《2022年高考物理大一轮复习训练：题组层级快练16》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年高考物理大一轮复习训练：题组层级快练16（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、题组层级快练(十六)说明：18题只有一项符合题目要求，912题有多项符合题目要求1(2013重庆)某车以相同的功率在两种不同的水平路面上行驶，受到的阻力分别为车重的k1和k2倍，最大速率分别为v1和v2，则()Av2k1v1Bv2v1Cv2v1 Dv2k2v1解析设汽车的功率为P，质量为m，则有Pk1mgv1k2mgv2，所以v2v1，故选B项答案B设置目的考查功率的表达式及机车功率在匀速运动情况下的应用2(2014新课标全国)一物体静止在粗糙水平地面上，现用一大小为F1的水平拉力拉动物体，经过一段时间后其速度为v，若将水平拉力的大小改为F2，物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v，对于上
2、述两个过程，用WF1、WF2分别表示拉力F1、F2所做的功，Wf1、Wf2分别表示前两次克服摩擦力所做的功，则()AWF24WF1，Wf22Wf1BWF24WF1，Wf22Wf1CWF24WF1，Wf22Wf1DWF24WF1，Wf22Wf1解析由题意可知，两次物体均做匀加速运动，则在同样的时间内，它们的位移之比为x1x2tt12；两次物体所受的摩擦力不变，根据功的公式，则有滑动摩擦力做功之比Wf1Wf2fx1fx212；再由动能定理，可知WF1Wf1mv20，WF2Wf24mv20；由上两式，可解得WF24WF12Wf1，C选项正确，A、B、D选项错误答案C设置目的考查功的公式的应用、动能定
3、理的应用3(2015浙江台州)物体在两个相互垂直的力作用下运动，力F1对物体做功3 J，物体克服力F2做功4 J，则F1、F2的合力对物体做功为()A5 J B7 JC1 J D1 J解析由题意，力F1对物体做功W13 J，物体克服力F2做功4 J，则F2做功为W24 JF1、F2的合力对物体做功等于两个力做功之和，为WW1W23 J4 J1 J，D选项正确答案D设置目的考查功的标量特点及计算4(2011江苏)如图所示，演员正在进行杂技表演由图可估算出他将一只鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于()A0.3 J B3 JC30 J D300 J解析根据生活常识，20个鸡蛋大约1 kg，表演者
4、抛出的高度按0.5 m计算，则抛出过程中对鸡蛋做的功为Wmgh100.5 J0.25 J，A选项正确答案A设置目的考查功在生活中的应用，特别是估算能力，需要一些生活常识5(2012上海)质量相等的均质柔软细绳A、B平放于水平地面，绳A较长分别捏住两绳中点缓慢提起，直至全部离开地面，两绳中点被提升的高度分别为hA、hB，上述过程中克服重力做功分别为WA、WB.若()AhAhB，则一定有WAWBBhAhB，则可能有WAWBChAhB，则可能有WAWBDhAhB，则一定有WA WB解析两绳中点被提升的高度分别为hA、hB，hA hB，绳A较长，所以绳A的重心上升的高度较小，质量相等，所以WAWB，A
5、选项错误；hAhB，绳A较长，所以绳A的重心上升的高度可能较小，质量相等，所以有可能WAWB，B选项正确，D选项错误；hAhB，绳A较长，所以绳A的重心上升的高度一定较小，质量相等，所以WAWB，C选项错误答案B设置目的考查重力做功与对重心的理解6(2014江苏扬州)如图所示，质量相同的两物体处于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最后到达同一水平面，则()A重力对两物体做的功相同B重力的平均功率相同C到达底端时重力的瞬时功率PAPBD到达底端时两物体的动能相同，速度相同解析两物体质量m相同，初末位置的高度差h相同，重力做的功Wmgh相同，但由于时间的不同，所以重力的平均功率
6、不同，A选项正确，B选项错误；到达底端时两物体的速率相同，重力也相同，但A物体重力方向与速度有夹角，所以到达底端时重力的瞬时功率不相同，PAPB，C选项错误；由于质量相等，高度变化相同，所以到达底端时两物体的动能相同，速度大小相同，方向不同，故速度不同，D选项错误答案A设置目的考查自由落体和沿斜面运动物体的重力的功、重力的功率的求解7(经典题)在水平面上，有一弯曲的槽道AB，槽道由半径分别为和R的两个半圆构成如图所示现用大小恒为F的拉力将一光滑小球从槽道A点拉至B点，若拉力F的方向时时刻刻均与小球运动方向一致，则此过程中拉力所做的功为()A零 BFRC.FR D2FR解析本题可用“微元法”将变
7、力F的功转变为恒力功由题意知，物体受的拉力F在整个过程中大小不变、方向时刻变化，是变力但是，如果把圆周分成无数段小微元段，每一小段可近似看成小直线，从而拉力在每一小段上方向不变，每一小段上可用恒力做功的公式计算，然后各段累加起来，便可求得结果把圆轨道分成l1、l2、l3、ln等微小段，拉力在每一段上为恒力，则在每一段上做的功W1Fl1，W2Fl2，W3Fl3，WnFln，拉力在整个过程中所做的功WW1W2W3WnF(l1l2l3ln)F(RR)FR.答案C设置目的考查变力做功中的微元法学法指导运用数学方法求力对位移的平均值，运用“微元法”化曲线为直线，这种将变力功转化为恒力功的思维将物理模型和
