高中物理鲁科版第一章功和功率单元测试 2023版章末综合测评1

章末综合测评(一)(用时：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1．关于摩擦力做功，下列说法中正确的是()A．滑动摩擦力阻碍物体的相对运动，一定做负功B．静摩擦力起着阻碍物体的相对运动趋势的作用，一定不做功C．静摩擦力和滑动摩擦力一定都做负功D．滑动摩擦力可以对物体做正功【解析】摩擦力总是阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势，而且摩擦力对物体既可以做正功，也可以做负功，还可以不做功．综上所述，只有D正确．【答案】D2．下列关于力做功的说法中正确的是()【导学号：45732025】A．人用力F＝300N将足球踢出，球在空中飞行40m，人对足球做功1200JB．人用力推物体，但物体未被推动，人对物体做功为零C．物体竖直上升时，重力不做功D．只有恒力才能做功，变力不能做功【解析】球在空中飞行40m不是人踢足球的力的位移，A错；物体没有被推动，位移为零，人对物体做功为零，B对；物体竖直上升时，重力做负功，C错；任何力都有可能做功，D错．【答案】B3．有关功、功率和机械效率的说法中，正确的是()A．机械的功率越大，做的功就越多B．功率不同的机械，做的功可能相等C．机械做功的时间越少，功率就越大D．机械的功率越大，机械效率就越高【解析】由P＝eq\f(W,t)可得W＝Pt，做功的多少由功率和做功的时间两个量决定，功率大的机械做的功不一定多，选项A错误，选项B正确；只有做功时间没有对应时间内的功，无法比较功率，选项C错误；功率和机械效率是两个不同的物理量，二者之间没有必然联系，选项D错误．【答案】B4．一辆汽车以功率P1在平直公路上匀速行驶，若驾驶员突然减小油门，使汽车的功率减小为P2并继续行驶．若整个过程中阻力恒定不变，此后汽车发动机的牵引力将()A．保持不变B．不断减小C．突然减小，再增大，后保持不变D．突然增大，再减小，后保持不变【解析】由P1＝Fv知，当汽车以功率P1匀速行驶时，F＝f，加速度a＝0.若突然减小油门，汽车的功率由P1减小到P2，则F突然减小．整个过程中阻力f恒定不变，即F<f，此时加速度a<0，所以汽车将减速．由P2＝Fv知，此后保持功率P2不变继续行驶，v减小，F增大．当F＝f时，汽车不再减速，而以一较小速度匀速行驶，牵引力不再增大．【答案】C5．质量为1kg的物体从足够高处自由下落，不计空气阻力，g取10m/s2，则开始下落1s末重力的功率是()【导学号：45732026】A．100W B．50WC．200W D．150W【解析】自由落体运动的物体，从开始下落1s时的瞬时速度为v＝gt＝10m/s，则根据公式P＝Fv可知，此时重力的功率为P＝mgv＝100W，选项A正确，其他选项均错误．【答案】A6．某机械的效率是80%，它对外做了1000J的有用功，这台机械消耗的能量是()A．1000J B．800JC．1200J D．1250J【解析】由η＝eq\f(W有用,W总)可得，该机械消耗的总能量W总＝eq\f(W有用,η)＝eq\f(1000,J＝1250J，故D正确．【答案】D7．如图1所示，三个固定的斜面底边长度都相等，斜面倾角分别为30°、45°、60°，斜面的表面情况都一样．完全相同的物体(可视为质点)A、B、C分别从三个斜面的顶部滑到底部的过程中()图1A．物体A克服摩擦力做的功最多B．物体B克服摩擦力做的功最多C．物体C克服摩擦力做的功最多D．三个物体克服摩擦力做的功一样多【解析】设斜面底边长为d，则斜面长l＝eq\f(d,cosθ)，物体所受的摩擦力f＝μmgcosθ，物体克服摩擦力做的功Wf＝fl＝μmgcosθ·eq\f(d,cosθ)＝μmgd，故三个物体克服摩擦力做功一样多，D正确．【答案】D8．如图2所示，重物P放在粗糙的水平板OM上，当水平板绕O端缓慢抬高，在重物P开始滑动之前，下列说法中正确的是()【导学号：45732027】图2A．P受到的支持力不做功B．P受到的支持力做正功C．P受到的摩擦力不做功D．P受到的摩擦力做负功【解析】摩擦力时刻与运动方向垂直，不做功，支持力时刻与运动方向相同，做正功，故选B、C.【答案】BC9．一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动，合外力方向不变，大小随时间的变化如图3所示．设该物体在t0和2t0时刻相对于出发点的位移分别是s1和s2，速度分别是v1和v2，合外力从开始至t0时刻做的功是W1，从t0至2t0时刻做的功是W2，则()图3A．s2＝5s1v2＝3v1B．