高三一轮复习物理第5章《机械能及其守恒定律》第一讲

高三一轮复习物理第5章《机械能及其守恒定律》第一讲

‎(本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！)‎ 一、选择题 ‎1．质量为m的物体，受水平力F的作用，在粗糙的水平面上运动，下列说法中正确的是(　　)‎ A．如果物体做加速直线运动，F一定对物体做负功 B．如果物体做减速直线运动，F一定对物体做负功 C．如果物体做减速直线运动，F也可能对物体做正功 D．如果物体做匀速直线运动，F一定对物体不做功 解析：　F做正功还是负功，要看F的方向与位移方向是相同还是相反，当物体做加速或匀速直线运动时F的方向一定与位移方向相同；当物体做减速直线运动时包括两种情况，一种是力F方向与位移方向相反，F做负功，另一种情况是力F方向与位移方向相同(此时F小于摩擦力)，F做正功．所以只有选项C正确．‎ 答案：　C ‎2．某物体同时受到三个力作用而做匀减速直线运动，其中F1与加速度a的方向相同，F2与速度v的方向相同，F3与速度v的方向相反，则(　　)‎ A．F1对物体做正功　　　　 B．F2对物体做负功 C．F3对物体做负功 D．合外力对物体做正功 解析：　因物体做匀减速运动，a的方向与v的方向相反，故F1对物体做负功，A错；F2与速度v方向相同做正功，B错误；F3与v方向相反做负功，C正确；合外力的方向与运动方向相反做负功，故D错误．‎ 答案：　C ‎3．我国武广高速铁路在2009年年底全线通车，这样大大减缓了现有京广线的运输压力．若在水平直轨道上以额定功率行驶的列车，所受阻力与质量成正比，由于发生紧急情况，使最后几节车厢与车体分离，分离后车头保持额定功率运行，则(　　)‎ A．脱离部分做匀减速运动，车头部分做匀加速运动 B．分离出的车厢越多，车头能获得的最大速度越大 C．车头部分所受牵引力减小，速度也减小 D．车头部分所受牵引力增大，所以速度增大 解析：　因脱离部分只受阻力作用，故该部分做匀减速运动，但车头受牵引力作用，且牵引力因车头的加速而减小，故车头做加速度减小的加速运动，A、C、D均错，若分离出的车厢越多，则剩余部分的质量越小，所受的阻力越小，由vmax＝可得，车头能获得的最大速度越大，B正确．[来源:学科网ZXXK]‎ 答案：　B ‎4．运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程，将人和伞看成一个系统，在这两个过程中，下列说法正确的是(　　)‎ A．阻力对系统始终做负功 B．系统受到的合外力始终向下 C．重力做功使系统的重力势能增加 D．任意相等的时间内重力做的功相等 解析：　本题主要考查功的计算公式及重力做功与重力势能变化的关系．阻力的方向总与运动方向相反，故阻力总做负功，A项正 确；运动员加速下降时，合外力向下，减速下降时，合外力向上，B项错误；重力做功使系统重力势能减小，C项错误；由于做变速运动，任意相等时间内的下落高度h不相等，所以重力做功W＝mgh不相等，D项错误．‎ 答案：　A ‎5．(2011·广州调研)设匀速行驶的汽车，发动机功率保持不变，则(　　)‎ A．路面越粗糙，汽车行驶得越慢 B．路面越粗糙，汽车行驶得越快 C．在同一路面上，汽车不载货与载货时行驶得一样快 D．在同一路面上，汽车不载货比载货时行驶得慢 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，故A正确，B、C、D均错误．‎ 答案：　A ‎6．如下图所示的a、b、c、d中，质量为M的物体甲受到相同的恒力F的作用，在力F作用下使物体甲在水平方向移动相同的位移．μ表示物体甲与水平面间的动摩擦因数，乙是随物体甲一起运动的小物块，比较物体甲移动的过程中力F对甲所做的功的大小(　　)‎ A．Wa最小 B．Wd最大 C．Wa＝Wc D．四种情况一样大 解析：　依据功的定义式W＝Flcos θ，本题中四种情况下，F、l、θ均相同，这样四种情况下力F所做的功一样大，故选项D正确．[来源:Z+xx+k.Com]‎ 答案：　D ‎7.2009年国庆大阅兵检阅了我国的空中加、受油机梯队，加、受油机梯队将模拟空中加油，如右图所示．空中加油的过程大致如下：首先是加油机和受油机必须按照预定时间在预定地点汇合，然后受油机和加油机实施对接，对接成功后，加油系统根据信号自动接通油路．加油完毕后，受油机根据加油机的指挥进行脱离，整个加油过程便完成了．在加、受油机加油过程中，若加油机和受油机均保持匀速运动，且运动时所受阻力与重力成正比， 则(　　)‎ A．加油机和受油机一定相对运动 B．加油机和受油机的速度可能不相等 C．加油机向受油机供油，受油机质量增大，必须减小发动机输出功率 D．