8、数学模型有机的结合起来，是解决复杂物理问题的重要方法之一8(经典题)如图所示，一根质量为M的直木棒，悬挂在O点，有一只质量为m的猴子抓着木棒静止不动剪断悬挂木棒的细绳，木棒开始下落，同时猴子开始沿木棒向上爬设在一段时间内木棒沿竖直方向下落，猴子对地的高度保持不变，忽略空气阻力，则下列四个图像中能正确反映在这段时间内猴子对木棒做功的功率随时间变化的关系的是()解析猴子相对于地面的高度不变，知猴子受重力和摩擦力平衡，则摩擦力的大小恒定，为mg；对于木棒，受重力和猴子对木棒的摩擦力，合力向下恒定，则木棒向下做匀加速直线运动，vat，则Pfvmgat，知猴子做功的功率与时间成正比，故B选项正确，A、C
9、、D选项错误答案B设置目的考查非惯性系中功率的计算学法指导注意本题的问法：“猴子对木棒做功的功率随时间变化的关系”现在市面上流行的一些教辅材料上对本题的提问：“猴子重力做功的功率随时间变化的关系”，猴子对地的速度为零，则猴子重力对地的功率为零，所以，此处要说明参考系9.如图所示，在外力作用下某质点运动的vt图像为正弦曲线，从图中可以判断()A在0t1时间内，外力做正功B在0t1时间内，外力的功率逐渐增大C在t2时刻，外力的功率最大D在t1t3时间内，外力做的总功为零解析在0t1时间内，速度增大，由动能定理知，A选项正确；由PFv可知，在t0及tt2时刻，外力功率为零，题中vt图像中的图线的斜率
10、代表加速度，在t1时刻a0，则F0，外力功率为零，B、C两选项均错误；在t1t3时间内，动能改变量为零，由动能定理得，D选项正确答案AD设置目的考查动能定理在图像中的理解与应用10.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解析设在3t0时刻物体的速率为v，则3t0内由动量定理，得F02t03F0t0mv，v(也可利用牛顿运动定律和运动学知识求得)，故3t0时刻P瞬3F0v，A
11、选项错误，B选项正确；由动能定理，可得前3t0内，水平力F做的总功WEkmv2，又W3t0，故从t0到t3t0内，平均功率，C选项错误，D选项正确答案BD设置目的考查瞬时功率和平均功率的计算11(2014广元模拟)某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究，他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过处理转化为vt图像，如图所示(除210 s时间段图像为曲线外，其余时间段图像均为直线)，已知在小车运动的过程中，214 s时间段内小车的功率保持不变，在14 s末停止遥控而让小车自由滑行，小车的质量为1.0 kg，可认为在整个运动过程中小车所受到的阻力大小不变则
12、()A小车所受到的阻力大小为1.5 NB小车匀速行驶阶段发动机的功率为9 WC小车在加速运动过程中位移的大小为48 mD小车在加速运动过程中位移的大小为39 m解析小车做匀减速运动的加速度大小a m/s21.5 m/s2，根据牛顿第二定律，得小车所受的阻力fma1.5 N，A选项正确；当牵引力等于阻力时，速度最大，发动机的功率Pfvm1.56 W9 W，B选项正确；小车匀加速运动的位移x123 m3 m，设变加速运动的位移大小为x2，Ptfx2mvmv，代入数据解得x239 m，则加速过程中的位移大小xx1x242 m，C、D选项错误答案AB设置目的考查利用图像分析机车启动的两类问题12(20
13、15湖北荆门)质量为2103 kg，发动机额定功率为80 kW的汽车在平直公路上行驶；若汽车所受阻力大小恒为4103 N，则下列判断中正确的有()A汽车的最大动能是4105 JB汽车以加速度2 m/s2匀加速启动，启动后第2 s末时发动机实际功率是32 kWC汽车以加速度2 m/s2做初速度为0的匀加速运动中，达到最大速度过程中摩擦力做功为4105 JD若汽车保持额定功率启动，则当汽车速度为5 m/s时，其加速度为6 m/s2解析当牵引力等于阻力时，速度达到最大，则vm20 m/s，所以汽车的最大动能为Ekmv22103202 J4105 J，A选项正确；汽车以加速度2 m/s2匀加速启动，起
14、动后第2 s末的速度为vat4 m/s，由a，解得F8 000 N，此时的实际功率PFv32 000 W，B选项正确；汽车以加速度2 m/s2做初速度为0的匀加速运动中，最大速度v，此过程运动的位移为x，所以此过程摩擦力做的功为Wffx1105 J，C选项错误；若汽车保持额定功率启动，则当汽车速度为5 m/s时，F16 000 N，所以加速度a6 m/s2，D选项正确答案ABD设置目的考查分析机车启动的两类问题13如图所示，质量为M的拖拉机拉着耙来耙地，由静止开始做匀加速直线运动，在时间t内前进的距离为s，耙地时，拖拉机受到的牵引力恒为F，受到地面的阻力为自重k倍，耙所受阻力恒定，连接杆质量不计且与水平面的夹角保持不变，求：(1)拖拉机的加速度大小；(2)拖拉机对连接杆的拉力大小；(3)时间t内拖拉机对耙做的功解析(1)由匀变速运动的公式sat2得a(2)设连接杆对拖拉机的拉力为f，由牛顿第二定律，得FkMgfcosMa根据牛顿第三定律，联立式，解得拖拉机对连接杆的拉力大小为fFM(kg)(3)拖拉机对耙做的功Wfscos联立式，解得WFM(kg)s答案(1)(2)FM(kg)
