在0

12、10 s时间内物体的总位移为l3 m15 m，所以Wfl215 J30 J.答案(1)6 m(2)30 J12如图a所示，在水平路段AB上有一质量为2103 kg的汽车，正以10 m/s的速度向右匀速行驶，汽车前方的水平路段BC较粗糙，汽车通过整个ABC路段的vt图象如图b所示，在t20 s时汽车到达C点，运动过程中汽车发动机的输出功率保持不变假设汽车在AB路段上运动时所受的恒定阻力(含地面摩擦力和空气阻力等)f12 000 N求：(1)汽车运动过程中发动机的输出功率P；(2)汽车速度减至8 m/s时加速度a的大小；(3)BC路段的长度(解题时将汽车看成质点)解析(1)汽车在AB路段时，牵引力

13、和阻力相等F1f1，PF1v1联立解得：P20 kW(2)t15 s后汽车处于匀速运动状态，有F2f2，PF2v2，f2P/v2联立解得：f24 000 Nv8 m/s时汽车在做减速运动，有f2Fma，FP/v解得a0.75 m/s2(3)Ptf2smvmv解得s93.75 m答案见解析13动车组是城际间实现小编组、大密度的高效运输工具，以其编组灵活、方便、快捷、安全、可靠、舒适等特点而备受世界各国铁路运输和城市轨道交通运输的青睐动车组就是几节自带动力的车厢加几节不带动力的车厢编成一组，就是动车组假设有一动车组由六节车厢连接而成，每节车厢的总质量均为8104 kg.其中第一节、第二节带动力，他

14、们的额定功率分别是2107 W和1107 W，(第一节车厢达到额定功率不够再启动第二节车厢)车在行驶过程中阻力恒为重力的0.1倍(g10 m/s2)(1)求该动车组的最大行驶速度；(2)若列车以1 m/s2的加速度匀加速启动，t10 s时刻，第一节和第二节车厢之间拉力的最大值是多大？解析(1)对整列动车，质量M681044.8105 kg，当牵引力等于阻力时，动车速度最大Pmfvm，其中阻力f0.1Mg0.16810410 N4.8105 N，假设两节有动力的车厢都正常工作，则vmm/s62.5 m/s(2)当t10 s时，v1at10 m/s.假设只有第一节车厢提供动力，则对整列车：fMa解

15、得：P119.6106 WP12107 W说明只有第一节车厢提供动力可以按照题设要求行驶此时第一、二节间拉力最大对后五节车厢有Fmf2M2a其中M258104 kg4.0 105 kg解得第一、二节间最大拉力Fm8105 N.答案(1)vm62.5 m/s(2)Fm8105 N14.一传送带装置示意如图，传送带在AB区域是倾斜的，倾角30.工作时传送带向上运行的速度保持v2 m/s不变现将质量均为m2 kg的小货箱(可视为质点)一个一个在A处放到传送带上，放置小货箱的时间间隔均为T1 s，放置时初速度为零，小货箱一到达B处立即被取走已知小货箱刚放在A处时，前方相邻的小货箱还处于匀加速运动阶段，

16、此时两者相距为s10.5 m传送带装置由电动机带动，传送带与轮子间无相对滑动，不计轮轴处的摩擦，取g10 m/s2.(1)求小货箱在传送带上做匀加速运动的加速度大小；(2)AB的长度至少多长才能使小货箱最后的速度能达到v2 m/s?(3)除了刚释放货箱的时刻，若其它时间内总有4个货箱在传送带上运动，求每运送一个小货箱电动机对外做多少功？并求电动机的平均输出功率.解析(1)小货箱刚放在A处时，前方相邻的小货箱已经运动了时间T.有s1aT2代入数据解得加速度大小：a1 m/s2.(2)AB的长度至少为l，则货箱的速度达到v2 m/s时，有v22al代入数据解得AB的长度至少为：l2 m.(3)传送带上总有4个货箱在运动，说明货箱在A处释放后经过t4T的时间运动至B处货箱匀加速运动的时间是t12 s设货箱受到的滑动摩擦力大小为f，由牛顿运动定律得fmgsinma这段时间内，传送带克服该货箱的摩擦力做的功：W1fvt1代入数据解得W148 J货箱在此后的时间内随传送带做匀速运动，传送带克服该货箱的摩擦力做的功W2mgsinv(tt1)代入数据解得W240 J每运送一个小货箱电动机对外做的功：WW1W288 J放置小货箱的时间间隔为T，则每隔时间T就有一个小货箱到达B处，因此电动机的平均输出功率：88 W.答案(1)1 m/s2(2)2 m(3)88 J88 W