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1、【高考導(dǎo)航】2013屆高考物理第一輪復(fù)習(xí)測試 5-1鞏固練習(xí)
(時間:45分鐘滿分:100分)
、選擇題(本題共10個小題,每小題7分,共70分,每小題只有一個選項正確,請將正確選
項前的字母填在題后的括號內(nèi) )
—t圖象
1. (2010年淮北模擬)如圖所示,在外力作用下某質(zhì)點運動的 為正弦曲線.從圖中可以判斷 ( )
A.在0?t1時間內(nèi),外力做負(fù)功
B.在0?t1時間內(nèi),外力的功率逐漸增大
C.在t2時刻,外力的功率最大
D.在t1?t3時間內(nèi),外力做的總功為零
解析:0?t 1和t2?t3時間內(nèi),質(zhì)點做加速運動,外力做正功,故選項A錯誤;t1?t3時間內(nèi),
動能變
2、化為零,外力做的總功為零,故選項 D正確;0?t1時間內(nèi),由圖看速度大小變化和
圖象斜率表示加速度,加速度對應(yīng)合外力,根據(jù) P= Fv可以得出外力的功率先增大后減小,
故選項B錯誤;t2時刻,速率為零,此時外力的功率為零,選項 C錯誤.
答案:D
2. (2012年毫州模擬)如圖所示,木板可繞固定水平軸 O轉(zhuǎn)動.木板
平位置 OA緩慢車t到 OB位置,木板上的物塊始終相對于木板靜 這一過程中,物塊的重力勢能增加了 2 J .用Fn表示物塊受到的
力,用Ff表示物塊受到的摩擦力.在此過程中,以下判斷正確的是 ( )
A. Fn和Ff對物塊都不做功
B. Fn對物塊彳^功為2 J
3、, Ff對物塊不做功
C. Fn對物塊不做功,F(xiàn)f對物塊彳^功為2 J
D. Fn和Ff對物塊所做功白^代數(shù)和為 0
解析:由做功的條件可知:只要有力,并且物塊沿力的方向有位移, 那么該力就對物塊做功.由 受力分析知,支持力Fn做正功,但摩擦力Ff方向始終和速度方向垂直, 所以摩擦力不做功.由 動能定理 W- mgh^ 0,故支持力 Fn做功為mgh B正確.
答案:B
3. 一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動,在前 5 s內(nèi)做勻加速直 一 線運
動,5 s末達(dá)到額定功率,之后保才e額定功率運動,其 v—t圖I。/ 象如圖
所示.已知汽車的質(zhì)量為 m= 2X103 kg ,汽車受到
4、地面的阻力 o 5 的 為車重
的 0.1 倍,取 g=10 m/s 2,則( )
A.汽車在前5秒內(nèi)的牽引力為 4X103 N
B.汽車在前5秒內(nèi)的牽引力為5X103 N
C.汽車的額定功率為 60 kW
D.汽車的最大速度為 40 m/s
解析:R=^mg= 2X103 N,由圖知勻加速運動的加速度為 a=2 m/s2,由牛頓第二定律得 F —Ff = ma故F= 6X103 N,故 A B錯,因5秒達(dá)到額定功率, P額=F ? V=6X103X10 W 60 kW, C 正確.P 額=尸 ? Vm,彳導(dǎo) Vm= 30 m/s , D 錯誤.
答案:B
4.關(guān)于作用力與反
5、作用力做功的關(guān)系,下列說法正確的是 ( )
A.當(dāng)作用力做正功時,反作用力一定做正功
B.當(dāng)作用力不做功時,反作用力也不做功
C.作用力與反作用力所做的功一定是大小相等、正負(fù)相反
D.作用力做正功時,反作用力也可以做正功
解析:作用力與反作用力等大反向,但二者對地位移無此關(guān)系.例如靜止于水面上的小船,
人水平跳離船時,作用力與反作用力都做正功.又如在水平地面上滑行的物體,相互作用的
摩擦力,一個做功,另一個不做功.
答案:D
5.靜止在粗糙水平面上的物體 A受方向始終水平向右、 大小先 Fi、F2、F3的拉力作用做直線運動,t = 4 s時停下,其速度 圖象如圖所示,已知物體
6、A與水平面間的動摩擦因數(shù)處處相
列判斷正確的是( )
A.全過程中拉力做的功大于物體克服摩擦力做的功
B.全過程拉力做的功等于零
C. 一定有 F1 + F3=2F2
D.可能有 F1 + F3>2F2
解析: W— Wf = 0, W= Wf, A錯誤、B錯誤;第1 s內(nèi),F(xiàn)i- mg= ma,第1 s末到第3 s 末,F(xiàn)2 — mg= 0;第 4 s 內(nèi),mg- F3=ma,因為 a1 = a2,所以 F1 + F3=2F2, C正確、D錯 誤.
