【优化方案】高考物理新一轮复习 课后达标检测14 功和功率（含解析）(1).doc

第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律课后达标检测14功和功率一、单项选择题1一人乘电梯从1楼到20楼，在此过程中经历了先加速、后匀速、再减速的运动过程，则电梯支持力对人做功的情况是()a加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功b加速时做正功，匀速和减速时做负功c加速和匀速时做正功，减速时做负功d始终做正功2.(2012高考江苏卷)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3.(2014襄阳模拟)如图所示，滑雪者由静止开始沿斜坡从a点自由滑下，然后在水平面上前进至b点停下已知斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数都为，滑雪者(包括滑雪板)的质量为m.a、b两点间的水平距离为l.在滑雪者经过ab段运动的过程中，克服摩擦力做的功()a大于mgl b等于mglc小于mgl d以上三种情况都有可能4.动车组就是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，如图所示假设有一动车组由8节车厢连接而成，每节车厢的总质量均为7.5104 kg.其中第一节、第二节带动力，它们的额定功率均为3.6107 w，车在行驶过程中阻力恒为重力的0.1倍(g10 m/s2)则下列说法不正确的是()a该动车组只开动第一节的动力的情况下能达到的最大速度为60 m/sb该动车组开动二节动力的情况下能达到的最大速度为432 km/hc该动车组开动二节动力并去掉两节拖车后最大速度可达到480 km/hd该动车组只开动第一节的动力的情况下如果能在1分钟内达到最大速度60 m/s，则其平均加速度为1 m/s25(2014郑州模拟)如图所示，物体受到水平推力f的作用在粗糙水平面上做直线运动监测到推力f、物体速度v随时间t变化的规律如图所示取g10 m/s2，则()a第1 s内推力做功为1 jb第2 s内物体克服摩擦力做的功为w2.0 jc第1.5 s时推力f的功率为2 wd第2 s内推力f做功的平均功率1.5 w二、多项选择题6.(2014衡水中学调研)两个质量相等的小球a、b处在同一水平线上，当小球a被水平抛出的同时，小球b开始自由下落，不计空气阻力，则()a在相等时间内，两小球的速度增量相等b在同一时刻，两小球的重力的功率不相等c在下落过程中，两小球的重力做功不相同d在下落过程中，两小球重力的平均功率相等7一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物，当重物的速度为v1时，起重机的有用功率达到最大值p，以后起重机保持该功率不变，继续提升重物，直到以最大速度v2匀速上升为止，物体上升的高度为h，则整个过程中，下列说法正确的是()a钢绳的最大拉力为b钢绳的最大拉力为c重物的最大速度v2d重物匀加速运动的加速度为g8.如图所示，细绳的一端绕过定滑轮与木箱相连，现以大小恒定的拉力f拉动细绳，将静置于a点的木箱经b点移到c点(abbc)，地面平直且与木箱的动摩擦因数处处相等设从a到b和从b到c的过程中，f做功分别为w1、w2，克服摩擦力做功分别为q1、q2，木箱经过b、c时的动能和f的功率分别为ekb、ekc和pb、pc，则下列关系一定成立的有()aw1w2 bq1q2cekbekc dpbpc9.质量为m的物体静止在粗糙的水平地面上，从t0时刻开始受到方向恒定的水平拉力f作用，f与时间t的关系如图甲所示物体在时刻开始运动，其vt图象如图乙所示，若认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力，下列说法正确的是()a物体所受合外力在t0时刻的功率为2f0v0b物体所受合外力在0t0这段时间内所做的功为mvc物体所受水平力f在t02t0这段时间内的平均功率为f0d物体所受摩擦力在t02t0这段时间内所做的功为f0t0三、非选择题10把长为l的铁钉钉入木板中，每打击一次给予的能量为e0，已知钉子在木板中遇到的阻力与钉子进入木板的深度成正比，比例系数为k.问此钉子全部进入木板需要打击几次？11.(2014广西五校模拟)水平面上静止放置一质量为m0.2 kg的物块，固定在同一水平面上的小型电动机通过水平细线牵引物块，使物块由静止开始做匀加速直线运动，2秒末达到额定功率，其vt图线如图所示，物块与水平面间的动摩擦因数为0.1，g10 m/s2，电动机与物块间的距离足够远求：(1)物块做匀加速直线运动时受到的牵引力大小；(2)电动机的额定功率；(3)物块在电动机牵引下，最终能达到的最大速度12.