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1、【突破高考】省高考物理 能力专项突破课时提能演练 5.1功和功率含解析(40分钟 100分)一、选择题(本大题共8小题，每题9分，共72分.每题只有一个选项正确)110米栏决赛中，刘翔以13.09秒的优异成绩获得冠军并打破之前创造的比赛记录.刘翔在比赛中，主要有起跑加速、途中匀速跨栏和加速冲刺三个阶段，他的脚与地面间不会发生相对滑动,以下说法正确的选项是( )C.由于人的脚与地面间不发生相对滑动，所以不管加速还是匀速，地面对人的摩擦力始终不对人做功D.无论加速还是匀速阶段，地面对人的摩擦力始终做负功2.(模拟)一列火车在额定功率下由静止从车站出发，沿直线轨道运动，行驶5 min后速度到达30
2、m/s，设列车所受阻力恒定，那么可以判断列车在这段时间内行驶的距离( )4.5 km4.5 km4.5 kmD.条件缺乏，无法确定3.(唐山模拟)质量为m的物体静止在粗糙的水平地面上,现用一水平拉力使物体从静止开始运动，其运动的v-t图象如下图.以下关于物体的运动过程,分析正确的选项是( )A.0t1内拉力逐渐减小B.0t1内拉力对物体做负功1t2时间内拉力的功率为零1t2时间内合外力做功4.(易错题)如图，用与水平方向成角的力F，拉着质量为m的物体沿水平地面匀速前进位移s,物体和地面间的动摩擦因数为.那么在此过程中F做的功为( )A.mgsB.mgsC.D.5.(模拟)质量为1 kg的物体，
3、放在动摩擦因数为0.2的水平面上，在水平拉力的作用下由静止开始运动，水平拉力做的功W和物体发生的位移s之间的关系如下图，重力加速度取10 m/s2，那么以下说法错误的选项是( )A.s=3 m时速度大小为m/sB.s=9 m时速度大小为 m/s3 m/s23 m/s26.(预测题)低碳、环保是未来汽车的开展方向.某汽车研发机构在汽车的车轮上安装了小型发电机，将减速时的局部动能转化并储存在蓄电池中，以到达节能的目的.某次测试中，汽车以额定功率行驶一段距离后关闭发动机，测出了汽车动能Ek与位移s的关系图象如图，其中是关闭储能装置时的关系图线， 000 kg,设汽车运动过程中所受地面阻力恒定，空气阻
4、力不计.根据图象所给的信息可求出( )A.汽车行驶过程中所受地面的阻力为1 000 N40 kWC.汽车加速运动的时间为22.5 s105 J7.(模拟)如下图，一质量为M，长为L的木板，放在光滑的水平地面上，在木板的右端放一质量为m的小木块，用一根不可伸长的轻绳通过光滑的定滑轮分别与m、M连接，木块与木板间的动摩擦因数为，开始时木块和木板静止，现用水平向右的拉力F作用在M上，将m拉向木板左端的过程中，拉力至少做功为( )mgLB.C.(M+m)gLD.mgL8.(创新题)如下图，细绳的一端绕过定滑轮与木箱相连，现以大小恒定的拉力F拉动细绳，将静置于A点的木箱经B点移到C点(AB=BC)，地面
5、平直且与木箱的动摩擦因数处处相等.设从A到B和从B到C的过程中，F做功分别为W1、W2，克服摩擦力做功分别为Q1、Q2，木箱经过B、C时的动能和F的功率分别为EkB、EkC和PB、PC，那么以下关系一定成立的有( )1W21EkCBPC二、非选择题(本大题共2小题，共28分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)9.(易错题)(12分)如下图，一质量为0.1 kg的小滑块以v0=4 m/s的初速度滑上一个固定在地面上的足够长的斜面，经过t=0.6 s恰好经过斜面上的某点B，斜面的倾角=37，小滑块与斜面的动摩擦因数为=0.5，求小滑块在t=0.6 s经过B点时重力的功率.(g=
6、10 m/s2)10.(模拟)(16分)质量为5103 kg的汽车在t=0时刻速度v0=10 m/s，随后以P=6104103 N.求：(1)汽车的最大速度vm;(2)汽车在72 s内经过的路程s.答案解析1.【解析】选C.由于人的脚与地面间不发生相对滑动，地面对人产生摩擦力的瞬间，力的作用点位移为零，所以地面对人的摩擦力不做功，选项C正确.2.【解析】选A.假设火车在5 min=300 s内，匀加速至30 m/s，那么行驶的位移s=vt=4.5 km,而该题中火车是以额定功率出发，由速度时间图线得火车的行驶距离一定大于4.5 km，如下图，阴影局部的面积一定大于OAB的面积，应选A.-t图象
