高考总复习 物理5-1

第二模块第5章第1单元

一、选择题

1．一人乘电梯从1楼到20楼，在此过程中经历了先加速，后匀速，再减速的运动过程，则电梯支持力对人做功情况是

() A．加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功

B．加速时做正功，匀速和减速时做负功

C．加速和匀速时做正功，减速时做负功

D．始终做正功

解析：力对物体做功的表达式为W＝Fl cosθ，0°≤θ<90°时，F做正功，θ＝90°，F不做功，90°<θ≤180°时，F做负功，支持力始终竖直向上，与位移同向，θ＝0°，故支持力始终做正功，D正确．

答案：D

2．关于作用力与反作用力做功的关系，下列说法正确的是

() A．当作用力做正功时，反作用力一定做负功

B．当作用力不做功时，反作用力也不做功

C．作用力与反作用力所做的功一定是大小相等、正负相反

D．作用力做正功时，反作用力也可以做正功

解析：作用力与反作用力等大反向，但二者对地位移无此关系．例如静止于水面上的小船，人水平跳离船时，作用力与反作用力都做正功，故D对A错．又如在水平地面上滑行的物体，相互作用的摩擦力，一个做功，另一个不做功，故B错．

答案：D

图10

3．如图10所示，质量相同的两物体处于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最后到达同一水平面，则

() A．重力对两物体做的功相同

B．重力的平均功率相同

C．到达底端时重力的瞬时功率P A

D．到达底端时两物体的动能相同，速度相同

解析：由于两个物体质量相同、下落高度相同，所以重力对两物体做的功相同，A选项正确．由于下落的时间不同，所以重力的平均功率不相同，B选项错误．根据机械能守恒可知，两物体到达底端时动能相同，即速度大小相同、方向不同，D选项错误．由瞬时功率的计算式可得P A＝mg v cosθ，P B＝mg v，因此，到达底端时重力的瞬时功率P A

答案：AC

4．如图11所示，两个物体与水平地面间的动摩擦因数相等，它们的质量也相等．在甲图用力F1拉物体，在乙图用力F2推物体，夹角均为α，两个物体都做匀速直线运动，通过相同的位移，设F1和F2对物体所做的功为W1和W2，物体克服摩擦力做的功为W3和W4，下列哪组表示式是正确的

()

图11

A．W1＝W2，W3＝W4B．W1

C．W1>W2，W3>W4D．W1W4

解析：因匀速运动，故

F1·cosα＝μ(mg－F1·sinα)

F2·cosα＝μ(mg＋F2sinα)

由以上两式可以看出，F1

由公式W＝F·L·cosα，得W1

答案：B

5．一滑块在水平地面上沿直线滑行，t＝0时其速度为1 m/s，从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平作用力F，力F和滑块的速率v随时间的变化规律分别如图12甲和乙所示，设在第1秒内、第2秒内、第3秒内力F对滑块做的功分别为W1、W2、W3，则以下关系正确的是

()

图12

A．W1＝W2＝W3B．W1

C ．W 1

D ．W 1＝W 2

解析：力F 做的功等于每段恒力F 与该段滑块运动的位移数值(v －t 图象中图象与坐标轴围成的面积)的乘积，第1秒内，位移为一个小三角形面积S ；第2秒内，位移也为一个小三角形面积S ；第3秒内，位移为两个小三角形面积2S ，故W 1＝1S ，W 2＝3S ，W 3＝4S ，所以W 1

答案：B

图13

6．汽车在水平路面上从静止开始做匀加速直线运动， t 1末关闭发动机，做匀减速直线运动，t 2末静止，其v －t 图象如图13所示，图中α<β，若汽车牵引力做功为W ，平均功率为P ；汽车加速和减速过程中克服摩擦力做功分别为W 1和W 2，平均功率分别为P 1和P 2，则

( )

A ．W ＝W 1＋W 2

B ．W 1＞W 2

C ．P ＝P 1

D ．P 1＝P 2

解析：整个过程动能变化量为零，所以合力的功为零，A 项正确．摩擦力大小相等，第一段位移大，所以B 项正确．第一段是加速的，牵引力大于摩擦力，所以P >P 1，C 项错．加速阶段和减速阶段平均速度相等，所以摩擦力的平均功率相等，D 项正确．

答案：ABD

7．质量为m 的汽车以恒定的功率P 在平直的公路上行驶，汽车匀速行驶时的速率为v 1，则当汽车的速率为v 2(v 2

( )

A.P m v 1

B.P m v 2

C.P (v 1－v 2)m v 1v 2

D.P v 1v 2m (v 1－v 2)

解析：汽车所受阻力为F f ＝P 1，汽车速度为v 2时的牵引力为F ＝P

2

，由牛顿第二定律得

F －F f ＝ma ，即P v 2－P

v 1＝ma ，所以a ＝P (v 1－v 2)m v 1v 2

，应选C.

答案：C

8．一列火车在额定功率下由静止从车站出发，沿直线轨道运动，行驶5 min 后速度达到30 m/s ，设列车所受阻力恒定，则可以判断列车在这段时间内行驶的距离

( )

A ．一定大于4.5 km

B ．可能等于4.5 km

C ．一定小于4.5 km

D ．条件不足，无法确定

图14

解析：若火车在5 min ＝300 s 内，匀加速至30 m/s ，则行驶的位移x ＝1

2v t ＝4.5 km ，而

该题中火车是以额定功率出发，由速度—时间图线得火车的行驶距离一定大于4.5 km ，如图14中所示，阴影部分的面积一定大于△OAB 的面积，故选A.

答案：A

图15

9．一根质量为M 的直木棒，悬挂在O 点，有一只质量为m 的猴子抓着木棒，如图15所示，剪断悬挂木棒的细绳，木棒开始下落，同时猴子开始沿木棒向上爬．设在一段时间内木棒沿竖直方向下落，猴子对地的高度保持不变，忽略空气阻力，则图15所示的四个图象中能正确反映在这段时间内猴子做功的功率随时间变化的关系的是

( )

解析：猴子对地的高度不变，所以猴子受力平衡．设猴子的质量为m ，木棒对猴子的作用力为F ，则有F ＝mg ；对木棒，设木棒的重力为Mg ，则木棒所受合力为F ′＋Mg ＝mg ＋Mg ，根据力的作用相互性F ＝F ′，根据牛顿第二定律，Mg ＋mg ＝Ma ，可见a 是恒量，t 时刻木棒速度v ＝at ，猴子做功的功率P ＝mg v ＝mgat ，P 与t 为正比例关系，故B 正确．

答案：B

10．一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m 的重物，当重物的速度为v 1时，起重机的有用功率达到最大值P 以后，起重机保持该功率不变，继续提升重物，直到以最