2019-2020年高考物理一輪總復(fù)習(xí) 5.1功和功率限時(shí)規(guī)范特訓(xùn)一、選擇題(本題共10小題，每小題6分，共60分)1. 運(yùn)動(dòng)員在110米欄比賽中，主要有起跑加速、途中勻速跨欄和加速?zèng)_刺三個(gè)階段，運(yùn)動(dòng)員的腳與地面間不會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，以下說法正確的是()A. 加速階段地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員的摩擦力做正功B. 勻速階段地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員的摩擦力做負(fù)功C. 由于運(yùn)動(dòng)員的腳與地面間不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，所以不論加速還是勻速，地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員的摩擦力始終不對(duì)運(yùn)動(dòng)員做功D. 無論加速還是勻速階段，地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員的摩擦力始終做負(fù)功解析：因運(yùn)動(dòng)員的腳與地面間不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，故地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員的靜摩擦力對(duì)運(yùn)動(dòng)員不做功，A、B、D均錯(cuò)誤，C正確。答案：C2. xx衡水市模擬如圖所示，電梯與水平地面成角，一人站在電梯上，電梯從靜止開始勻加速上升，到達(dá)一定速度后再勻速上升。若以FN表示水平梯板對(duì)人的支持力，G為人受到的重力，F(xiàn)為電梯對(duì)人的靜摩擦力，則下列結(jié)論正確的是()A. 加速過程中F0，F(xiàn)、FN、G都做功B. 加速過程中F0，F(xiàn)N不做功C. 加速過程中F0，F(xiàn)N、G都做功D. 勻速過程中F0，F(xiàn)N、G都不做功解析：加速過程中，水平方向的加速度由靜摩擦力F提供，所以F0，F(xiàn)、FN做正功，G做負(fù)功，選項(xiàng)A正確，B、C錯(cuò)誤。勻速過程中，水平方向不受靜摩擦力作用，F(xiàn)0，F(xiàn)N做正功，G做負(fù)功，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案：A3. 如圖所示，質(zhì)量相等的物體A和物體B與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)相等，在恒力F的作用下，一起沿水平地面向右移動(dòng)x，則()A. 摩擦力對(duì)A、B做功相等B. A對(duì)B沒有做功C. F對(duì)A做的功與F對(duì)B做的功相等D. 合外力對(duì)A做的功與合外力對(duì)B做的功相等解析：A、B一起向右運(yùn)動(dòng)，具有相同的加速度和合外力，運(yùn)動(dòng)了相同的位移，故合外力對(duì)A做的功與合外力對(duì)B做的功相等，則D正確；根據(jù)摩擦力公式FfFN，A的摩擦力大于B的摩擦力，摩擦力對(duì)A、B做功不相等，則A錯(cuò)誤；A對(duì)B有向前的彈力，對(duì)B做正功，則B錯(cuò)誤；力F沒有作用在B上，對(duì)B不做功，則C錯(cuò)誤答案：D4. 如圖所示，一質(zhì)量為M，長(zhǎng)為L(zhǎng)的木板，放在光滑的水平地面上，在木板的右端放一質(zhì)量為m的小木塊，用一根不可伸長(zhǎng)的輕繩通過光滑的定滑輪分別與m、M連接，木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，開始時(shí)木塊和木板靜止，現(xiàn)用水平向右的拉力F作用在M上，在將m拉向木板左端的過程中，拉力至少做功為()A. 2mgLB. mgLC. (Mm)gL D. mgL解析：在拉力F的作用下，m、M緩慢勻速運(yùn)動(dòng)，將m拉到木板的左端的過程中，拉力做功最少，設(shè)此時(shí)繩的拉力為T，則Tmg，TmgF，當(dāng)m到達(dá)M左端時(shí)，M向右運(yùn)動(dòng)的位移為，故拉力做功WFmgL，故D正確。答案：D5. xx臺(tái)州模擬 如圖所示，滑雪者由靜止開始沿斜坡從A點(diǎn)自由滑下，然后在水平面上前進(jìn)至B點(diǎn)停下。