《高考备考指南 理科综合 物理》课件-第5章 第1讲

第五章第1讲一、选择题(在题中给出的选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～9题有多项符合题目要求)1．(2017届郴州模拟)在射箭比赛中，如图所示，运动员右手向后拉弓弦的过程中，她对弓弦的做功情况是()A．一直做正功 B．一直做负功C．先做正功，后做负功 D．先做负功，后做正功【答案】A【解析】在运动员向后拉弓弦的过程，人对弓弦的作用力和其运动位移方向相同，故人一直做正功，故选A.2．(2017届河南二模)如图所示，小球置于倾角为45°斜面上被竖直挡板挡住，整个装置匀速竖直下降一段距离．此过程中，小球重力大小为G，做功为WG；斜面对小球的弹力大小为F1，小球克服F1做功为W1；挡板对小球的弹力大小为F2，做功为W2.不计一切摩擦，则下列判断正确的是()A．F2＝G，W2＝0 B．F1＝G，W1＝WGC．F1＞G，W1＞WG D．F2＞G，W2＞WG【答案】A【解析】对小球受力分析可知F1cos45°＝mg，F1sin45°＝F2，联立解得F2＝G，由于F2与位移方向垂直，故F2不做功，为W2＝0，F1做功大小为W1＝F1hcos45°＝Gh，重力做功大小为WG＝Gh，故W1＝WG，故A正确．3．(2017届汉中校级模拟)起重机以恒定功率P，将原来放在地面上质量为m的货物提升H高度，这时物体速度达到v，在这个过程中()A．货物上升做匀变速直线运动B．货物上升的平均速度是eq\f(v,2)C．起重机对货物做功eq\f(PH,v)D．合外力对物体做功eq\f(1,2)mv2【答案】D【解析】起重机以恒定功率P提升货物时，由P＝Fv知，速度v增大时，牵引力F减小，货物做变加速运动，平均速度不等于eq\f(v,2)，故A、B错误．起重机对货物的牵引力F是变力，F不是恒等于eq\f(P,v)，所以不能根据公式W＝FH＝eq\f(PH,v)求起重机对货物做功，故C错误．根据动能定理知，合外力对物体做功等于物体动能的变化为eq\f(1,2)mv2，故D正确．4．(2017届南平模拟)一物块放在水平地面上，受到水平推力F的作用，力F与时间t的关系如图甲所示；物块的运动速度v与时间t的关系如图乙所示，10s后的速度图像没有画出，重力加速度g取10m/s2A．物块滑动时受到的摩擦力大小是6NB．物块的质量为1C．物块在0～10s内克服摩擦力做功为50JD．物块在10～15s内的位移为6.25【答案】D5．用铁锤把小铁钉钉入木板，设木板对钉子的阻力与钉进木板的深度成正比，已知铁锤第一次将钉子钉进d，如果铁锤第二次敲钉子时对钉子做的功与第一次相同，那么，第二次敲时钉子进入木板的深度是()A．(eq\r(3)－1)d B．(eq\r(2)－1)dC.eq\f(\r(5)－1,2)d D.eq\f(\r(2),2)d【答案】B【解析】在将钉子钉入木板的过程中，随着深度的增加，阻力成正比地增加，这属于变力做功问题，由于力与位移成正比，可求出力对位移的平均值，将变力转化为恒力来处理．根据题意可得，第一次做功W＝F1d＝eq\f(kd,2)d，第二次做功W＝F2d′＝eq\f(kd＋kd＋d′,2)d′，联立解得d′＝(eq\r(2)－1)d.6．(2017届闵行二模)如图所示，质量为m的小球A沿高度为h倾角为θ的光滑斜面以初速v0滑下，另一质量与A相同的小球B自相同高度同时由静止落下，结果两球同时落地．下列说法正确的是()A．重力对两球做的功不等B．落地前的瞬间A球的速度等于B球的速度C．落地前的瞬间A球重力的瞬时功率大于B球重力的瞬时功率D．两球重力的平均功率相同【答案】D【解析】根据W＝mgh知，重力对两球做功相同，故A错误；对A球，根据动能定理得mgh＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,A)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，对B球，根据动能定理得mgh＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)，知vA＞vB，故B错误；两球都做匀变速直线运动，运动时间相等，vA＝v0＋gtsinθ，vB＝gt，落地前的瞬间A球的瞬时功率PA＝mg·vAsinθ＝mg(v0＋gtsinθ)sinθ，B球的瞬时功率PB＝mgvB＝mg2t，A的瞬时功率不一定大于B的瞬时功率，故C错误；两球重力做功相等，时间相等，根据P＝eq\f(W,t)知，重力的平均功率相等，故D正确．