加油机向受油机供油，加油机质量减小，必须减小发动机输出功率 解析：　在加油过程中，加油机和受油机必须相对静止，速度一定相等；加油机向受油机供油，受油机质量增大，运动时所受阻力F增大，由P＝Fv可知，要保持匀速运动，必须增大发动机的输出功率P；加油机向受油机供油，加油机质量减小，运动时所受阻力F减小，由P＝Fv可知， 要保持匀速运动，必须减小发动机输出功率P.‎ 答案：　D ‎8.(2011·徐州模拟)一辆汽车在平直的公路上以某一初速度运动，运动过程中保持恒定的牵引功率，其加速度a和速度的倒数(1/v)图象如图所示．若已知汽车的质量，则根据图象所给的信息，不能求出的物理量是(　　)‎ A．汽车的功率 B．汽车行驶的最大速度 C．汽车所受到的阻力 D．汽车运动到最大速度所需的时间 解析：　由P＝F·v，和F－Ff＝ma得出：a＝·－，由图象可求出图线斜率k，由k＝，可求出汽车的功率P，由＝0时，a＝－‎2 m/s2，得：－2＝－可求出汽车所受阻力Ff，再由P＝Ff·vm可求出汽车运动的最大速度vm，但汽车做变加速直线运动，无法求出汽车运动到最大速度的时间，故选D.‎ 答案：　D ‎9.(2011·唐山模拟)如右图所示，一水平传送带以速度v1向右匀速传动，某时刻有一物块以水平速度v2从右端滑上传送带，物块与传送带间的动摩擦因数为μ(　　)‎ A．如果物块能从左端离开传送带，它在传送带上运动的时间一定比传送带不转动时运动的时间长 B．如果物块还从右端离开传送带，则整个过程中，传送带对物块所做的总功一定不会为正值 C．如果物块还从右端离开传送带，则物块的速度为零时，传送带上产生的滑痕长度达到最长 D．物块在离开传送带之前，一定不会做匀速直线运动 答案：　B ‎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，在θ从0逐渐增大到90°的过程中，木箱的速度保持不变，则(　　)‎ ‎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．①④‎ C．②③ D．②④‎ 解析：　木箱在F作用下向右匀速运动的过程中，受4个力作用而平衡．即Fcos θ＝μ(mg－Fsin θ)，解得：F＝，F有极值，所以①对②错；F的功率P＝Fvcos θ＝，所以③对④错．故选项A正确．[来源:Zxxk.Com]‎ 答案：　A 二、非选择题 ‎11．(2010·四川理综)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x.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的k倍，耙所受阻力恒定，连接杆质量不计且与水平面的夹角θ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)由匀变速直线运动的公式：x＝at2①‎ 得：a＝②‎ ‎(2)设连接杆对拖拉机的拉力为FT，由牛顿第二定律得：[来源:学科网]‎ F－kMg－FTcos θ＝Ma③‎ 根据牛顿第三定律，联立②③式，解得拖拉机对连接杆的拉力大小为：‎ F′T＝FT＝④‎ ‎(3)拖拉机对耙做的功：‎ W＝F′Txcos θ⑤‎ 联立④⑤式，解得：[来源:学*科*网Z*X*X*K]‎ W＝x.⑥‎ 答案：　(1)　(2) ‎(3)x ‎12.右图为修建高层建筑常用的塔式起重机．在起重机将质量m＝5×‎103 kg的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上做匀加速直线运动，加速度a＝‎0.2 m/s2，当起重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率直到重物做速度vm＝‎1.02 m/s的匀速运动．取g＝‎10 m/s2，不计额外功．求：‎ ‎(1)起重机允许输出的最大功率；‎ ‎(2)重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率．‎ 解析：　(1)设起重机允许输出的最大功率为P0，重物达到最大速度时`，拉力F0等于重力．‎ P0＝F0vm①‎ P0＝mgvm②‎ 代入数据，有：P0＝5.1×104 W．③‎ ‎(2)匀加速运动结束时，起重机达到允许输出的最大功率，设此时重物受到的拉力为F，速度为v1，匀加速运动经历时间为t1，有：‎ P0＝Fv1④‎ F－mg＝ma⑤‎ v1＝at1⑥‎ 由③④⑤⑥，代入数据，得：t1＝5 s⑦‎ t＝2 s时，重物处于匀加速运动阶段，设此时速度为v2，输出功率为P，则v2＝at⑧‎ P＝Fv2⑨‎ 由⑤⑧⑨，代入数据，得：P＝2.04×104 W．⑩‎ 答案：　(1)5.1×104 W　(2)5 s　2.04×104 W