【名师伴你行】2015高考物理大一轮复习 5.1 功和功率提升训练（含2014新题）.docVIP

【名师伴你行】2015高考物理大一轮复习 5.1 功和功率提升训练（含2014新题） 1．(2014·河北石家庄质检)如图所示为汽车在水平路面上启动过程中的速度图象，Oa为过原点的倾斜直线，ab段表示以额定功率行驶时的加速阶段，bc段是与ab段相切的水平直线，则下述说法正确的是(　　) A．0～t1时间内汽车做匀加速运动且功率恒定 B．t1～t2时间内汽车牵引力做功为mv－mv C．t1～t2时间内的平均速度为(v1＋v2) D．在全过程中t1时刻的牵引力及其功率都是最大值，t2～t3时间内牵引力最小 解析：汽车在0～t1时间内，牵引力恒定，速度均匀增加，由P＝Fv知其功率也增加，A错误；t1～t2时间内，根据动能定理知WF－Wf＝mv－mv，B错误；由于t1～t2时间内不是匀变速直线运动，故≠(v1＋v2)，C错误；全过程中，t1时刻牵引力最大，功率达到额定功率，也最大，之后，功率不变，牵引力减小，直至F＝f，此后汽车匀速运动，D正确． 答案：D 2．(2014·陕西五校模拟)2010年广州亚运会上，刘翔重新回归赛场，以打破亚运记录的方式夺得110米跨栏的冠军．他采用蹲踞式起跑，在发令枪响后，左脚迅速蹬离起跑器，在向前加速的同时提升身体重心．如图所示，假设刘翔的质量为m，在起跑时前进的距离s内，重心升高量为h，获得的速度为v，克服阻力做功为W阻，则在此过程中(　　) A．地面的支持力对刘翔做功为mgh B．刘翔自身做功为mv2＋mgh＋W阻 C．刘翔的重力势能增加量为mv2＋W阻 D．刘翔的动能增加量为mgh＋W阻 解析：由W＝Fs可知，支持力对刘翔不做功，A错误．由功能关系可知，刘翔增加的机械能和克服阻力做的功均来自自身生物质能，故B正确．重力势能的增加量等于克服重力做的功ΔEp＝mgh，C错误．动能的增加量ΔEk＝mv2，D错误． 答案：B 3．(2012·四川理综)如图所示，劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上质量为m的物体接触(未连接)，弹簧水平且无形变．用水平力F缓慢推动物体，在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0，此时物体静止．撤去F后，物体开始向左运动，运动的最大距离为4x0.物体与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g.则(　　) A．撤去F后，物体先做匀加速运动，再做匀减速运动 B．撤去F后，物体刚运动时的加速度大小为－μg C．物体做匀减速运动的时间为2 D．物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为μmg 解析：撤去F后，由于弹力kx为变力而滑动摩擦力f＝μmg为恒力，由牛顿第二定律kx－μmg＝ma知物体做变加速运动，故A错误．撤去F时，加速度最大，由kx0－μmg＝mam得，am＝－μg，故B正确．物体向左运动x0后离开弹簧做匀减速运动，位移为3x0，设加速度大小为a，由牛顿第二定律有μmg＝ma，得a＝μg，则有3x0＝at2，运动时间t＝，C错误．当kx－μmg＝0时，即x＝时速度最大，这一过程中克服摩擦力做功W＝μmg(x0－x)＝μmg，故D正确． 答案：BD 4．(2011·上海单科)如图，一长为L的轻杆一端固定在光滑铰链上，另一端固定一质量为m的小球．一水平向右的拉力作用于杆的中点，使杆以角速度ω匀速转动，当杆与水平方向成60°角时，拉力的功率为(　　) A．mgLω B.mgLω C.mgLω D.mgLω 解析：根据功能关系，因杆是匀速转动，所以拉力F做功的功率等于小球克服重力mg做功的功率．当杆与水平方向成60°角时，重力与小球的速度方向之间的夹角为120°，则PF＝|mgvcos 120°|＝mgLω，选项C正确，A、B、D错误． 答案：C 5．(2014·河南郑州模拟)如图(a)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的速度向右匀速行驶，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图象如图(b)所示，在t＝20 s时汽车到达C点，运动过程中汽车发动机的输出功率保持不变．假设汽车在AB路段上运动时所受的恒定阻力(含地面摩擦力和空气阻力等)f1＝2 000 N(解题时将汽车看成质点)．求： (a) (b) (1)运动过程中汽车发动机的输出功率P； (2)汽车速度减至8 m/s时加速度a的大小； (3)BC路段的长度． 解析：(1)汽车在AB路段时，牵引力和阻力相等F1＝f1，P＝F1v1， 联立解得P＝20 kW (2)t＝15 s后汽车处于匀速运动状态，有F2＝f2，P＝F2v2，f2＝， 联立解得f2＝4 000 N v＝8 m/s时汽车在做减速运动，有f2－F＝ma，F＝ 解得a＝0.75 m/s2 (3)对于BC路段，由动能定理有 Pt－f2s＝mv－mv 解得s＝93.75 m 答案：(1)2