高中物理魯科版第一章功和功率單元測試 2023版章末綜合測評1

章末綜合測評(一)(用時：60分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題共10小題，每小題6分．在每小題給出的四個選項中，第1～7題只有一項符合題目要求，第8～10題有多項符合題目要求．全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分)1．關于摩擦力做功，下列說法中正確的是()A．滑動摩擦力阻礙物體的相對運動，一定做負功B．靜摩擦力起著阻礙物體的相對運動趨勢的作用，一定不做功C．靜摩擦力和滑動摩擦力一定都做負功D．滑動摩擦力可以對物體做正功【解析】摩擦力總是阻礙物體間的相對運動或相對運動趨勢，而且摩擦力對物體既可以做正功，也可以做負功，還可以不做功．綜上所述，只有D正確．【答案】D2．下列關于力做功的說法中正確的是()【導學號：45732025】A．人用力F＝300N將足球踢出，球在空中飛行40m，人對足球做功1200JB．人用力推物體，但物體未被推動，人對物體做功為零C．物體豎直上升時，重力不做功D．只有恒力才能做功，變力不能做功【解析】球在空中飛行40m不是人踢足球的力的位移，A錯；物體沒有被推動，位移為零，人對物體做功為零，B對；物體豎直上升時，重力做負功，C錯；任何力都有可能做功，D錯．【答案】B3．有關功、功率和機械效率的說法中，正確的是()A．機械的功率越大，做的功就越多B．功率不同的機械，做的功可能相等C．機械做功的時間越少，功率就越大D．機械的功率越大，機械效率就越高【解析】由P＝eq\f(W,t)可得W＝Pt，做功的多少由功率和做功的時間兩個量決定，功率大的機械做的功不一定多，選項A錯誤，選項B正確；只有做功時間沒有對應時間內的功，無法比較功率，選項C錯誤；功率和機械效率是兩個不同的物理量，二者之間沒有必然聯(lián)系，選項D錯誤．【答案】B4．一輛汽車以功率P1在平直公路上勻速行駛，若駕駛員突然減小油門，使汽車的功率減小為P2并繼續(xù)行駛．若整個過程中阻力恒定不變，此后汽車發(fā)動機的牽引力將()A．保持不變B．不斷減小C．突然減小，再增大，后保持不變D．突然增大，再減小，后保持不變【解析】由P1＝Fv知，當汽車以功率P1勻速行駛時，F(xiàn)＝f，加速度a＝0.若突然減小油門，汽車的功率由P1減小到P2，則F突然減?。麄€過程中阻力f恒定不變，即F<f，此時加速度a<0，所以汽車將減速．由P2＝Fv知，此后保持功率P2不變繼續(xù)行駛，v減小，F(xiàn)增大．當F＝f時，汽車不再減速，而以一較小速度勻速行駛，牽引力不再增大．【答案】C5．質量為1kg的物體從足夠高處自由下落，不計空氣阻力，g取10m/s2，則開始下落1s末重力的功率是()【導學號：45732026】A．100W B．50WC．200W D．150W【解析】自由落體運動的物體，從開始下落1s時的瞬時速度為v＝gt＝10m/s，則根據(jù)公式P＝Fv可知，此時重力的功率為P＝mgv＝100W，選項A正確，其他選項均錯誤．【答案】A6．某機械的效率是80%，它對外做了1000J的有用功，這臺機械消耗的能量是()A．1000J B．800JC．1200J D．1250J【解析】由η＝eq\f(W有用,W總)可得，該機械消耗的總能量W總＝eq\f(W有用,η)＝eq\f(1000,J＝1250J，故D正確．【答案】D7．如圖1所示，三個固定的斜面底邊長度都相等，斜面傾角分別為30°、45°、60°，斜面的表面情況都一樣．完全相同的物體(可視為質點)A、B、C分別從三個斜面的頂部滑到底部的過程中()圖1A．物體A克服摩擦力做的功最多B．物體B克服摩擦力做的功最多C．物體C克服摩擦力做的功最多D．三個物體克服摩擦力做的功一樣多【解析】設斜面底邊長為d，則斜面長l＝eq\f(d,cosθ)，物體所受的摩擦力f＝μmgcosθ，物體克服摩擦力做的功Wf＝fl＝μmgcosθ·eq\f(d,cosθ)＝μmgd，故三個物體克服摩擦力做功一樣多，D正確．【答案】D8．如圖2所示，重物P放在粗糙的水平板OM上，當水平板繞O端緩慢抬高，在重物P開始滑動之前，下列說法中正確的是()【導學號：45732027】圖2A．P受到的支持力不做功B．P受到的支持力做正功C．P受到的摩擦力不做功D．P受到的摩擦力做負功【解析】摩擦力時刻與運動方向垂直，不做功，支持力時刻與運動方向相同，做正功，故選B、C.【答案】BC9．一物體在外力的作用下從靜止開始做直線運動，合外力方向不變，大小隨時間的變化如圖3所示．