高三物理一轮复习练习 251.docx

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高三物理一轮复习练习251

1．物体在两个相互垂直的力的作用下运动，力F1对物体做功6J，物体克服力F2做功8J，则F1、F2的合力对物体做功为（　　）

A．14J　　　　　　　　．10J

C．2J．－2J

解析：

由于功为标量，合力对物体做的功应等于各分力做功的代数和，即W＝6J＋（－8J）＝－2J，故D正确．

答案：

D

2.自动电梯以恒定速度v0匀速上升，一个质量为m的人沿电梯匀速往上走，在t秒内走过此电梯．电梯长为l，电梯斜面倾角为α，则（　　）

A．电梯对该人做功为mglsinα

B．电梯对该人做功为mgv0tsinα

C．重力的功率为

D．重力的功率为mgv0sinα

解析：

在人走过此电梯的过程中，人的动能未变，但重力势能增加了mglsinα.在此过程时间t内电梯只运动了v0t的位移，也就是说电梯只能把人送到v0tsinα的高度，所以B正确、A错误；重力的作用点在人身上，故C正确、D错误．

答案：

BC

3.（2013年福州模拟）如图所示，木板可绕固定水平轴O转动．木板从水平位置OA缓慢转到OB位置，木板上的物块始终相对于木板静止．在这一过程中，物块的重力势能增加了2J．用FN表示物块受到的支持力，用Ff表示物块受到的摩擦力．在此过程中，以下判断正确的是（　　）

A．FN和Ff对物块都不做功

B．FN对物块做功为2J，Ff对物块不做功

C．FN对物块不做功，Ff对物块做功为2J

D．FN和Ff对物块所做功的代数和为0

解析：

由做功的条件可知：

只要有力，并且物块沿力的方向有位移，那么该力就对物块做功．由受力分析知，支持力FN做正功，但摩擦力Ff方向始终和速度方向垂直，所以摩擦力不做功．由动能定理W－mgh＝0，故支持力FN做功为mgh，B正确．

答案：

B

4．（2012年高考江苏单科卷）如图所示，细线的一端固定于O点，另一端系一小球．在水平拉力作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点．在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是（　　）

A．逐渐增大B．逐渐减小

C．先增大，后减小D．先减小，后增大

解析：

因小球速率不变，所以小球以O点为圆心做匀速圆周运动．受力如图所示，因此在切线方向上应有：

mgsinθ＝Fcosθ，F＝mgtanθ.则拉力F的瞬时功率P＝F·vcosθ＝mgv·sinθ.从A运动到B的过程中，拉力的瞬时功率随θ的增大而增大．A项正确．

答案：

A

[命题报告·教师用书独具]

知识点

题号

功的正负的判断

1

对功、功率的理解

2

功率的有关计算

4、6

恒力做功的计算

3、5

机车的启动问题

8、11

图象在功、功率的计算中的应用

7、9、10

传送带上有关功、功率的计算

12

一、选择题（本题共10小题，每小题7分，共70分，每小题至少有一个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内）

1．（2013年广州模拟）如图所示，拖着轮胎跑是身体耐力训练的一种有效方法．如果某受训者拖着轮胎在水平直道上跑了100m，那么下列说法正确的是（　　）

A．轮胎受到地面的摩擦力做了负功

B．轮胎受到的重力做了正功

C．轮胎受到的拉力不做功

D．轮胎受到地面的支持力做了正功

解析：

轮胎受力如图所示．因轮胎位移方向水平向右，故拉力F对轮胎做正功，摩擦力Ff对轮胎做负功，重力和支持力对轮胎均不做功，故只有A项正确．

答案：

A

2.如图所示，在外力作用下某质点运动的vt图象为正弦曲线，从图中可以判断（　　）

A．在0～t1时间内，外力做正功

B．在0～t1时间内，外力的功率逐渐增大

C．在t2时刻，外力的功率最大

D．在t1～t3时间内，外力做的总功为零

解析：

在0～t1时间内，速度增大，由动能定理知外力做正功，A项正确；在t1、t3两个时刻，质点速率相等，由动能定理知t1～t3时间内，外力做的总功为零，D项正确；vt图象的斜率表示加速度，在t1时刻，a＝0，F＝0，功率为零，故B项错；t2时刻，F最大，但v＝0，由P＝Fv知P＝0，故C项错．