7．(2017届松江一模)汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P，快进入闹市区时，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶．设汽车行驶时所受的阻力恒定，则下面四个图像中，哪个图像正确表示了司机从减小油门开始，汽车的速度与时间的关系()【答案】B【解析】汽车匀速行驶时牵引力等于阻力．功率减小一半时，汽车的速度由于惯性来不及变化，根据功率和速度关系公式P＝Fv，牵引力减小一半，小于阻力，合力向后，汽车做减速运动，由公式P＝Fv可知，功率一定时，速度减小后，牵引力增大，合力减小，加速度减小，故物体做加速度不断减小的减速运动，当牵引力增大到等于阻力时，加速度减为零，物体重新做匀速直线运动．故选B.8．(2017届浦东一模)如图是一种工具——石磨，下面磨盘固定，上面磨盘可绕过中心的竖直转轴，在推杆带动下在水平面内转动．若上面磨盘直径为D，质量为m且均匀分布，磨盘间动摩擦因素为μ.若推杆在外力作用下以角速度ω匀速转动，磨盘转动一周，外力克服磨盘间摩擦力做功为W，则()A．磨盘边缘的线速度为eq\f(ωD,2)B．磨盘边缘的线速度为ωDC．摩擦力的等效作用点离转轴距离为eq\f(W,πμmg)D．摩擦力的等效作用点离转轴距离为eq\f(W,2πμmg)【答案】AD【解析】根据线速度v＝ωr，v＝eq\f(ωD,2)，故A正确、B错误；根据功的定义W＝Fs＝μmgs，对应圆的周长s＝2πr，解得r＝eq\f(W,2πμmg)，故C错误、D正确．9．(2017届苏州一模)在倾角为θ的光滑固定斜面上有两个用轻弹簧连接的物块A和B，它们的质量分别为m和2m，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态．现用一沿斜面方向的恒力拉物块A使之沿斜面向上运动，当B刚离开C时，A的速度为v，加速度为a，且方向沿斜面向上．设弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g，则A．当B刚离开C时，A发生的位移大小为eq\f(3mgsinθ,k)B．从静止到B刚离开C的过程中，物块A克服重力做功为eq\f(3m2g2sinθ,k)C．B刚离开C时，恒力对A做功的功率为(2mgsinθ＋ma)vD．当A的速度达到最大时，B的加速度大小为eq\f(a,2)【答案】AD二、非选择题10．如图所示，升降机内有一斜面，其倾角为θ，一质量为m的物体放在斜面上，如升降机以加速度a匀加速上升，且物体与斜面相对静止，则在上升高度h的过程中，物体受到的各力分别对物体做了多少功？合外力对物体做了多少功？【答案】WG＝－mghWN＝m(g＋a)hcos2θWf＝m(g＋a)hsin2θW合＝mah【解析】物体受力，如图所示．则FNsinθ＝Ffcosθ，①FNcosθ＋Ffsinθ－mg＝ma，②由①②得FN＝m(g＋a)cosθ，Ff＝m(g＋a)sinθ，所以重力做功WG＝－mgh，支持力做功WN＝FNhcosθ＝m(g＋a)hcos2θ，摩擦力做功Wf＝Ffh·coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)－θ))＝m(g＋a)hsin2θ，合外力做功W合＝WG＋WN＋Wf＝mah.11．高速连续曝光照相机可在底片上重叠形成多个图像．现利用这架照相机对MD2000家用汽车的加速性能进行研究，如图所示为汽车做匀加速直线运动时三次曝光的照片，图中的标尺单位为米，照相机每两次曝光的时间间隔为1.0s．已知该汽车的质量为2000kg，额定功率为72kW，汽车运动过程中所受的阻力始终为1600(1)求该汽车加速度的大小．(2)若汽车由静止以此加速度开始做匀加速直线运动，匀加速运动状态最多能保持多长时间？(3)求汽车所能达到的最大速度．【答案】(1)1.0m/s2(2)20s(3)45m【解析】(1)汽车做匀加速直线运动，据运动学公式，有x1＝v0ΔT＋eq\f(1,2)aΔT2，v1＝v0＋aΔT，x2＝v1ΔT＋eq\f(1,2)aΔT2.由以上几式可得Δx＝x2－x1＝aΔT2，a＝eq\f(Δx,ΔT2)＝eq\f(3.00－2.00,1.02)m/s2＝1.0m/s2.(2)做匀加速直线运动的汽车所受合力为恒力，由牛顿第二定律得F－Ff＝ma，所以F＝ma＋Ff＝3600N，随着速度的增大，