《2020年高考物理復(fù)習(xí) 知能演練提升 第五章 第一講 每課一測(cè)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2020年高考物理復(fù)習(xí) 知能演練提升 第五章 第一講 每課一測(cè)(7頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、 [每課一測(cè)]
1.如圖1所示,拖著舊橡膠輪胎跑是身體耐力訓(xùn)練的一種有效方法。如果某受訓(xùn)者拖著輪胎在水平直道上跑了100 m,那么下列說法正確的是( )
A.輪胎受到地面的摩擦力做了負(fù)功
B.輪胎受到的重力做了正功
C.輪胎受到的拉力不做功 圖1
D.輪胎受到地面的支持力做了正功
解析:根據(jù)力做功的條件,輪胎受到的重力和地面的支持力都與位移垂直,這兩個(gè)力均不做功,B、D錯(cuò)誤;輪胎受到地面的摩擦力與位移反向,做負(fù)功,A正確;輪胎受到的拉力與位移夾角小于90°,做正功,C錯(cuò)誤。
答案:A
2.(2020·江蘇高考)如圖2所示,演員正在進(jìn)行雜技表演。由圖可估算
2、出他將一只雞蛋拋出的過程中對(duì)雞蛋所做的功最接近于( )
A.0.3 J B.3 J
C.30 J D.300 J
解析:若一個(gè)雞蛋大約55 g,雞蛋拋出的高度大約為60 cm, 圖2
則將一只雞蛋拋出的過程中對(duì)雞蛋做的功等于雞蛋重力勢(shì)能的增加量,即W=mgh=55×10-3×10×60×10-2J=0.33 J,A正確。
答案:A
3.一質(zhì)量為m的木塊靜止在光滑的水平面上,從t=0開始,將一個(gè)大小為F的水平恒力作用在該木塊上,在t=t1時(shí)刻力F的瞬時(shí)功率是( )
A.t1 B.t12
C.t1 D.t12
解析
3、:在t=t1時(shí)刻木塊的速度為v=at1=t1,此時(shí)刻力F的瞬時(shí)功率P=Fv=t1,選C。
答案:C
4.如圖3所示,在外力作用下某質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的v-t圖像為正弦曲線。從圖中可以判斷( )
A.在0~t1時(shí)間內(nèi),外力做正功
B.在0~t1時(shí)間內(nèi),外力的功率逐漸增大
C.在t2時(shí)刻,外力的功率最大 圖3
D.在t1~t3時(shí)間內(nèi),外力做的總功為零
解析:由v-t圖像可知,在0~t1時(shí)間內(nèi),由于物體的速度增大,根據(jù)動(dòng)能定理可知,外力對(duì)物體做正功,A正確;在0~t1時(shí)間內(nèi),因?yàn)槲矬w的加速度減小,故所受的外力減小,由圖可知t1時(shí)刻外力為零,故功率為零,因此外力的功率不是逐漸增大
4、的,B錯(cuò)誤;在t2時(shí)刻,由于物體的速度為零,故此時(shí)外力的功率最小,且為零,C錯(cuò)誤;在t1~t3時(shí)間內(nèi),因?yàn)槲矬w的動(dòng)能不變,故外力做的總功為零,D正確。
答案:AD
5.(2020·樂山模擬)如圖4所示,傾角為θ的斜劈放在水平面上,斜劈上用固定的豎直擋板擋住一個(gè)光滑的質(zhì)量為m的小球,當(dāng)整個(gè)裝置沿水平面以速度v向左勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間t時(shí),以下說法正確的是( )
A.小球的重力做功為零 圖4
B.斜劈對(duì)小球的彈力做功為
C.擋板對(duì)小球的彈力做功為零
D.合力對(duì)小球做功為零
解析:對(duì)小球受力分析如圖所示,重力方向與位移垂直,因此,重力不做功,A對(duì)。由圖知FN1=,位移與
5、FN1的夾角為90°-θ,故FN1做的功為W=FN1vtcos(90°-θ)=sinθ=mgvttanθ,B錯(cuò)。FN2對(duì)小球做負(fù)功,C錯(cuò)。小球做勻速運(yùn)動(dòng),合力為零,合力對(duì)小球做功為零,D正確。
