高考物理复习同步练习：第五章 第1单元 课下综合提升 6页

‎1.如图1，拖着旧橡胶轮胎跑是身体耐力训练的一种有效方法。如果某受训者拖着轮胎在水平直道上跑了‎100 m，那么下列说法正确的是(　　)‎ 图1‎ A．轮胎受到地面的摩擦力做了负功 B．轮胎受到的重力做了正功 C．轮胎受到的拉力不做功 D．轮胎受到地面的支持力做了正功 解析：根据力做功的条件，轮胎受到的重力和地面的支持力都与位移垂直，这两个力均不做功，B、D错误；轮胎受到地面的摩擦力与位移反向，做负功，A正确；轮胎受到的拉力与位移夹角小于90°，做正功，C错误。‎ 答案：A ‎2．设匀速行驶的汽车，发动机功率保持不变，则(　　)‎ ‎①路面越粗糙，汽车行驶得越慢 ‎②路面越粗糙，汽车行驶得越快 ‎③在同一路面上，汽车不载货比载货时行驶得快 ‎④在同一路面上，汽车不载货比载货时行驶得慢 A.①③ B.②④ C.①④ D.②③‎ 解析：汽车行驶过程中，若发动机功率保持不变，且匀速行驶，则由牛顿第二定律得F－Ff＝0，又P＝Fv，解得v＝P/Ff；又由Ff＝μFN可知，当路面越粗糙或载货越多时，阻力Ff越大，则v越小。‎ 答案：A ‎3.如图2所示，倾角为θ的斜劈放在水平面上，斜劈上用固定的竖直挡板挡住一个光滑的质量为m的小球，当整个装置沿水平面以速度v向左匀速运动时间t时，以下说法正确的是(　　)‎ 图2‎ A．小球的重力做功为零 B．斜劈对小球的弹力做功为 C．挡板对小球的弹力做功为零 D．合力对小球做正功 解析：分析A球受力如图所示，可求得：‎ FN1＝mgtanθ，FN2＝，因此，斜劈对小球的弹力做功FN2vtcos(90°－θ)＝mgvttanθ。挡板对小球的弹力做功为－FN1vt＝－mgvttanθ，而重力和合外力对小球做功均为零。‎ 答案：A ‎4．如图3所示，图线表示作用在某物体上的合外力随时间变化的关系，若物体开始时是静止的，那么(　　)‎ 图3‎ A．从t＝0开始，5 s内物体的动能变化量为零 B．在前5 s内只有第1 s末物体的动能最大 C．在前5 s内只有第5 s末物体的速率最大 D．前3 s内合外力对物体做的功为零 解析：由图像可知0～1 s的合外力的大小是2～5 s的合外力的大小的2倍，所以加速度大小的关系也是2∶1，物体的运动状态可描述为0～1 s物体做匀加速运动到速度最大，3 s末减速到零，5 s末反向加速到最大，因此5 s内动能变化量不为零，故选项A错；第1 s末和第5 s末物体的动能和速率一样大，所以选项B、C都不对；3 s末减速到零，所以前3 s内合外力对物体做的功为零，所以正确选项为D。‎ 答案：D ‎5．放在地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拉力的功率与时间图像如图4所示，则物体的质量为(取g＝‎10 m/s2)(　　)‎ 图4‎ A. kg B. kg C. kg D. kg 解析：物体在前2 s内做匀加速直线运动，由P＝Fv,2 s末功率为30 W，速度为‎6 m/s，因此前2 s内拉力F1＝5 N；后4 s内做匀速直线运动，拉力的功率等于阻力的功率，拉力大小和阻力大小都是＝ N；再由前2 s内a＝‎3 m/s2，且F1－f＝ma得质量为 kg，B项正确。‎ 答案：B ‎6．如图5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5‎ A．0 B.Fmx0‎ C.Fmx0 D.x02‎ 解析：F为变力，但F－x图像包围的面积在数值上表示拉力做的总功。由于图线为半圆，又在数值上Fm＝x0，‎ 故所求W＝π·Fm2＝π·Fm·x0＝Fmx0。‎ 答案：C ‎7.如图6所示，质量为m的小球以初速度v0水平抛出，恰好垂直打在倾角为θ的斜面上，(不计空气阻力)则球落在斜面上时重力的瞬时功率为(　　)‎ 图6‎ A．mgv0tanθ B. C. D．mgv0cosθ 解析：如图所示，由于v垂直于斜面，可求出小球落在斜面上的速度v＝，此时重力做功的瞬时功率P＝mg·vcosθ，由以上两式可得：P＝，B正确。