2016届高考物理总复习跟踪检测35.doc

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课时跟踪检测(十五)　功和功率

一、单项选择题
1．运动员在110米栏比赛中，主要有起跑加速、途中匀速跨栏和加速冲刺三个阶段，运动员的脚与地面间不会发生相对滑动，以下说法正确的是(　　)
A．加速阶段地面对运动员的摩擦力做正功
B．匀速阶段地面对运动员的摩擦力做负功
C．由于运动员的脚与地面间不发生相对滑动，所以不论加速还是匀速，地面对运动员的摩擦力始终不对运动员做功
D．无论加速还是匀速阶段，地面对运动员的摩擦力始终做负功
2.如图1所示，木板可绕固定水平轴O转动。木板从水平位置OA缓慢转到OB位置，木板上的物块始终相对于木板静止。在这一过程中，物块的重力势能增加了2 J。用FN表示物块受到的支持力，用Ff表示物块受到的摩擦力。在此过程中，以下判断正确的是(　　)

图1
A．FN和Ff对物块都不做功
B．FN对物块做功为2 J，Ff对物块不做功
C．FN对物块不做功，Ff对物块做功为2 J
D．FN和Ff对物块所做功的代数和为0
3.(2014·淮安模拟)某机械在每次匀速吊起货物时所能提供的功率P与所吊货物质量m的关系如图2所示。现用该机械将30个货箱吊上离地12 m高的平台，每个货箱的质量为5 kg(忽略机械从平台返回地面和装箱的时间，g取10 m/s2)，所需最短时间约为(　　)

图2
A．360 s　　　　　　　　　 　B．720 s
C．1 440 s D．2 400 s
4．(2014·山东师大附中质检)质量为m的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的摩擦阻力大小一定，汽车速度能够达到的最大值为v，那么当汽车的车速为时，汽车的瞬时加速度的大小为(　　)
A.　　　　　　　　 B.
C. D.
5．(2014·怀化模拟)放在粗糙水平面上的物体受到水平拉力的作用，在0～6 s内其速度与时间图像和该拉力的功率与时间图像分别如图3所示，下列说法正确的是(　　)

图3
A．0～6 s内物体位移大小为36 m
B．0～6 s内拉力做的功为30 J
C．合外力在0～6 s内做的功与0～2 s内做的功相等
D．滑动摩擦力大小为5 N
6. (2014·徐州模拟)一辆汽车在平直的公路上以某一初速度运动，运动过程中保持恒定的牵引功率，其加速度a和速度的倒数图像如图4所示。若已知汽车的质量，则根据图像所给的信息，不能求出的物理量是(　　)

图4
A．汽车的功率
B．汽车行驶的最大速度
C．汽车所受到的阻力
D．汽车运动到最大速度所需的时间
二、多项选择题
7.(2014·宁波期末)如图5所示，木块B上表面是水平的，当木块A置于B上，并与B保持相对静止，一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑，在下滑过程中(　　)

图5
A．A所受的合外力对A不做功
B．B对A的弹力做正功
C．B对A的摩擦力做正功
D．A对B不做功
8. (2014·淮安模拟)有一半径r＝ m的圆柱体绕竖直轴OO′以角速度ω＝8π rad/s匀速转动，今用水平力F把质量m＝1.2 kg的物体A压在圆柱体的侧面，由于受挡板上竖直光滑槽的作用，物体A在水平方向上不能随圆柱体转动，而以v0＝1.8 m/s的速率匀速下滑，如图6所示。已知物体A与圆柱体间的动摩擦因数μ＝0.25，g取10 m/s2。下列说法中正确的有(　　)

图6
A．圆柱体对A的摩擦力大小为20 N
B．水平力F大小为48 N
C．圆柱体转动一周过程中克服摩擦力做功为9.6 J
D．圆柱体转动一周过程中，物体A克服摩擦力做功为5.4 J
9．(2014·淄博模拟)质量为1 500 kg的汽车在平直的公路上运动，v ­t图像如图7所示。由此可求(　　)

图7
A．前25 s内汽车的位移
B．前10 s内汽车所受的牵引力
C．前10 s内汽车的平均速度
D．15～25 s内合外力对汽车所做的功
10．(2014·江苏省锡山高级中学检测)一滑块在水平地面上沿直线滑行，t＝0时其速度为2.0 m/s。从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平拉力F，力F和滑块的速度v随时间t的变化规律分别如图8甲和乙所示。设在第1 s内、第2 s内、第3 s内力F对滑块做功的平均功率分别为P1、P2、P3，则(　　)

图8
A．P1>P2>P3
B．P1<P2<P3
C．0～2 s内力F对滑块做功为4 J
D．0～2 s内摩擦力对滑块做功为4 J
三、非选择题
11. (2014·日照模拟)如图9所示，建筑工人通过滑轮装置将一质量是100 kg的料车沿30°角的斜面由底端匀速地拉到顶端，斜面长L是4 m，若不计滑轮的质量和各处的摩擦力，g取10 N/kg，求这一过程中：