答案:AD
6.起重機(jī)的鋼索將重物由地面吊到空中某個(gè)高度,其速度-時(shí)間圖像如圖5所示,則鋼索拉力的功率隨時(shí)間變化的圖像可能是圖6中的( )
圖5
圖6
解析:在0~t1時(shí)間內(nèi),重物加速上升,設(shè)加速度為a1,則由牛頓第二定律可得鋼索的拉力F1=mg+ma1,速度v1=a1t,所以拉力的功率為:P1=m(a1+g)a1t。在t1~t2時(shí)間內(nèi),重物勻速上升,拉力F2=mg,速度為v1=a1
6、t1,所以拉力的功率為:P2=mga1t1。在t2~t3時(shí)間內(nèi),重物減速上升,設(shè)加速度大小為a2,則據(jù)牛頓第二定律可得鋼索的拉力F3=mg-ma2,速度v2=a1t1-a2t,所以拉力的功率為:P3=m(g-a2)(a1t1-a2t)。
答案:C
7.如圖7甲所示,靜止于光滑水平面上坐標(biāo)原點(diǎn)處的小物塊,在水平拉力F作用下,沿x軸方向運(yùn)動(dòng),拉力F隨物塊所在位置坐標(biāo)x的變化關(guān)系如圖乙所示,圖線為半圓。則小物塊運(yùn)動(dòng)到x0處時(shí)F做的總功為( )
圖7
A.0 B.Fmx0
C.Fmx0 D.x02
解析:F為變力,但F-x圖像包圍的面積在數(shù)值上表示拉力
7、做的總功。由于圖線為半圓,又在數(shù)值上Fm=x0,
故所求W=π·Fm2=π·Fm·x0=Fmx0。
答案:C
8.下列圖8是反映汽車以額定功率P額從靜止開始勻加速啟動(dòng),最后做勻速運(yùn)動(dòng)的過程中,其速度隨時(shí)間以及加速度、牽引力和功率隨速度變化的圖像,其中正確的是( )
圖8
解析:分析汽車啟動(dòng)過程可知,汽車先是牽引力不變的勻加速啟動(dòng)過程,加速度恒定,速度均勻增大,功率均勻增大;當(dāng)功率達(dá)到額定功率時(shí),功率不再變化,此后汽車為恒功率啟動(dòng),速度繼續(xù)增大,牽引力減小,加速度減小,當(dāng)牽引力等于阻力時(shí),加速度減小到零,速度達(dá)到最大,然后勻速運(yùn)動(dòng)。結(jié)合各選項(xiàng)的圖像可知,選項(xiàng)B錯(cuò)誤,ACD正確。
8、
答案:ACD
9.一根質(zhì)量為M的直木棒,懸掛在O點(diǎn),有一只質(zhì)量為m的猴子抓著木棒,如圖9所示。剪斷懸掛木棒的細(xì)繩,木棒開始下落,同時(shí)猴子開始沿木棒向上爬。設(shè)在一段時(shí)間內(nèi)木棒沿豎直方向下落,猴子對(duì)地的高度保持不變,忽略空氣阻力,則下列圖10所示的四個(gè)圖像中能正確反映在這段時(shí)間內(nèi)猴子 圖9
做功的功率隨時(shí)間變化的關(guān)系是( )
圖10
解析:猴子對(duì)地的高度不變,所以猴子受力平衡。設(shè)猴子的質(zhì)量為m,木棒對(duì)猴子的作用力為F,則有F=mg;對(duì)木棒,設(shè)木棒的重力為Mg,則木棒所受合力為F′+Mg=mg+Mg,根據(jù)力的作用的相互性F=F′,根據(jù)牛頓第二定律,Mg+mg=Ma,可見a是恒量
9、,t時(shí)刻木棒速度vt=at,猴子做功的功率P=mgvt=mgat,P與t為正比例關(guān)系,故B正確。
答案:B
10.如圖11甲所示,一物塊在t=0時(shí)刻,以初速度v0從足夠長(zhǎng)的粗糙斜面底端向上滑行,物塊速度隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示,t0時(shí)刻物塊到達(dá)最高點(diǎn),3t0時(shí)刻物塊又返回底端。由此可以確定( )
圖11
A.物塊返回底端時(shí)的速度
B.物塊所受摩擦力大小
C.斜面傾角θ
D.3t0時(shí)間內(nèi)物塊克服摩擦力所做的功