答案:C
6.測定運動員體能的一種裝置如圖所示,運動員質(zhì)量為 腰間沿水平方向跨過滑輪(不計滑輪摩擦、質(zhì)量 用力蹬傳送帶而人的重心
7、不動,使傳送帶以速率
m,繩
,懸掛重物 (
,)下0
拴在
m,人
V向石運動,
[下面
)
是人對傳送帶做功的四種說法:
①人對傳送帶做功
②人對傳送帶不做功
③人對傳送帶做功的功率為 mgv
④人對傳送帶做功的功率為 (m+ m) gv
B.①④
D.②
其中正確的是( )
A.①③
C.①
解析:人作用于皮帶上的摩擦力 F= m2g,方向與v相同,因此人對皮帶做正功, P= F - v =
m2gv,所以說法①③正確.
答案:A
7 .把動力裝置分散安裝在每節(jié)車廂上,使其既具有牽引動力,又可以載客,這樣的客車車輛叫
做
8、動車.幾節(jié)自帶動力的車輛(動車)加幾節(jié)不帶動力的車輛(也叫拖車)編成一組,就是動車
組,假設(shè)動車組運行過程中受到的阻力與其所受重力成正比, 每節(jié)動車與施車的質(zhì)量都相等,
每節(jié)動車的額定功率都相等.若 1節(jié)動車加3節(jié)拖車編成的動車組的最大速度為 120 km/h;
則6節(jié)動車加3節(jié)拖車編成的動車組的最大速度為 ( )
A. 120 km/h B . 240 km/h
C. 320 km/h D . 480 km/h
-4 …,, P ……,
解析:若1節(jié)動車加3節(jié)拖車編成的動車組的最大速度為 vi = --= 120 km/h;則6節(jié)動車
4kmg
, 6P 2
9、 8 ...
力口 3節(jié)拖車編成的動車組的最大速度為 V2 = -- = -X4v1 = -X120 km/h= 320 km/h ,故選
9kmg 3 3
項C正確.
答案:C
8. (2011年上海單科)如圖,一長為L的輕桿一端固定在光滑錢鏈上, 另
定一質(zhì)量為m的小球.一水平向右的拉力作用于桿的中點,使桿以角速 勻速轉(zhuǎn)動.當(dāng)桿與水平方向成 60時,拉力的功率為( )
A. mgLo
B.
mgLo
1 ,
C.2mglLj
D.
mgLo
用心 愛心 專心 -8 -
解析:由能的轉(zhuǎn)化及守恒可知:拉力的功率等于克服重力的功率.
1 _
=2
10、 mgco L,故選 C.
答案:C
PG= mgv= mgv cos 60
能驅(qū)
中產(chǎn)
靜止
9. (2012年日照測試)如圖所示是某中學(xué)科技小組制作的利用太陽 動小車的裝置.當(dāng)太陽光照射到小車上方的光電板時,光電板 生的電流經(jīng)電動機(jī)帶動小車前進(jìn).若小車在平直的水泥路上從
開始加速行駛,經(jīng)過時間 t前進(jìn)距離l ,速度達(dá)到最大值 Vm,設(shè)這一過程中電動機(jī)的功率恒 為P,小車所受阻力恒為 F,那么下列說法不正確的是 ( )
A.這段時間內(nèi)小車先做加速運動,然后做勻速運動
B.這段時間內(nèi)電動機(jī)所做的功為 Pt
1 2
C.這段時間內(nèi)電動機(jī)所做的功為 2mVm
1 2
D
11、.這段時間內(nèi)電動機(jī)所做的功為 Fl+’mw
解析:小車以恒定功率啟動,則小車先做變加速運動, 速度達(dá)到Vm后再做勻速運動,A正確.當(dāng) 行駛時間t時,電動機(jī)所做的功為 Pt, B正確.根據(jù)能量關(guān)系,電動機(jī)所做的功一部分克服
摩擦阻力做功,另一部分轉(zhuǎn)化為小車的動能, D正確、C錯誤.