已知斜坡、水平面與滑雪板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為，滑雪者(包括滑雪板)的質(zhì)量為m。A、B兩點(diǎn)間的水平距離為L(zhǎng)。在滑雪者經(jīng)過AB段運(yùn)動(dòng)的過程中，克服摩擦力做的功()A. 大于mgL B. 等于mgLC. 小于mgL D. 以上三種情況都有可能解析：設(shè)斜面的傾角為，則滑雪者從A到B的運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力做的功為WFfmgcosmg由題圖可知cosL由兩式聯(lián)立可得：WFfmgL，故B正確。答案：B6. 質(zhì)量為2 kg的物體放在動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1的水平面上，在水平拉力F的作用下，由靜止開始運(yùn)動(dòng)，拉力做的功W和物體發(fā)生的位移x之間的關(guān)系如圖所示，g10 m/s2。下列說法中正確的是()A. 此物體在AB段做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，且整個(gè)過程中拉力的最大功率為15 WB. 此物體在AB段做勻速直線運(yùn)動(dòng)，且整個(gè)過程中拉力的最大功率為6 WC. 此物體在AB段做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，且整個(gè)過程中拉力的最大功率為6 WD. 此物體在AB段做勻速直線運(yùn)動(dòng)，且整個(gè)過程中拉力的最大功率為15 W解析：前3 m位移內(nèi)拉力F1 N5 N前3 m的加速度a11.5 m/s2前3 m末速度v13 m/s后6 m位移內(nèi)拉力F2 N2 Na20，物體做勻速運(yùn)動(dòng)所以整個(gè)過程中拉力的最大功率為PmaxF1v153 W15 W。故選項(xiàng)D正確。答案：D7. xx哈爾濱模擬質(zhì)量分別為2m和m的A、B兩種物體分別在水平恒力F1和F2的作用下沿水平面運(yùn)動(dòng)，撤去F1、F2后受摩擦力的作用減速到停止，其vt圖象如圖所示，則下列說法正確的是()A. F1、F2大小相等B. F1、F2對(duì)A、B做功之比為21C. A、B受到的摩擦力大小相等D. 全過程中摩擦力對(duì)A、B做功之比為12解析：設(shè)A加速時(shí)加速度大小為a，則減速時(shí)加速度大小為0.5a，B加速時(shí)加速度大小為0.5a，減速時(shí)加速度大小為a。根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)A：F1Ff12ma，F(xiàn)f12m0.5a，對(duì)B：F2Ff20.5ma，F(xiàn)f2ma，解得F13ma，F(xiàn)21.5ma，F(xiàn)f2Ff1。A錯(cuò)誤，C正確。外力F1、F2做功分別為：W1F1l1，W2F2l2，由圖線圍成的面積可知l10.5l2，故W1W211，B錯(cuò)誤。兩物體運(yùn)動(dòng)位移相同，故摩擦力做功之比為Ff1lFf2l11，D錯(cuò)誤。答案：C8. xx青島模擬(多選)一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動(dòng)，在前5 s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，5 s末達(dá)到額定功率，之后保持額定功率運(yùn)動(dòng)，其vt圖象如圖所示。已知汽車的質(zhì)量為m2103 kg，汽車受到地面的阻力為車重的0.1倍，g取10 m/s2，則()A. 汽車在前5 s內(nèi)的牽引力為4103 NB. 汽車在前5 s內(nèi)的牽引力為6103 NC. 汽車的額定功率為60 kWD. 汽車的最大速度為30 m/s解析：Ffmg2103 N，由題圖知?jiǎng)蚣铀龠\(yùn)動(dòng)的加速度為a2 m/s2，由牛頓第二定律得FFfma，故F6103 N，故A錯(cuò)、B對(duì)。因5 s達(dá)到額定功率，P額Fv610310 W60 kW，C正確。P額Ffvm，得vm30 m/s, D正確。答案：BCD9. xx淄博模擬(多選)質(zhì)量為1500 kg的汽車在平直的公路上運(yùn)動(dòng)，vt圖象如圖所示。由此可求()A. 前25 s內(nèi)汽車的位移B. 前10 s內(nèi)汽車所受的牽引力C. 前10 s內(nèi)汽車的平均速度D. 