解析:物塊沿斜面向上運(yùn)動(dòng)時(shí),有g(shù)sinθ+μgcosθ=;向下運(yùn)動(dòng)時(shí),有g(shù)sinθ-μgcosθ=。而向上滑行與向下滑行時(shí)路程相同,即s=·t0=·2t0。由以上三
10、式可求斜面傾角θ及物塊返回底端時(shí)的速度,A、C正確。由于物體質(zhì)量未知,所以不能確定物塊所受摩擦力大小,不能求3t0時(shí)間內(nèi)物塊克服摩擦力所做的功,B、D錯(cuò)誤。
答案:AC
11.(2020·六盤水模擬)如圖12所示,水平傳送帶正以2 m/s的速度運(yùn)行,兩端水平距離l=8 m,把一質(zhì)量m=2 kg的物 圖12
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)μ=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(不計(jì)物塊的大小,g取10 m/s2)。
解析:物塊剛放到傳送帶上時(shí),
11、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,物塊做加速運(yùn)動(dòng),摩擦力對(duì)物塊做功,物塊受向右的摩擦力為:
Ff=μmg=0.1×2×10 N=2 N,
加速度為a=μg=0.1×10 m/s2=1 m/s2
物塊與傳送帶相對(duì)靜止時(shí)的位移為:x==2 m。
摩擦力做功為:W=Ffx=2×2 J=4 J
相對(duì)靜止后物塊與傳送帶之間無摩擦力,此后物塊勻速運(yùn)動(dòng)到B端,物塊由A端到B端所用的時(shí)間為:
t=+=5 s
則物塊在被傳送過程中所受摩擦力的平均功率為:
P==0.8 W
答案:0.8 W
12.一輛汽車質(zhì)量為1×103 kg,最大功率為2×104 W,在水平路面上由靜止開始
12、做直線運(yùn)動(dòng),最大速度為v2,運(yùn)動(dòng)中汽車所受阻力恒定。發(fā)動(dòng)機(jī)的最大牽引力為3×103 N,其行駛過程中牽引力F與車速的倒數(shù)的關(guān)系如圖13所示。試求:
(1)根據(jù)圖線ABC判斷汽車做什么運(yùn)動(dòng)? 圖13
(2)v2的大??;
(3)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中的最大加速度;
(4)勻加速運(yùn)動(dòng)過程的最大速度是多大?當(dāng)汽車的速度為10 m/s時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為多大?
解析:(1)題圖中圖線AB段牽引力F不變,阻力Ff不變,汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng),圖線BC的斜率表示汽車的功率P,P不變,則汽車做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),直至達(dá)到最大速度v2,此后汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
(2)當(dāng)汽車的速度為v2時(shí),牽引力為F1=1×103 N,
v2== m/s=20 m/s。
(3)汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度最大
阻力Ff== N=1 000 N
a== m/s2=2 m/s2。
(4)與B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度為
v1== m/s≈6.67 m/s。
當(dāng)汽車的速度為10 m/s時(shí)處于圖線BC段,故此時(shí)的功率最大,為Pm=2×104 W。
答案:(1)見解析 (2)20 m/s
(3)2 m/s2 (4)6.67 m/s 2×104 W