适用于新教材2024版高考物理一轮总复习课时规范练26

这是一份适用于新教材2024版高考物理一轮总复习课时规范练26，共5页。试卷主要包含了一质量m=2，8s,h1=m=1等内容，欢迎下载使用。

课时规范练26
基础对点练
1.(做功的判断)(2023广东江门模拟)传送带是物料搬运系统机械化和自动化传送用具。如图所示,传送带靠静摩擦力把货箱从低处匀速送往高处,下列说法正确的是(　　)

A.货箱与传送带间无相对滑动,静摩擦力不做功
B.货箱所受静摩擦力方向沿传送带向下
C.增大传送带斜面倾角,货箱所受静摩擦力变大
D.货箱质量越大则越不容易相对传送带滑动
答案 C
解析 货箱与传送带间无相对滑动,向上匀速运动,则静摩擦力方向沿传送带向上,静摩擦力做正功,A、B错误;因静摩擦力Ff=mgsinθ,则增大传送带斜面倾角,货箱所受静摩擦力变大,C正确;若货箱相对传送带将要滑动时,则满足最大静摩擦力大小等于重力沿传送带向下的分量,即mgsinθ=μmgcosθ,即μ=tanθ,与货物的质量大小无关,D错误。
2.(功的计算)(人教版教材必修第二册P78T1改编)如图所示,各图的力F大小相等,物体运动位移l的方向与速度v的方向相同,各图中的位移l均相同,下列关于力F做功的说法正确的是(　　)

A.因为有摩擦力存在,计算图甲中力F做的功时,不能用W=Fl计算
B.图乙中力F做的功W=Flcos θ
C.图丙中力F做的功W=Flcos(π-θ)
D.计算图丁中力F做的功时,不能用W=Flcos θ计算
答案 C
解析 计算力F做的功时,与其他力无关,A错误;图乙中力与位移方向的夹角为π-θ,故图乙中力F做的功为W=Flcos(π-θ),B错误;图丙中力与位移方向的夹角为π-θ,故图丙中力F做的功W=Flcos(π-θ),C正确;图丁中力与位移方向的夹角为θ,故图丁中力F做的功W=Flcosθ,D错误。
3.(功率的计算)(2023河北邯郸模拟)汽车在某上坡的路段以10 m/s的速度匀速行驶,已知汽车总质量为2×103 kg,该上坡的路段与水平面成15°角,假设受到的阻力为1.8×103 N,g取10 m/s2,sin 15°=0.26,此时汽车的发动机功率是(　　)
A.18 kW B.52 kW
C.70 kW D.20 kW
答案 C
解析 汽车的发动机功率P=Fv,汽车匀速行驶时处于平衡状态有F=F阻+mgsin15°,以上两式联立求得P=70kW,故选C。
4.(功和功率的计算)(2022浙江衢州模拟)负重爬楼是消防员的日常训练项目之一,某次“10层负重登顶”比赛中,质量为70 kg的消防员背着约30 kg的重物,在50 s内由地面冲上了10层楼顶,下列说法正确的是(　　)

A.楼梯对消防员的支持力做正功
B.消防员对重物做功约为9 000 J
C.消防员克服自身重力做功约为3.0×104 J
D.消防员爬楼的平均功率约为180 W
答案 B
解析 整个过程中,楼梯对消防员的支持力不做功,A错误;重物重力势能增加量ΔEp=mg·Δh=30×10×30J=9000J,则消防员对重物做功约为9000J,B正确;消防员重力势能增加量ΔEp1=m'g·Δh=70×10×30J=21000J,则消防员克服自身重力做功约为2.1×104J,C错误;消防员爬楼的平均功率约为P=W=600W,D错误。
素养综合练
5.(2023北京朝阳模拟)一质量m=2.0 kg的物体静止在光滑水平地面上,以物体所在处为坐标原点建立水平方向的x轴,力F1和F2均沿x轴正方向,两力大小随x轴上的位置坐标的变化规律如图所示。下列说法正确的是(　　)

