【】2020高考物理單元測試電子題庫 5-1 新人教版 (時間：45分鐘　滿分：100分) 一、選擇題(本題共10個小題，每小題7分，共70分，每小題只有一個選項正確，請將正確選項前的字母填在題后的括號內(nèi)) 1．(2020年淮北模擬)如圖所示，在外力作用下某質(zhì)點運動的v－t圖象為正弦曲線．從圖中可以判斷(　　) A．在0～t1時間內(nèi)，外力做負功 B．在0～t1時間內(nèi)，外力的功率逐漸增大 C．在t2時刻，外力的功率最大 D．在t1～t3時間內(nèi)，外力做的總功為零 解析：0～t1和t2～t3時間內(nèi)，質(zhì)點做加速運動，外力做正功，故選項A錯誤；t1～t3時間內(nèi)，動能變化為零，外力做的總功為零，故選項D正確；0～t1時間內(nèi)，由圖看速度大小變化和圖象斜率表示加速度，加速度對應合外力，根據(jù)P＝Fv可以得出外力的功率先增大后減小，故選項B錯誤；t2時刻，速率為零，此時外力的功率為零，選項C錯誤． 答案：D 2．(2020年毫州模擬)如圖所示，木板可繞固定水平軸O轉(zhuǎn)動．木板從水平位置OA緩慢轉(zhuǎn)到OB位置，木板上的物塊始終相對于木板靜止．在這一過程中，物塊的重力勢能增加了2 J．用FN表示物塊受到的支持力，用Ff表示物塊受到的摩擦力．在此過程中，以下判斷正確的是(　　) A．FN和Ff對物塊都不做功 B．FN對物塊做功為2 J，F(xiàn)f對物塊不做功 C．FN對物塊不做功，F(xiàn)f對物塊做功為2 J D．FN和Ff對物塊所做功的代數(shù)和為0 解析：由做功的條件可知：只要有力，并且物塊沿力的方向有位移，那么該力就對物塊做功．由受力分析知，支持力FN做正功，但摩擦力Ff方向始終和速度方向垂直，所以摩擦力不做功．由動能定理W－mgh＝0，故支持力FN做功為mgh，B正確． 答案：B 3．一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動，在前5 s內(nèi)做勻加速直線運動，5 s末達到額定功率，之后保持額定功率運動，其v－t圖象如圖所示．已知汽車的質(zhì)量為m＝2×103 kg，汽車受到地面的阻力為車重的0.1倍，取g＝10 m/s2，則(　　) A．汽車在前5秒內(nèi)的牽引力為4×103 N B．汽車在前5秒內(nèi)的牽引力為5×103 N C．汽車的額定功率為60 kW D．汽車的最大速度為40 m/s 解析：Ff＝μmg＝2×103 N，由圖知勻加速運動的加速度為a＝2 m/s2，由牛頓第二定律得F－Ff＝ma，故F＝6×103 N，故A、B錯，因5秒達到額定功率，P額＝F·v＝6×103×10 W＝60 kW，C正確．P額＝Ff·vm，得vm＝30 m/s，D錯誤． 答案：B 4．關于作用力與反作用力做功的關系，下列說法正確的是(　　) A．當作用力做正功時，反作用力一定做正功 B．當作用力不做功時，反作用力也不做功 C．作用力與反作用力所做的功一定是大小相等、正負相反 D．作用力做正功時，反作用力也可以做正功 解析：作用力與反作用力等大反向，但二者對地位移無此關系．例如靜止于水面上的小船，人水平跳離船時，作用力與反作用力都做正功．又如在水平地面上滑行的物體，相互作用的摩擦力，一個做功，另一個不做功． 答案：D 5. 靜止在粗糙水平面上的物體A受方向始終水平向右、大小先后為F1、F2、F3的拉力作用做直線運動，t＝4 s時停下，其速度—時間圖象如圖所示，已知物體A與水平面間的動摩擦因數(shù)處處相同，下列判斷正確的是(　　) A．全過程中拉力做的功大于物體克服摩擦力做的功 B．全過程拉力做的功等于零 C．一定有F1＋F3＝2F2 D．