答案：

AD

3．（2013年汕头模拟）一辆汽车从静止出发，在平直的公路上加速前进，如果发动机的牵引力保持恒定，汽车所受阻力保持不变，在此过程中（　　）

A．汽车的速度与时间成正比

B．汽车的位移与时间成正比

C．汽车做变加速直线运动

D．汽车发动机做的功与时间成正比

解析：

由F－Ff＝ma可知，因汽车牵引力F保持恒定，故汽车做匀加速直线运动，C错误；由v＝at可知，A正确；而x＝

at2，故B错误；由WF＝F·x＝F·

at2可知，D错误．

答案：

A

4.（2013年黄冈模拟）如图所示，质量相同的两物体处于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最后到达同一水平面，则（　　）

A．重力对两物体做的功相同

B．重力的平均功率相同

C．到达底端时重力的瞬时功率PA＝PB

D．到达底端时两物体的速度相同

解析：

由于两个物体质量相同、下落高度相同，所以重力对两物体做的功相同，A选项正确；由于下落的时间不同，所以重力的平均功率不相同，B选项错误；根据机械能守恒可知，两物体到达底端时动能相同，即速度大小相同、方向不同，D选项错误；由瞬时功率的计算式可得PA＝mgvsinθ（θ为斜面倾角），PB＝mgv，因此，到达底端时重力的瞬时功率PA

答案：

A

5.如图所示，用长为2L的轻绳悬挂一个质量为m的物体，一水平拉力施于轻绳中点拉绳，直到上段绳偏离竖直方向θ角，若拉力大小恒为F，则此过程中F做的功为（　　）

A．FLB．FLcosθ

C．FLsinθD．mgL（1－cosθ）

解析：

由于F为恒力，用功的定义式计算，轻绳中点在F方向上的位移为Lsinθ，F做功WF＝FLsinθ，故C正确．

答案：

C

6．如图所示，质量为m的小球以初速度v0水平抛出，恰好垂直打在倾角为θ的斜面上，（不计空气阻力），则球落在斜面上时重力的瞬时功率为（　　）

A．mgv0tanθB.

C.

D．mgv0cosθ

解析：

如图所示，由于v垂直于斜面，可求出小球落在斜面上时速度的竖直分量v⊥＝v0/tanθ，此时重力做功的瞬时功率为P＝mgv⊥＝

，B正确．

答案：

B

7．（2013年威海模拟）放在粗糙水平面上的物体受到水平拉力的作用，在0～6s内其速度与时间的图象和该拉力的功率与时间的图象分别如图甲、乙所示．下列说法正确的是（　　）

A．0～6s内物体的位移大小为30m

B．0～6s内拉力做的功为70J

C．合力在0～6s内做的功与0～2s内做的功相等

D．滑动摩擦力的大小为5N

解析：

由vt图象面积表示相应时间内的位移大小，得A项正确；0～2s内，物体做匀加速运动，设拉力为F1，由P1＝F1v，得F1＝

N＝5N，W1＝F1s1＝5×

J＝30J，W2＝P2t2＝10×4J＝40J，所以0～6s内W＝W1＋W2＝70J，B项正确；由vt图得0～2s内匀加速运动，2～4s内匀速运动，故C项正确；2～6s内，Ff＝F拉＝

＝

N＝

N，D项错误．

答案：

ABC

8．（2013年银川模拟）提高物体（例如汽车）运动速率的有效途径是增大发动机的功率和减小阻力因数（设阻力与物体运动速率的平方成正比，即Ff＝kv2，k是阻力因数）．当发动机的额定功率为P0时，物体运动的最大速率为vm，如果要使物体运动的速率增大到2vm，则下列办法可行的是（　　）

A．阻力因数不变，使发动机额定功率增大到2P0

B．发动机额定功率不变，使阻力因数减小到

C．阻力因数不变，使发动机额定功率增大到8P0

D．发动机额定功率不变，使阻力因数减小到

解析：

速度达到最大时，

＝kv

即P＝kv

.由此可知，当vm增大到2vm时，若k不变，功率P变为原来的8倍，若功率不变，阻力因数变为原来的

.

