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1、专题五机械能第1讲功和功率一、单项选择题1(2015年浙江温州八校联考)如图K511甲所示为一女士站立在台阶式自动扶梯上正在匀速上楼，如图乙所示为一男士站立在履带式自动人行道上正在匀速上楼下列关于两人受到的力做功判断正确的是() 甲 乙图K511A甲图中支持力对人做正功B乙图中支持力对人做正功C甲图中摩擦力对人做负功D乙图中摩擦力对人做负功2(2015年广东深圳一模)一汽车的额定功率为P，设在水平公路行驶所受的阻力恒定，最大行驶速度为vm.则()A若汽车以额定功率启动，则做匀加速直线运动B若汽车匀加速启动，则在刚达到额定功率时的速度等于vmC无论汽车以哪种方式启动，加速度与牵引力成正比D汽车以
2、速度vm匀速行驶，若要减速，则要减少牵引力3一滑块在水平地面上沿直线滑行，t0时其速度为1 m/s.从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平作用力F，力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图K512甲和乙所示设在第1 s内、第2 s内、第3 s内力F对滑块做的功分别为W1、W2、W3，则以下关系式正确的是()图K512AW1W2W3 BW1W2W3CW1W3W2 DW1W2W34一质量为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K513甲所示物体在时刻开始运动，其vt图象如图乙所示，若可认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力，则() 甲 乙图K51
3、3A物体与地面间的动摩擦因数为B物体在t0时刻的加速度大小为C物体所受合力在t0时刻的功率为2F0v0D水平力F在t0到2t0这段时间内的平均功率为F05(2014年广东十校联考)完全相同的两辆汽车，都拖着完全相同的拖车以相同的速度在平直公路上匀速齐头并进，某一时刻两拖车同时与汽车脱离之后，甲汽车保持原来的牵引力继续前进，乙汽车保持原来的功率继续前进，则一段时间后(假设均未达到最大功率)()A甲车超前，乙车落后B乙车超前，甲车落后C它们仍齐头并进D甲车先超过乙汽车，后乙车又超过甲车6如图K514甲所示，静止于光滑水平面上坐标原点处的小物块，在水平拉力F作用下，沿x轴方向运动，拉力F随物块所在位
4、置坐标x的变化关系如图乙所示，图线为半圆则小物块运动到x0处时F做的总功为()图K514A0 B.Fmx0C.Fmx0 D.x7如图K515甲所示，质量m0.5 kg、初速度v010 m/s的物体，受到一个与初速方向相反的外力F的作用，沿粗糙的水平面滑动，经3 s撤去外力，直到物体停止，整个过程物体的vt图象如图乙所示，g取10 m/s2，则错误的是() 甲 乙图K515A物体与地面的动摩擦因数为0.1B02 s内F做的功为8 JC07 s内物体由于摩擦产生的热量为25 JD07 s内物体滑行的总位移为29 m二、多项选择题8如图K516所示，摆球质量为m，悬线的长为L，把悬线拉到水平位置后放
5、手设在摆球从A点运动到B点的过程中受到的空气阻力F阻的大小不变，则下列说法正确的是()A重力做功为mgLB绳的拉力做功为0C空气阻力F阻做功为mgLD空气阻力F阻做功为F阻L 图K516 图K517 9质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t0时刻开始受到水平力的作用力的大小F与时间t的关系如图K517所示，力的方向保持不变，则()A3t0时刻的瞬时功率为B3t0时刻的瞬时功率为C在t0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为D在t0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为10放在粗糙水平面上的物体受到水平拉力的作用，在06 s内其速度与时间图象和该拉力的功率与时间图象分别如图K518甲和乙所示，下