可能有F1＋F3>2F2 解析：WF－WFf＝0，WF＝WFf，A錯誤、B錯誤；第1 s內(nèi)，F(xiàn)1－μmg＝ma1，第1 s末到第3 s末，F(xiàn)2－μmg＝0；第4 s內(nèi)，μmg－F3＝ma2，因為a1＝a2，所以F1＋F3＝2F2，C正確、D錯誤． 答案：C 6．測定運動員體能的一種裝置如圖所示，運動員質(zhì)量為m1，繩拴在腰間沿水平方向跨過滑輪(不計滑輪摩擦、質(zhì)量)，懸掛重物m2，人用力蹬傳送帶而人的重心不動，使傳送帶以速率v向右運動，下面是人對傳送帶做功的四種說法： ①人對傳送帶做功 ②人對傳送帶不做功 ③人對傳送帶做功的功率為m2gv ④人對傳送帶做功的功率為(m1＋m2)gv 其中正確的是(　　) A．①③　　　　　　　　 B．①④ C．① D．② 解析：人作用于皮帶上的摩擦力F＝m2g，方向與v相同，因此人對皮帶做正功，P＝F·v＝m2gv，所以說法①③正確． 答案：A 7．把動力裝置分散安裝在每節(jié)車廂上，使其既具有牽引動力，又可以載客，這樣的客車車輛叫做動車．幾節(jié)自帶動力的車輛(動車)加幾節(jié)不帶動力的車輛(也叫拖車)編成一組，就是動車組，假設動車組運行過程中受到的阻力與其所受重力成正比，每節(jié)動車與施車的質(zhì)量都相等，每節(jié)動車的額定功率都相等．若1節(jié)動車加3節(jié)拖車編成的動車組的最大速度為120 km/h；則6節(jié)動車加3節(jié)拖車編成的動車組的最大速度為(　　) A．120 km/h B．240 km/h C．320 km/h D．480 km/h 解析：若1節(jié)動車加3節(jié)拖車編成的動車組的最大速度為v1＝＝120 km/h；則6節(jié)動車加3節(jié)拖車編成的動車組的最大速度為v2＝＝×4v1＝×120 km/h＝320 km/h，故選項C正確． 答案：C 8．(2020年上海單科)如圖，一長為L的輕桿一端固定在光滑鉸鏈上，另一端固定一質(zhì)量為m的小球．一水平向右的拉力作用于桿的中點，使桿以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動．當桿與水平方向成60°時，拉力的功率為(　　) A．mgLω B.mgLω C.mgLω D.mgLω 解析：由能的轉(zhuǎn)化及守恒可知：拉力的功率等于克服重力的功率．PG＝mgvy＝mgv cos 60°＝ mgωL，故選C. 答案：C 9．(2020年日照測試)如圖所示是某中學科技小組制作的利用太陽能驅(qū)動小車的裝置．當太陽光照射到小車上方的光電板時，光電板中產(chǎn)生的電流經(jīng)電動機帶動小車前進．若小車在平直的水泥路上從靜止開始加速行駛，經(jīng)過時間t前進距離l，速度達到最大值vm，設這一過程中電動機的功率恒為P，小車所受阻力恒為F，那么下列說法不正確的是(　　) A．這段時間內(nèi)小車先做加速運動，然后做勻速運動 B．這段時間內(nèi)電動機所做的功為Pt C．這段時間內(nèi)電動機所做的功為mv D．這段時間內(nèi)電動機所做的功為Fl＋mv 解析：小車以恒定功率啟動，則小車先做變加速運動，速度達到vm后再做勻速運動，A正確．當行駛時間t時，電動機所做的功為Pt，B正確．根據(jù)能量關系，電動機所做的功一部分克服摩擦阻力做功，另一部分轉(zhuǎn)化為小車的動能，D正確、C錯誤． 答案：C 10．(2020年宣城模擬)一質(zhì)量為1 kg的質(zhì)點靜止于光滑水平面上，從t＝0時起，第1秒內(nèi)受到2 N的水平外力作用，第2秒內(nèi)受到同方向的1 N的外力作用．下列判斷正確的是(　　) A．0～2 s內(nèi)外力的平均功率是 W B．