設該物體在t0和2t0時刻相對于出發(fā)點的位移分別是s1和s2，速度分別是v1和v2，合外力從開始至t0時刻做的功是W1，從t0至2t0時刻做的功是W2，則()圖3A．s2＝5s1v2＝3v1B．s1＝9s2v2＝5v1C．s2＝5s1W2＝8W1D．v2＝3v1W2＝9W1【解析】由題意和圖象可知，在開始至t0時刻物體的加速度為eq\f(F0,m)，t0時刻的速度為v1＝a1t0＝eq\f(F0t0,m)，位移為s1＝eq\f(1,2)a1teq\o\al(2,0)＝eq\f(F0t\o\al(2,0),2m)，外力做功W1＝F0s1＝eq\f(F\o\al(2,0)t\o\al(2,0),2m)；從t0至2t0時刻物體的加速度為eq\f(2F0,m)，2t0時刻的速度為v2＝v1＋a2t0＝eq\f(3F0t0,m)，此階段的位移為s2′＝v1t0＋eq\f(1,2)a2teq\o\al(2,0)＝eq\f(2F0t\o\al(2,0),m)，故2t0時刻相對于出發(fā)點的位移s2＝eq\f(5F0t\o\al(2,0),2m)，外力做功W2＝2F0s2′＝eq\f(4F\o\al(2,0)t\o\al(2,0),m)，綜合上述可知s2＝5s1，v2＝3v1，W2＝8W1，故A、C正確．【答案】AC10．在平直路面上運動的汽車的額定功率為50kW，若其總質量為t，在水平路面上所受的阻力為5×103N．則下列說法中正確的是()【導學號：45732028】A．汽車所能提供的最大牽引力為5×103NB．汽車所能達到的最大速度是10m/sC．汽車以m/s2的加速度由靜止開始做勻加速運動的最長時間為20sD．汽車以m/s2的加速度由靜止開始做勻加速運動的最長時間為16s【解析】當汽車速度達到最大時，牽引力最小F＝f，故選項A錯誤；由P＝Fv得汽車所能達到的最大速度vmax＝eq\f(P,f)＝eq\f(50×103,5×103)m/s＝10m/s，選項B正確；汽車以恒定的加速度a做勻加速運動，能夠達到的最大速度為v，則有eq\f(P,v)－f＝ma，解得v＝eq\f(P,f＋ma)＝eq\f(50×103,5×103＋×103×m/s＝8m/s.由v＝at得，這一過程維持的時間t＝eq\f(v,a)＝eq\f(8,s＝16s，選項D正確．【答案】BD二、計算題(共3小題，共40分)11．(12分)質量為5kg的物體靜止于水平地面上，現(xiàn)對物體施以水平方向的恒定拉力，1s末將拉力撤去，物體運動的v-t圖象如圖4所示，試求：圖4(1)滑動摩擦力在0～3s內做的功；(2)拉力在1s末的功率．【解析】(1)根據(jù)v-t圖象知，撤去拉力后物體加速度大小：a2＝eq\f(Δv,Δt)＝6m/s2撤去拉力后，物體只受摩擦力，則f＝ma2＝30N物體在3s內的位移s＝eq\f(3×12,2)m＝18m摩擦力做的功為：Wf＝－fs＝－540J.(2)撤去拉力F之前，由牛頓第二定律得：F－f＝ma1根據(jù)v-t圖象知，第1s內加速度：a1＝eq\f(Δv,Δt)＝12m/s2由瞬時功率公式得：P＝Fv＝1080W.【答案】(1)－540J(2)1080W12．(12分)上海世博會期間，新能源汽車成為園區(qū)的主要交通工具，其中有幾百輛氫燃料電池汽車．氫在發(fā)動機內燃燒過程中，只會排出水蒸氣而無其他廢氣排出，因此不會產生溫室效應．有一輛氫燃料電池汽車重6t，阻力是車重的倍，最大輸出功率為60kW，求：(1)車以a＝m/s2從靜止勻加速起動，能有多長時間維持勻加速運動？(2)最大行駛速度為多少？【導學號：45732029】【解析】(1)設車勻加速起動時間為t，則有F－f＝ma ①P＝Fv′ ②v′＝at ③由①②③解得t＝eq\f(P,ma2＋fa)解得t＝20s.(2)當速度繼續(xù)增大時，F(xiàn)減小，a減?。擣＝f時a＝0，速度最大，所以v＝eq\f(P,f)＝20m/s.【答案】(1)20s(2)20m/s13．(16分)汽車發(fā)動機的額定功率P＝60kW，若其總質量為m＝5t，在水平路面上行駛時，所受阻力恒為f＝×103N，則：(1)汽車保持恒定功率起動時，汽車所能達到的最大速度vmax；(2)若汽車以a＝m/s2的加速度由靜止開始做勻加速運動，這一過程能維持多長時間？【解析】汽車在運動中所受的阻力大小為：f＝×103N.(1)汽車保持恒定功率起動時，做加速度逐漸減小的加速運動，當加速度減小到零時，速度達到最大．當a＝0時速度最大，所以，此時汽車的牽引力為F1＝f＝×103N則汽車的最大速度為vmax＝eq\f(P,F1)＝eq\f(6×104,×103)m/s＝12m/s.(2)當汽車以恒定加速度a＝m/s2勻加速運動