7、可知,物体运动的加速度越来越小,水平拉力越来越小,所以0t1内拉力逐渐减小,选项A正确;由于拉力与运动方向相同,所以0t1内拉力对物体做正功,选项B错误;由P=Fv可知,在t1t2时间内拉力等于摩擦力,速度不为零,所以拉力的功率大于零,选项C错误;由于在t1t2时间内物体速度不变,合外力做功为零,选项D错误.4.【解析】选D.物体受力平衡：Fsin+N=mg,Fcos-N=0.在此过程中F做的功W=Fscos=,所以D正确.【变式备选】如下图，滑雪者由静止开始沿斜坡从A点自由滑下，然后在水平面上前进至B点停下.斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数都为,滑雪者(包括滑雪板)的质量为m,A、B两点
8、间的水平距离为L.在滑雪者经过AB段运动的过程中，克服摩擦力做的功( )mgLmgLmgL，那么对滑雪者从A到B的运动过程中摩擦力做的功为：Wf=mgACcos+mgCB，由图可知ACcos+CB=L，由两式联立可得：Wf=mgL,故B正确.5.【解析】选D.由W=Fs可知，水平拉力F大小等于W-s图线的斜率，故FOA= N=5 N,FAB=N=2 N,由FOA-mg=maOA得：aOA=3 m/s2,FAB=mg,故aAB=0,C正确，D错误；由v2=2as可得：vA=m/s,因物体由A到B做匀速直线运动，故vB=vA= m/s,故A、B正确，此题选D.6.【解题指南】解答此题时应把握以下三
9、点：(1)汽车的额定功率为汽车匀速行驶时的功率.(2)同时关闭发动机和储能装置时，汽车受到的阻力为地面对汽车的阻力.(3)开启储能装置后向蓄电池提供的电能与图中汽车运动位移的减少量相对应.【解析】选D.汽车行驶过程中，所受地面的阻力对应图线的斜率大小，故阻力为N=2 000 N,A错误；汽车匀速行驶的速度vm可由=8105 J求得vm=40 m/s，故P额=Fv=fvm=80 kW，B错误；由,s=500 m可求得：t=16.25 s,C错误;开启储能装置后，汽车向前减速的位移减小(11-8.5)102 m102 m1022 000 J=5105 J，故D正确.7.【解析】选D.在拉力F的作用
10、下，m、M缓慢匀速运动，使m被拉到木板的左端的过程中，拉力做功最少，设此时绳的拉力为T，那么T=mg，T+mg=F，当m到达M左端时，M向右运动的位移为,故拉力做功W=F=mgL，故D正确.8.【解析】选A.木箱由A到B的过程比木箱由B到C的过程拉力F的作用点的位移大,故有W1W2,A正确；设左端绳子与水平方向夹角为,木箱向右运动的过程中,因Fsin的增大,木箱对地面的压力逐渐减小,由f=N可知,木箱受地面的滑动摩擦力逐渐减小,故Q1Q2,B错误;因木箱向右运动过程中,Fcos逐渐减小,无法确定木箱由B到C的过程速度是增大还是减小,故无法确定EkB和EkC及PB和PC的大小关系,C、D均错误.
11、9.【解析】上滑时，由受力分析得：mgsin+mgcos=ma(2分)设滑到最高点用时t1,由运动学公式：0-v0=-at1(2分)联立代入数据得t1=0.4 s(1分)t=0.6 st1=0.4 s(1分)所以0.6 s时滑块下滑0.2 s(1分)下滑时，由牛顿第二定律得：mgsin-mgcos=ma(2分)由运动学公式：v=at(1分)由功率公式：P=mgvsin(1分)代入解之得：P=0.24 W(1分)答案：0.24 W10.【解析】(1)到达最大速度时，牵引力等于阻力P=fvm,vm= = m/s=24 m/s(6分)(2)由动能定理可得：Pt-fs= (6分)故 (4分)答案：(1)24 m/s (2)1 252 m【总结提升】解答汽车起动问题时应注意的问题(1)确定是匀加速起动还是恒定功率起动.(2)区别汽车所能到达的最大速度与匀加速运动的最大速度.