s1＝9s2v2＝5v1C．s2＝5s1W2＝8W1D．v2＝3v1W2＝9W1【解析】由题意和图象可知，在开始至t0时刻物体的加速度为eq\f(F0,m)，t0时刻的速度为v1＝a1t0＝eq\f(F0t0,m)，位移为s1＝eq\f(1,2)a1teq\o\al(2,0)＝eq\f(F0t\o\al(2,0),2m)，外力做功W1＝F0s1＝eq\f(F\o\al(2,0)t\o\al(2,0),2m)；从t0至2t0时刻物体的加速度为eq\f(2F0,m)，2t0时刻的速度为v2＝v1＋a2t0＝eq\f(3F0t0,m)，此阶段的位移为s2′＝v1t0＋eq\f(1,2)a2teq\o\al(2,0)＝eq\f(2F0t\o\al(2,0),m)，故2t0时刻相对于出发点的位移s2＝eq\f(5F0t\o\al(2,0),2m)，外力做功W2＝2F0s2′＝eq\f(4F\o\al(2,0)t\o\al(2,0),m)，综合上述可知s2＝5s1，v2＝3v1，W2＝8W1，故A、C正确．【答案】AC10．在平直路面上运动的汽车的额定功率为50kW，若其总质量为t，在水平路面上所受的阻力为5×103N．则下列说法中正确的是()【导学号：45732028】A．汽车所能提供的最大牵引力为5×103NB．汽车所能达到的最大速度是10m/sC．汽车以m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动的最长时间为20sD．汽车以m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动的最长时间为16s【解析】当汽车速度达到最大时，牵引力最小F＝f，故选项A错误；由P＝Fv得汽车所能达到的最大速度vmax＝eq\f(P,f)＝eq\f(50×103,5×103)m/s＝10m/s，选项B正确；汽车以恒定的加速度a做匀加速运动，能够达到的最大速度为v，则有eq\f(P,v)－f＝ma，解得v＝eq\f(P,f＋ma)＝eq\f(50×103,5×103＋×103×m/s＝8m/s.由v＝at得，这一过程维持的时间t＝eq\f(v,a)＝eq\f(8,s＝16s，选项D正确．【答案】BD二、计算题(共3小题，共40分)11．(12分)质量为5kg的物体静止于水平地面上，现对物体施以水平方向的恒定拉力，1s末将拉力撤去，物体运动的v­t图象如图4所示，试求：图4(1)滑动摩擦力在0～3s内做的功；(2)拉力在1s末的功率．【解析】(1)根据v­t图象知，撤去拉力后物体加速度大小：a2＝eq\f(Δv,Δt)＝6m/s2撤去拉力后，物体只受摩擦力，则f＝ma2＝30N物体在3s内的位移s＝eq\f(3×12,2)m＝18m摩擦力做的功为：Wf＝－fs＝－540J.(2)撤去拉力F之前，由牛顿第二定律得：F－f＝ma1根据v­t图象知，第1s内加速度：a1＝eq\f(Δv,Δt)＝12m/s2由瞬时功率公式得：P＝Fv＝1080W.【答案】(1)－540J(2)1080W12．(12分)上海世博会期间，新能源汽车成为园区的主要交通工具，其中有几百辆氢燃料电池汽车．氢在发动机内燃烧过程中，只会排出水蒸气而无其他废气排出，因此不会产生温室效应．有一辆氢燃料电池汽车重6t，阻力是车重的倍，最大输出功率为60kW，求：(1)车以a＝m/s2从静止匀加速起动，能有多长时间维持匀加速运动？(2)最大行驶速度为多少？【导学号：45732029】【解析】(1)设车匀加速起动时间为t，则有F－f＝ma ①P＝Fv′ ②v′＝at ③由①②③解得t＝eq\f(P,ma2＋fa)解得t＝20s.(2)当速度继续增大时，F减小，a减小．当F＝f时a＝0，速度最大，所以v＝eq\f(P,f)＝20m/s.【答案】(1)20s(2)20m/s13．(16分)汽车发动机的额定功率P＝60kW，若其总质量为m＝5t，在水平路面上行驶时，所受阻力恒为f＝×103N，则：(1)汽车保持恒定功率起动时，汽车所能达到的最大速度vmax；(2)若汽车以a＝m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动，这一过程能维持多长时间？【解析】汽车在运动中所受的阻力大小为：f＝×103N.(1)汽车保持恒定功率起动时，做加速度逐渐减小的加速运动，当加速度减小到零时，速度达到最大．当a＝0时速度最大，所以，此时汽车的牵引力为F1＝f＝×103N则汽车的最大速度为vmax＝eq\f(P,F1)＝eq\f(6×104,×103)m/s＝12m/s.(2)当汽车以恒定加速度a＝m/s2匀加速运动