(2012高考北京卷)摩天大楼中一部直通高层的客运电梯，行程超过百米电梯的简化模型如图甲所示考虑安全、舒适、省时等因素，电梯的加速度a是随时间t变化的已知电梯在t0时由静止开始上升，at图象如图乙所示电梯总质量m2.0103 kg.忽略一切阻力，重力加速度g取10 m/s2.(1) 求电梯在上升过程中受到的最大拉力f1和最小拉力f2；(2)类比是一种常用的研究方法对于直线运动，教科书中讲解了由vt图象求位移的方法请你借鉴此方法，对比加速度和速度的定义，根据图乙所示at图象，求电梯在第1 s内的速度改变量v1和第2 s末的速率v2；(3)求电梯以最大速率上升时，拉力做功的功率p；再求在011 s时间内，拉力和重力对电梯所做的总功w.甲乙第五章课后达标检测141d2解析选a.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：mgsin fcos ，得fmgtan .则拉力f的瞬时功率pfvcos mgvsin .从a运动到b的过程中，拉力的瞬时功率随的增大而增大a项正确3解析选b.设斜面的倾角为，则对滑雪者从a到b的运动过程中克服摩擦力做的功为：wffmgaccos mgcb，由题图可知accos cbl，由两式联立可得：wffmgl，故b正确4解析选c.只开动第一节动力的前提下，当第一节以额定功率运行且列车的牵引力等于阻力时达到最大速度：p1mfvm，因为阻力f0.18mg6.0105 n，p1m3.6107 w，所以vm60 m/s，a正确；开动二节动力时达到最大速度vm120 m/s，b正确；vm160 m/s576 km/h，c错误；易知d正确5解析选b.第1 s内物体保持静止状态，在推力方向无位移，故做功为零，a错；由图象知第3 s内物体做匀速运动，f2 n，故fff2 n，由vt图象知第2 s内物体的位移x12 m1 m，第2 s内物体克服摩擦力做的功wffx2.0 j，b对；第1.5 s时物体的速度为1 m/s，故推力的功率为3 w，c项错；第2 s内推力f3 n，推力做功为wffx3.0 j，故第2 s内推力f做功的平均功率wf/t3 w，故d错6解析选ad.两小球的加速度均为重力加速度，相等时间内，速度增量相等，故a正确；小球a的重力的功率pamgvacos mggtpb(为小球a的速度与竖直方向的夹角)，b错误；在同一时间内，两小球下落的高度相等，由wgmgh知，重力做功相等，c错；又因两球下落用时相等，由知，重力的平均功率相等，故d正确7解析选bcd.由fmgma和pfv可知，重物匀加速上升过程中钢绳拉力大于重力且不变，达到最大功率p后，随增加，钢绳拉力f变小，当f时重物达到最大速度v2，故v2，最大拉力fmgma，a错误，b、c正确由mgma得：ag，d正确8解析选ab.f做功wflcos (为绳与水平方向的夹角)，在ab段和bc段相比较，f大小相同，l相同，而逐渐增大，故w1w2，a正确；物体运动中，支持力逐渐减小，摩擦力逐渐减小，故q1q2，b正确；因为物体运动情况不能确定，故动能关系、功率关系无法确定，c、d错9解析选bc.由题图可知物体所受的最大静摩擦力为f0，物体在t0时刻所受合外力为2f0mgf0，合外力在t0时刻的功率为f0v0，a项错误；根据动能定理，在0t0这段时间内合外力做的功等于物体动能的增量，即mv，选项b正确；水平力f在t02t0这段时间内的平均功率为2f0f0(v0v0at0)f0，c项正确；物体在t0时刻开始运动，则滑动摩擦力fff0，物体所受滑动摩擦力ff在t02t0这段时间内所做的功为f0t0f0t0(v0v0at0)f0t0，选项d错误10解析在把钉子打入木板的过程中，钉子把得到的能量用来克服阻力做功，而阻力与钉子进入木板的深度成正比，先求出阻力的平均值，便可求得阻力做的功钉子在整个过程中受到的平均阻力为：f钉子克服阻力做的功为：wfflkl2设全过程共打击n次，则给予钉子的总能量：e总ne0kl2，所以n.答案11解析(1)由题图知物块在匀加速阶段加速度大小a0.4 m/s2物块受到的摩擦力大小ffmg设牵引力大小为f，则有：fffma得f0.28 n.(2)当v0.8 m/s时，电动机达到额定功率，则pfv0.224 w.(3)物块达到最大速度vm时，此时物块所受的牵引力大小等于摩擦力大小，有f1mgpf1vm解得vm1.12 m/s.答案(1)0.28 n(2)0.224 w(3)1.12 m/s12解析(1)由牛顿第二定律，有fmgma由at图象可知，f1和f2对应的加速度分别是a11.0 m/s2，a21.0 m/s2f1m(ga1)2.0103(101.0) n2.2104 nf2m(ga2)2.0103(101.0) n1.8104 n.(2)类比可得，所求速度变化量等于1 s内at图线下的面积，v10.50 m/s同理可得v2v2v01.5 m/sv00，第2 s末的速率v