6、列说法正确的是() 甲 乙图K518A06 s内物体位移大小为36 mB06 s内拉力做的功为70 JC合外力在06 s内做的功与02 s内做的功相等D滑动摩擦力的大小为5 N三、非选择题11(2016年江苏常州模拟)高速连续曝光照相机可在底片上重叠形成多个图象现利用这架照相机对某辆家用汽车的加速性能进行研究，如图K519所示为汽车做匀加速直线运动时三次曝光的照片，图中汽车的实际长度为4 m，照相机每两次曝光的时间间隔为2.0 s已知该汽车的质量为1000 kg，额定功率为90 kW，汽车运动过程中所受的阻力始终为1500 N.图K519(1)试利用图示，求该汽车的加速度(2)若汽车由静止开始
7、以此加速度做匀加速运动，匀加速运动状态最多能保持多长时间(3)汽车所能达到的最大速度是多大(4)若该汽车从静止开始运动，牵引力不超过3000 N，求汽车运动2400 m所用的最短时间(汽车已经达到最大速度)专题五机械能第1讲功和功率1A解析：甲图中，人匀速上楼，不受静摩擦力，摩擦力不做功，支持力向上，与速度方向为锐角，则支持力做正功，故A正确，C错误；乙图中，支持力与速度方向垂直，支持力不做功，摩擦力方向与速度方向相同，做正功，故BD错误2D解析：当汽车以额定功率启动时，由PFv可知，牵引力随着速度的增大而减小，故不能做匀加速直线运动，故A错误；汽车匀加速启动时，刚达到额定功率时加速度不为零，
8、此后还要继续加速，故没有达到最大速度，故B错误；因汽车受到阻力，故加速度和牵引力与阻力的合力成正比，故C错误；汽车匀速行驶时，牵引力等于阻力，故要减速时，应减少牵引力，故D正确，故选D.3B解析：在第1 s内，滑块的位移为s111 m0.5 m，力F做的功为W1F1s110.5 J0.5 J；第2 s内，滑块的位移为s211 m0.5 m，力F做的功为W2F2s230.5 J1.5 J；第3 s内，滑块的位移为s311 m1 m，力F做的功为W3F3s321 J2 J；所以W1W2W3，故应选B.4D解析：由题图知在时刻，物体刚被拉动，有F0mg，则，A错误；在t0时刻有牛顿第二定律2F0fm
9、a，a，B错误；物体在t0时刻的合力F2F0mgF0，功率PFv0F0v0，C错误；t02t0时间内，加速度为a，2t0时刻的速度为vv0at，t02t0时间内的平均速度，平均功率2F0，联立得F0(2v0)，D正确5A解析：拖车与汽车脱离之前，牵引力等于摩擦力，脱离之后，汽车受到的摩擦力f减小，因为甲汽车的牵引力F保持不变，所以其将做匀加速直线运动，加速度大小为a，而乙汽车保持原来的功率不变做加速运动，根据PFv可知，其牵引力会随其速度的逐渐增大而减小，其加速度大小也会从a逐渐减小，可见，甲车的速度较大，甲车超前，乙车落后选项A正确6C解析：F为变力，但Fx图象包围的面积在数值上表示拉力做的
10、总功由于图线为半圆，又在数值上Fmx0，故所求WFFmx0Fmx0.7C解析：由图象可知物体在37 s内仅受摩擦力做减速运动，其加速度a1 m/s2，又由牛顿第二定律知ag，得物体与地面的动摩擦因数为0.1，A正确；计算07 s内所围面积可得物体滑行的总位移为x29 m，D正确；07 s内物体由于摩擦产生的热量为Qmgx14.5 J，C错误；02 s内加速度a12 m/s2，由mgFma，可得F0.5 N,02 s内位移由面积可得s16 m，所以F做的功为WFs8 J，B正确8ABD解析：小球下落过程中，重力做功为mgL，A正确；绳的拉力始终与速度方向垂直，拉力做功为0，B正确；空气阻力F阻大
11、小不变，方向始终与速度方向相反，故空气阻力F阻做功为F阻L，C错误，D正确9BD10BC解析：由PFv，对应vt图象和Pt图象可得30F6,10Ff6，解得：F5 N，Ff N，D错误；06 s内物体的位移大小为(46)62 m30 m，A错误；06 s内拉力做功WFx1Ffx2562 J64 J70 J，B正确；由动能定理可知，C正确11解： (1)由图可得汽车在第1个2 s时间内的位移x19 m，第2个2 s时间内的位移x215 m汽车的加速度a1.5 m/s2.(2)由FFfma得，汽车牵引力FFfma(150010001.5) N3000 N汽车做匀加速运动的末速度v m/s30 m/s匀加速运动保持的时间t1 s20 s.(3)汽车所能达到的最大速度vm m/s60 m/s.(4)由(1)、(2)知匀加速运动的时间t120 s，运动的距离x120 m300 m所以，后阶段以恒定功率运动的距离x2(2400300)m2100 m对后阶段以恒定功率运动，有P额t2Ffx2m(vv2)解得t250 s所以，所求时间为t总t1t2(2050) s70 s.
高考物理大一轮复习专题五机械能第1讲功和功率课时作业