1525 s內(nèi)合外力對(duì)汽車所做的功解析：汽車在前25 s內(nèi)的位移為vt圖象與t軸所圍面積，x總450 m，前10 s內(nèi)汽車的平均速度 m/s10 m/s，汽車在1525 s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，W合mvmv3.75105 J，而由FFfma，因Ff未知，故無法求前10 s內(nèi)汽車的牽引力，故本題應(yīng)選A、C、D。答案：ACD10. xx北京海淀檢測(cè)(多選)一滑塊在水平地面上沿直線滑行，t0時(shí)其速度為2.0 m/s。從此刻開始在滑塊運(yùn)動(dòng)方向上再施加一水平拉力F，力F和滑塊的速度v隨時(shí)間t的變化規(guī)律分別如圖甲和乙所示。設(shè)在第1 s內(nèi)、第2 s內(nèi)、第3 s內(nèi)力F對(duì)滑塊做功的平均功率分別為P1、P2、P3，則()A. P1>P2>P3B. P1<P2<P3C. 02 s內(nèi)力F對(duì)滑塊做功為4 JD. 02 s內(nèi)摩擦力對(duì)滑塊做功為4 J解析：第1 s內(nèi)力F對(duì)滑塊做功的平均功率為P1F1111 W1 W；第 2 s內(nèi)力F對(duì)滑塊做功的平均功率為P2F2231 W3 W；第3 s內(nèi)力F對(duì)滑塊做功的平均功率為P3F3322 W4 W；所以，P1<P2<P3，選項(xiàng)A錯(cuò)誤B正確；02 s內(nèi)力F對(duì)滑塊做功為WF1x1F2x211 J31 J4 J，選項(xiàng)C正確；滑塊所受摩擦力f2 N,02 s內(nèi)滑塊位移x2 m，摩擦力對(duì)滑塊做功為fxcos1804 J，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案：BC二、非選擇題(本題共2小題，共40分)11. (14分)xx六盤水模擬如圖所示，水平傳送帶正以2 m/s的速度運(yùn)行，兩端水平距離l8 m，把一質(zhì)量m2 kg的物塊輕輕放到傳送帶的A端，物塊在傳送帶的帶動(dòng)下向右運(yùn)動(dòng)，若物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.1，則把這個(gè)物塊從A端傳送到B端的過程中，不計(jì)物塊的大小，g取10 m/s2，求摩擦力對(duì)物塊做功的平均功率。解析：物塊放到傳送帶上的初始階段，由于與傳送帶有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，物塊受向右的滑動(dòng)摩擦力而做加速運(yùn)動(dòng)，其受向右的摩擦力為：Ffmg0.1210 N2 N，加速度為ag0.110 m/s21 m/s2物塊與傳送帶相對(duì)靜止時(shí)的位移為：x2 m。摩擦力做功為：WFfx22 J4 J相對(duì)靜止后物塊與傳送帶之間無摩擦力，此后勻速運(yùn)動(dòng)到B端，物塊由A端到B端所用的時(shí)間為：t5 s則物塊在被傳送過程中所受摩擦力的平均功率為：P0.8 W答案：0.8 W12. (26分)xx南京模擬質(zhì)量為1.0103 kg的汽車，沿傾角為30的斜坡由靜止開始向上運(yùn)動(dòng)，汽車在運(yùn)動(dòng)過程中所受摩擦阻力大小恒為xx N，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定輸出功率為5.6104 W，開始時(shí)以a1 m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)(g取10 m/s2)。求：(1)汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1；(2)汽車所能達(dá)到的最大速率；(3)若斜坡長(zhǎng)143.5 m，且認(rèn)為汽車到達(dá)坡頂之前，已達(dá)到最大速率，則汽車從坡底到坡頂需多長(zhǎng)時(shí)間？解析：(1)根據(jù)牛頓第二定律有：Fmgsin30Ffma設(shè)勻加速的末速度為v，則有：PFvvat1代入數(shù)值，聯(lián)立解得勻加速的時(shí)間為t17 s。(2)當(dāng)達(dá)到最大速度vm時(shí)，有：P(mgsin30Ff)vm解得汽車的最大速度為vm8 m/s。(3)汽車勻加速運(yùn)動(dòng)的位移為x1at24.5 m在后一階段牽引力對(duì)汽車做正功，重力和阻力做負(fù)功，根據(jù)動(dòng)能定理有：Pt2(mgsin30Ff)x2mvmv2又有x2xx1代入數(shù)值，聯(lián)立求解得：t215 s所以汽車總的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為tt1t222 s。答案：(1)7 s (2)8 m/s (3)22 s