答案:C
10. (2011年宣城模擬)一質(zhì)量為1 kg的質(zhì)點靜止于光滑水平面上,從 t=0時起,第1秒內(nèi)受 到2N的水平外力作用,第2秒內(nèi)受到同方向的1N的外力作用.下列判斷正確的是( )
A. 0?2 s內(nèi)外力的平均功率是 7 W
4
B.第2秒內(nèi)外力所做的功是5 J
4
C.第2秒末外力的瞬時
12、功率最大
一 —一 % … 4
D.第1秒內(nèi)與第2秒內(nèi)質(zhì)點動能增加量的比值是 -
5
解析:由題意知質(zhì)點所受的水平外力即為合力, 則知質(zhì)點在這2秒內(nèi)的加速度分別為 a1=2
m/s2、a2= 1 m/s 2,則質(zhì)點在第1 s末與第2 s末的速度分別為 V1= 2 m/s、V2= 3 m/s ,每
1 o 1 o 1
一秒內(nèi)質(zhì)點動能的增加重分力1J為 A& = 2mv=2 J、A E(2 = -2m\2—2m\1,= 2.5 J , D正確.再
1 2
由動能定理可知第 2 s內(nèi)與0?2 s內(nèi)外力所做功分別為 W=AEk2=2.5 J、W2 mC—0 =
… ―― W
13、,… ,一, 一,,
4.5 J,則在0?2 s內(nèi)外力的平均功率 P= -= 2.25 W A錯誤、B錯誤.由P= Fv知質(zhì)點在
第1 s末與第2 s末的瞬時功率分別為 R = 4 W、P2=3 W,故C錯誤.
答案:D
二、非選擇題(本題共2小題,共30分,解答時應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟, 有數(shù)值計算的要注明單位)
11. (15分)(2012年合肥檢測)靜止在水平地面上的木箱,質(zhì)量 m= 50 kg.木箱與地面間的動摩 擦因數(shù) 科=0.4,若用大小為400 N、方向與水平方向成 37角的斜向上的拉力拉木箱從 靜止開始運動,使木箱能夠到達(dá) 50 m遠(yuǎn)處,拉力最少做多少
14、功? (cos 37 = 0.8 ,取g =
10 m/s 2)
解析:欲使拉力做功最少,須使拉力作用的位移最小,故木箱應(yīng)先在拉力作用下加速,再
撤去拉力使木箱減速,到達(dá) 50 m處時速度恰好減為 0,設(shè)加速時加速度的大小為 ai,減速
時加速度的大小為 a2.
由牛頓第二定律得,加速時有:
水平方向 Fcos 37 -ji Fn= ma
豎直方向 Fsin 37 + Fn— mg= 0
減速時有: mg= ma
且有 v2= 2aixi =2a2x2 xi + x2=x
聯(lián)立以上各式解得:xi = 24 m
由功的定義,有
WW= Fxicos 37 =400
15、X 24X0.8 J =7.68 X 10 3 J.
答案:7.68 X 10 3 J
12. (15分)如圖所示,質(zhì)量為M的汽車通過質(zhì)量不計的繩索拖著
為m的車廂(可作為質(zhì)點)在水平地面上由靜止開始做直線運
知汽車和車廂與水平地面間的動摩擦因數(shù)均為 科,汽車和車廂之間的繩索與水平地面間的
夾角為0 ,汽車的額定功率為 P,重力加速度為 g,不計空氣阻力.為使汽車能盡快地加 速到最大速度又能使汽車和車廂始終保持相對靜止,問:
(1)汽車所能達(dá)到的最大速度為多少?
(2)汽車能達(dá)到的最大加速度為多少?
(3)汽車以最大加速度行駛的時間為多少?
解析:(1)當(dāng)汽車達(dá)到最大速度時汽
16、車的功率為 P,且牽引力與汽車和車廂所受摩擦力大小
相等,即F= Ff.汽車和車廂與所受的摩擦力 科(向Mg,又P= Fv,由上述三式可知汽
車的最大速度Vm=
Ft,設(shè)此時車廂的
(2)要保持汽車和車廂相對靜止, 就應(yīng)使車廂在整個運動過程中不脫離地面. 臨界情況為車
廂剛好未脫離地面,此時車廂受到的力為車廂重力和繩索對車廂的拉力
最大加速度為a,則有:
水平方向 Ft cos 0 = ma
豎直方向 Ft sin 9 =mg
由以上兩式得:a= gcot 0 .
(3)當(dāng)汽車以最大加速度行駛時,汽車做勻加速運動,所以 F — Ff=(出n)a,
即 F = (+ cot 0 )(出 m)g
汽車達(dá)到勻加速運動的最大速度 vi時,汽車的功率恰好達(dá)到額定功率,有: P= F vi且vi
=at
所以以最大加速度行駛的時間為:
P
t . + cot_0 M g2cot~(T.
答案:⑴,mPM g⑵gcot 9
⑶ P 2
+ cot 0 M g cot 0