‎ 答案：B ‎8．以初速度v0做平抛运动的物体，重力在第1 s末和第2 s末的功率之比为α，重力在第1 s内和第2 s内的平均功率之比为β，则(　　)‎ A．α/β＝3/2 B．α/β＝2/3‎ C．α/β＝1/2 D．α/β＝2‎ 解析：重力做功的功率可用P＝mg·vy计算。第1 s末重力的功率P1＝mg·g·1 s，第2 s末重力的功率P2＝mg·g·2 s，故α＝，第1 s内重力做功的平均功率1＝，第2 s内重力做功的平均功率2＝，故β＝，因此α/β＝，A正确。‎ 答案：A ‎9.图7是一汽车在平直路面上启动的速度—时间图像，从t1时刻起汽车的功率保持不变，由图像可知(　　)‎ 图7‎ ‎①0～t1时间内，汽车的牵引力增大，加速度增大，功率不变 ‎②0～t1时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变，功率增大 ‎③t1～t2时间内，汽车的牵引力减小，加速度减小 ‎④t1～t2时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变 A.①③ B.②④ C.①④ D.②③‎ 解析：0～t1时间内，v－t图像是一条倾斜的直线，说明汽车的加速度不变，由汽车启动时的加速度a＝＝可知，汽车的牵引力不变，速度增大，功率增大；t1～t2时间内，v－t图像是一条曲线，斜率逐渐减小，说明加速度减小，由a＝知，此过程牵引力减小。‎ 答案：D ‎10.水平地面上有一木箱，木箱与地面之间的动摩擦因数为μ(0＜μ＜1)。现对木箱施加一拉力F，使木箱做匀速直线运动。设F的方向与水平面夹角为θ，如图8所示，在θ从0逐渐增大到90°的过程中，木箱的速度保持不变，则(　　)‎ 图8‎ ‎①F先减小后增大　　　　 ②F一直增大 ‎③F的功率减小 ④F的功率不变 A.①③ B.②④ C.①④ D.②③‎ 解析：由木箱受力平衡可知：Fcosθ＝μ(G－Fsinθ)，‎ 即F＝＝，‎ 故F先减小后增大。根据P＝Fvcosθ＝可知F的功率减小。‎ 答案：A ‎11.如图9所示，质量为m的小球用长L的细线悬挂而静止在竖直位置。在下列三种情况下，分别用水平拉力F将小球拉到细线与竖直方向成θ角的位置。在此过程中，拉力F做的功各是多少？‎ 图9‎ ‎ (1)用F缓慢地拉；‎ ‎(2)F为恒力；‎ ‎(3)若F为恒力，而且拉到该位置时小球的速度刚好为零。‎ 解析：(1)若用F缓慢地拉，则显然F为变力，由动能定理得：‎ WF－mgL(1－cosθ)＝0‎ 即WF＝mgL(1－cosθ)‎ ‎(2)对恒力F做的功，由公式 W＝Flcosα 得WF＝FLsinθ ‎(3)法一：对恒力F做的功，由公式 W＝Flcosα 得WF＝FLsinθ 法二：由动能定理得：‎ WF－mgL(1－cosθ)＝0‎ 故WF＝mgL(1－cosθ)‎ 答案：(1)mgL(1－cosθ)　(2)FLsinθ ‎(3)FLsinθ或mgL(1－cosθ)‎ ‎12．质量为3×‎106 kg的列车，在恒定的额定功率下，沿平直的轨道由静止出发，在运动过程中受到的阻力恒定，经1×103 s后达到最大行驶速度‎72 km/h。此时司机关闭发动机，列车继续滑行‎4 km停下来。求：‎ ‎(1)关闭发动机后列车加速度的大小；‎ ‎(2)列车在行驶过程中所受阻力的大小；‎ ‎(3)列车的额定功率；‎ ‎(4)列车在加速过程中通过的距离。‎ 解析：(1)关闭发动机后列车在阻力的作用下，滑行了一段距离后才停下来，列车做匀减速运动 a＝v2/(‎2l)＝202/(2×4 000)m/s2＝‎0.05 m/s2。‎ ‎(2)所受阻力Ff＝ma＝3×106×0.05 N＝1.5×105 N。‎ ‎(3)达到最大速度时，牵引力等于阻力，则 P额＝Ffv＝1.5×105×20 W＝3×106 W。‎ ‎(4)对加速过程应用动能定理 P额t－Ffl1＝mv2/2，‎ 代入数据解得l1＝‎16 km。‎ 答案：(1)‎0.05 m/s2　(2)1.5×105 N　(3)3×106 W ‎(4)‎‎16 km