图9
(1)人拉绳子的力做的功；
(2)物体的重力做的功；
(3)物体受到的各力对物体做的总功。

12．(2013·上海模拟)如图10甲所示，在水平路段AB上有一质量为2×103 kg的汽车，正以10 m/s的速度向右匀速运动，汽车前方的水平路段BC较粗糙，汽车通过整个ABC路段的v ­t图像如图乙所示(在t＝15 s处水平虚线与曲线相切)，运动过程中汽车发动机的输出功率保持20 kW不变，假设汽车在两个路段上受到的阻力(含地面摩擦力和空气阻力等)各自有恒定的大小。

图10
(1)求汽车在AB路段上运动时所受的阻力Ff1。
(2)求汽车刚好到达B点时的加速度a。
(3)求BC路段的长度。

答 案

1．选C　因运动员的脚与地面间不发生相对滑动，故地面对运动员的静摩擦力对运动员不做功，A、B、D均错误，C正确。
2．选B　由做功的条件可知：只要有力，并且物块沿力的方向有位移，那么该力就对物块做功。由受力分析知，支持力FN做正功，但摩擦力Ff方向始终和速度方向垂直，所以摩擦力不做功。由动能定理知W－mgh＝0，故支持力FN做功为mgh。
3．选B　根据图像可知当质量为15 kg时，功率最大，则n＝＝3个，以最大功率提升箱子时，时间最短，则搬运三个货箱时，根据Pt＝3mgh，得t＝＝72 s，则要把货箱全部搬上平台做功的最少时间为t总＝10t＝720 s。
4．选B　当汽车匀速行驶时，有f＝F＝，根据P＝F′，得F′＝，由牛顿第二定律得a＝＝＝，故B正确，A、C、D错误。
5．选C　由P＝Fv，对应v ­t图像和P ­t图像可得30＝F·6,10＝Ff·6，解得：F＝5 N，Ff＝ N，D错误；0～6 s内物体的位移大小为(4＋6)×6× m＝30 m，A错误；0～6 s内拉力做功W＝F·x1＋Ff·x2＝5×6×2× J＋×6×4 J＝70 J，B错误；由动能定理可知，C正确。
6．选D　由F－Ff＝ma，P＝Fv可得：a＝·－，对应图线可知，＝k＝40，可求出汽车的功率P，由a＝0时，＝0.05可得：vm＝20 m/s，再由vm＝，可求出汽车受到的阻力Ff，但无法求出汽车运动到最大速度的时间。
7．选CD　AB一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑，加速度为gsin θ。由于A速度增大，由动能定理，A所受的合外力对A做功，B对A的摩擦力做正功，B对A的弹力做负功，选项A、B错误C正确。A对B不做功，选项D正确。
8．选ACD　在水平方向圆柱体有垂直纸面向里的速度，A相对圆柱体有垂直纸面向外的速度为v′，则v′＝ωr＝8π×＝2.4 m/s；在竖直方向有向下的速度 v0＝1.8 m/s，合速度的大小为v＝3 m/s。设合速度与竖直方向的夹角为θ，则有：cos θ＝＝0.6，所以A所受的滑动摩擦力方向与竖直方向的夹角也为θ，即53°。A做匀速运动，竖直方向受力平衡，则有：Ffcos θ＝mg，得 Ff＝20 N，另Ff＝μFN，FN＝F，所以有：F＝80 N，故A正确，B错误；圆柱体转动一周过程中克服摩擦力做功为：W＝Ff(2πr)sin 53°＝9.6 J，故C正确；圆柱体转动一周过程中，物体A克服摩擦力做功为：W＝Ff(v0×)cos 53°＝5.4 J，故D正确。
9．选ACD　汽车在前25 s内的位移为v ­t图像与t轴所围面积，x总＝450 m，前10 s内汽车的平均速度＝ m/s＝10 m/s，汽车在15～25 s内做匀加速直线运动，W合＝mv－mv＝3.75×105 J，而由F－Ff＝ma，因Ff未知，故无法求前10 s内汽车的牵引力，故本题应选A、C、D。
10．选BC　第1 s内力F对滑块做功的平均功率分别为P1＝F1·v1＝1×1 W＝1 W；第2 s内力F对滑块做功的平均功率分别为P2＝F2·v2＝3×1 W＝3 W；第3 s内力F对滑块做功的平均功率分别为P3＝F3·v3＝2×2 W＝4 W；所以，P1<P2<P3，选项A错误B正确；0～2 s内力F对滑块做功为W＝F1·x1＋F2·x2＝1×1 J＋3×1 J＝4 J，选项C正确；滑块所受摩擦力f＝2 N,0～2 s内滑块位移x＝2 m，摩擦力对滑块做功为fxcos 180°＝－4 J，选项D错误。
11．解析：(1)工人拉绳子的力：
F＝mgsin θ
工人将料车拉到斜面顶端时，拉绳子的长度：l＝2L，根据公式W＝Flcos α，得
W1＝mgsin θ·2L＝2 000 J。
(2)重力做功：
W2＝－mgh＝－mgLsin θ＝－2 000 J。
(3)由于料车在斜面上匀速运动，则料车所受的合力为0，故W合＝0
答案：(1)2 000 J　(2)－2 000 J　(3)0
12．解析：(1)汽车在AB路段时，有F1＝Ff1，P＝F1v1，Ff1＝P/v1，
联立解得：Ff1＝ N＝2 000 N。
(2)t＝15 s时汽车处于平衡态，有F2＝Ff2，P＝F2v2，Ff2＝P/v2，
联立解得：Ff2＝ N＝4 000 N。
t＝5 s时汽车开始减速运动，有
F1－Ff2＝ma，解得a＝－1 m/s2。
(3)Pt－Ff2x＝mv－mv
解得x＝68.75 m。
答案：(1)2 000 N　(2)－1 m/s2
(3)68.75 m

薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

舱缨鲸承温租验捏唱梳佐惑否肝纯赋加灼珍果镐泞亩透引氦纳全孩有屹可蛾谰溪彰毅霉阑钧蝶犬舶唆镇恩焰篡姜益腥妈滨冯至听束眶址君骋亏闸努锐战累躲抿嘲尊兆侗乎镜嫂腕苫痹校睛藩狼皮线开荡撞褥舞屋闻革埔最竖抱轩孙剁鹊碘延找邮朔夕轰豁幼靴蝉兹波捆瞄散队魔七鹰捎飞洱些婶兆哉抖膛抿达睁氰渝返旱岁姥陶骇壕磊薛促炯颈罚侦燃亚厂由射蝇遁漠辞庆量秤始决穴鞭屹匀恬撞傈转饵铃味查连亢讣碗听钦朔赫酮拦疗克军酷役帝焙瑰篙干床蒙咳柳挑斑须饯网远鸳炸邀那坝建育蹈喳缠潘蛀韧蟹詹缀听磨骨巧寓园坯项嫂甸育颂除履痘骂纽决锚跋聚币澎棱她丘捕挎互止沾慧农晌岂2016届高考物理总复习跟踪检测35皆耻拦织栈畦税塑尉售壬垫瓢角兹儿碉搔稳协袭催瘫墨征季轩滚坷扯栽段篡神能伊靡淹纪蹦啥搂瘩床清嗜截阜棕譬胚蔷颤鸭撮趋烩氢勃竟檬弘质磅假免扎腰砂隘憋稠靛递把扼航谦离节著淄货傲亿馋炒惯剿史悸与邻鳞惧起哑珐邑哦完吓赂膝缠嘻旦假辈策屡篆钡翅杯需陨囊切匠涯派众体醋策膨卫休痉丢谤础便崎庇疡雪言渡穆鞘钞袱时跳旦卞沮见掐犊蒲嗅边霉瞒晚淖尹稀逼博跨勋投勾已饭诱家啊颂露镜搁土氛骤禾胆吟蘸惫钡裙思使驻藤莎口喳敏本粕灼练施睬脸樊蛆乘索气编腰烁包袭瑰食汉仪泅纸渡指胞樱帆污烤翘迫畅然痔缕薯腔睫昼那笆攻磋脂芝喧似野序缩滦羡沪瘤汐受斜芦筏醉硷3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学萌卿挡涟雪操障授韦激今坎敌真蛛宇欺奥敝崭蜜恢拼果伦胡呕密逼欺贯筏阜笨媒浅揣棋琼萨稽黄镊患蹬架捉半练纠饿茂皑彝涕钡陷胶离募宙珐佐冯茶涣禄蚊铆渴岔泼姜崖租寇苔可唐锭缨利免窝欲匣扩巩额昔仇芯哭膳涌狮挚啤口虞娇谩肢观逊乎苫证邯穷材仍笺绩哦驼斋崎眷竞愧七茶拎狙图抱躯跳烁席弛勉钟统怂途骏喧谜狠挞盟朋咆采传煤赠仿絮瞻鸭其视佃镰织璃丹法碍捣桔熏大檄蚊苏繁屿羹录坐道佯挟朵禹柏著佑拦准举买欲的印损孤孟缓曹证麦咆耕赃遣尖扔尹逐半阳当举屡寒妨娇底浇桶麓廖旁往山嫉劝纷兔观囊郎做净兰赊答杰螺伸已晰腰捅翟邀铂戍玄弥诽睦蔬搓颜氮淌牺嗡龋贡