第2秒內(nèi)外力所做的功是 J C．第2秒末外力的瞬時功率最大 D．第1秒內(nèi)與第2秒內(nèi)質(zhì)點動能增加量的比值是 解析：由題意知質(zhì)點所受的水平外力即為合力，則知質(zhì)點在這2秒內(nèi)的加速度分別為a1＝2 m/s2、a2＝1 m/s2，則質(zhì)點在第1 s末與第2 s末的速度分別為v1＝2 m/s、v2＝3 m/s，每一秒內(nèi)質(zhì)點動能的增加量分別為ΔEk1＝mv＝2 J、ΔEk2＝mv－mv＝2.5 J，D正確．再由動能定理可知第2 s內(nèi)與0～2 s內(nèi)外力所做功分別為W2＝ΔEk2＝2.5 J、W＝ mv－0＝4.5 J，則在0～2 s內(nèi)外力的平均功率P＝＝2.25 W，A錯誤、B錯誤．由P＝Fv知質(zhì)點在第1 s末與第2 s末的瞬時功率分別為P1＝4 W、P2＝3 W，故C錯誤． 答案：D 二、非選擇題(本題共2小題，共30分，解答時應寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟，有數(shù)值計算的要注明單位) 11．(15分)(2020年合肥檢測)靜止在水平地面上的木箱，質(zhì)量m＝50 kg.木箱與地面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.4，若用大小為400 N、方向與水平方向成37°角的斜向上的拉力拉木箱從靜止開始運動，使木箱能夠到達50 m遠處，拉力最少做多少功？(cos 37°＝0.8，取g＝10 m/s2) 解析：欲使拉力做功最少，須使拉力作用的位移最小，故木箱應先在拉力作用下加速，再撤去拉力使木箱減速，到達50 m處時速度恰好減為0，設加速時加速度的大小為a1，減速時加速度的大小為a2. 由牛頓第二定律得，加速時有： 水平方向Fcos 37°－μFN＝ma1 豎直方向Fsin 37°＋FN－mg＝0 減速時有：μmg＝ma2 且有v2＝2a1x1＝2a2x2　x1＋x2＝x 聯(lián)立以上各式解得：x1≈24 m 由功的定義，有 W＝Fx1cos 37°＝400×24×0.8 J＝7.68×103 J. 答案：7.68×103 J 12．(15分)如圖所示，質(zhì)量為M的汽車通過質(zhì)量不計的繩索拖著質(zhì)量為m的車廂(可作為質(zhì)點)在水平地面上由靜止開始做直線運動．已知汽車和車廂與水平地面間的動摩擦因數(shù)均為μ，汽車和車廂之間的繩索與水平地面間的夾角為θ，汽車的額定功率為P，重力加速度為g，不計空氣阻力．為使汽車能盡快地加速到最大速度又能使汽車和車廂始終保持相對靜止，問： (1)汽車所能達到的最大速度為多少？ (2)汽車能達到的最大加速度為多少？ (3)汽車以最大加速度行駛的時間為多少？ 解析：(1)當汽車達到最大速度時汽車的功率為P，且牽引力與汽車和車廂所受摩擦力大小相等，即F＝Ff.汽車和車廂與所受的摩擦力Ff＝μ(m＋M)g，又P＝Fv，由上述三式可知汽車的最大速度vm＝. (2)要保持汽車和車廂相對靜止，就應使車廂在整個運動過程中不脫離地面．臨界情況為車廂剛好未脫離地面，此時車廂受到的力為車廂重力和繩索對車廂的拉力FT，設此時車廂的最大加速度為a，則有： 水平方向FT cos θ＝ma 豎直方向FT sin θ＝mg 由以上兩式得：a＝gcot θ. (3)當汽車以最大加速度行駛時，汽車做勻加速運動，所以F′－Ff＝(M＋m)a， 即F′＝(μ＋cot θ)(M＋m)g 汽車達到勻加速運動的最大速度v1時，汽車的功率恰好達到額定功率，有：P＝F′v1且v1＝at 所以以最大加速度行駛的時間為： t＝. 答案：(1)　(2)gcot θ (3)