答案：

CD

9．（2012年高考天津理综）如图甲所示，静止在水平地面的物块A受到水平向右的拉力F作用，F与时间t的关系如图乙所示，设物块与地面的静摩擦力最大值fm与滑动摩擦力大小相等，则（　　）

A．0～t1时间内F的功率逐渐增大

B．t2时刻物块A的加速度最大

C．t2时刻后物块A做反向运动

D．t3时刻物块A的动能最大

解析：

0～t1时间内物块A仍处于静止状态，F的功率为零，A错；t1～t3时间内F＞fm，对物块A列方程得F－fm＝ma，F先增大后减小，因此加速度a先增大后减小，但v一直增大．当F最大时，a最大，B正确；t3时刻F＝fm，a＝0，物块A速度达到最大，故C错误、D正确．

答案：

BD

10.质量为2kg的物体，放在动摩擦因数为μ＝0.1的水平面上，在水平拉力F的作用下，由静止开始运动，拉力做的功W和物体发生的位移x之间的关系如图所示，g取10m/s2.下列说法中正确的是（　　）

A．此物体在AB段做匀加速直线运动，且整个过程中拉力的最大功率为15W

B．此物体在AB段做匀速直线运动，且整个过程中拉力的最大功率为6W

C．此物体在AB段做匀加速直线运动，且整个过程中拉力的最大功率为6W

D．此物体在AB段做匀速直线运动，且整个过程中拉力的最大功率为15W

解析：

前3m位移内拉力F1＝

＝

N＝5N

前3m的加速度a1＝

＝1.5m/s2

前3m末速度v1＝

＝3m/s

后6m位移内拉力F2＝

＝

N＝2N

a2＝

＝0，物体做匀速运动

所以整个过程中拉力的最大功率为

Pmax＝F1v1＝5×3W＝15W.

答案：

D

二、非选择题（本题共2小题，共30分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位）

11.（15分）如图为修建高层建筑常用的塔式起重机．在起重机将质量m＝5×104kg的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上做匀加速直线运动，加速度a＝0.2m/s2，当起重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率直到重物做vm＝1.02m/s的匀速运动．取g＝10m/s2，不计额外功．求：

（1）起重机允许输出的最大功率．

（2）重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率．

解析：

（1）当起重机的功率达到允许最大值，且重物达到最大速度vm时，拉力和重力大小相等，

即F＝mg.

根据P＝Fv

Pm＝mgvm＝5×104×10×1.02W＝5.1×105W.

（2）根据牛顿第二定律

F－mg＝ma

又Pm＝Fv

v＝at

解得：

t＝5s.

当t′＝2s时v′＝at′

P′＝Fv′

解得P′＝2.04×105W.

答案：

（1）5.1×105W　

（2）5s　2.04×105W

12.（15分）（2013年六盘水模拟）如图所示，水平传送带正以2m/s的速度运行，两端水平距离l＝8m，把一质量m＝2kg的物块轻轻放到传送带的A端，物块在传送带的带动下向右运动，若物块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.1，则把这个物块从A端传送到B端的过程中，不计物块的大小，g取10m/s2，求摩擦力对物块做功的平均功率．

解析：

物块刚放到传送带上时，由于与传送带有相对运动，物块受向右的滑动摩擦力，物块做加速运动，摩擦力对物块做功，物块受向右的摩擦力为：

Ff＝μmg＝0.1×2×10N＝2N，

加速度为a＝μg＝0.1×10m/s2＝1m/s2

物块与传送带相对静止时的位移为：

x＝

＝2m.

摩擦力做功为：

W＝Ffx＝2×2J＝4J

相对静止后物块与传送带之间无摩擦力，此后物块匀速运动到B端，物块由A端到B端所用的时间为：

t＝

＋

＝5s

则物块在被传送过程中所受摩擦力的平均功率为：

P＝

＝0.8W

答案：

0.8W