A.若仅F1作用于物体,F1的功率随时间逐渐减小
B.若仅F2作用于物体,F2的功率随时间逐渐减小
C.若F1、F2同时作用于物体,物体在x=1.0 m处的速度约为v=1.0 m/s
D.若F1、F2同时作用于物体,物体在x=1.0 m处的速度约为v= m/s
答案 C
解析 物体从静止开始运动,若仅F1作用于物体,物体加速运动,速度v逐渐增大,速度方向与F1方向相同,由图可知,F1逐渐增大,根据P=Fv可知F1的功率随时间逐渐增大,A错误;同理可知若仅F2作用于物体,F2的功率随时间逐渐增大,B错误;根据W=Fx可知F-x图像中图线与坐标轴所围面积为力F做的功,若F1、F2同时作用于物体,则在x=1.0m处F1、F2的合力对物体做的功约为W合=1.0J,根据动能定理有W合=mv2,解得v==1.0m/s,即物体在x=1.0m处的速度约为v=1.0m/s,C正确,D错误。
6.(多选)(2022广东卷)如图所示,载有防疫物资的无人驾驶小车,在水平MN段以恒定功率200 W、速度5 m/s匀速行驶,在斜坡PQ段以恒定功率570 W、速度2 m/s匀速行驶。已知小车总质量为50 kg,lMN=lPQ=20 m,PQ段的倾角为30°,重力加速度g取10 m/s2,不计空气阻力。下列说法正确的有(　　)

A.从M到N,小车牵引力大小为40 N
B.从M到N,小车克服摩擦力做功800 J
C.从P到Q,小车重力势能增加1×104 J
D.从P到Q,小车克服摩擦力做功700 J
答案 ABD
解析 小车从M到N,根据P1=F1v1,解得F1=40N,选项A正确。从M到N,小车克服摩擦力做功Wf=W1=F1lMN=800J,选项B正确。从P到Q,小车重力势能增加ΔEp=mglPQsinθ=5000J,选项C错误。从P到Q,牵引力所做功W2=P2=5700J,重力势能增加量为5000J,动能不变,根据功能关系,小车克服摩擦力做功为700J,选项D正确。
7.(2022浙江卷)小明用额定功率为1 200 W、最大拉力为300 N的提升装置,把静置于地面的质量为20 kg的重物竖直提升到高为85.2 m的平台,先加速再匀速,最后做加速度大小不超过5 m/s2的匀减速运动,到达平台的速度刚好为零,g取10 m/s2,则提升重物的最短时间为(　　)
A.13.2 s B.14.2 s
C.15.5 s D.17.0 s
答案 C
解析 为了以最短时间提升重物,一开始先以最大拉力拉重物使重物匀加速上升,当功率达到额定功率时,保持功率(额定功率)不变直到重物达到最大速度,接着做匀速运动,最后以最大加速度匀减速上升到达平台时速度刚好为零。重物在第一阶段做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律可得a1=m/s2=5m/s2;当功率达到额定功率时,设重物的速度为v1,则有v1=m/s=4m/s,此过程所用时间和上升高度分别为t1=s=0.8s,h1=m=1.6m;第二阶段保持功率(额定功率)不变直到重物达到最大速度vm并做匀速运动,则vm=m/s=6m/s,设该阶段所用时间为t2、上升高度为h2,根据动能定理可得P额t2-mgh2=;第三阶段重物以最大加速度做匀减速运动,其运动的时间和上升高度分别为t3=s=1.2s,h3=m=3.6m,且H=h1+h2+h3,联立解得h2=H-h1-h3=80m,t2=13.5s。故提升重物的最短时间为tmin=t1+t2+t3=0.8s+13.5s+1.2s=15.5s,C项正确,A、B、D项错误。
8.(2022江苏徐州模拟)如图所示,半径为R的鼓形轮可绕固定在斜面顶端的光滑水平轴O转动,在轮上沿直径方向固定一根轻杆,杆上固定两个质量均为0.3 kg的小球,球与
O的距离均为2R。在轮上绕有轻绳,绳端系住斜面上质量为0.8 kg的空箱(绳与斜面平行)。斜面倾角为37°,空箱与斜面间的动摩擦因数为0.5,不计鼓形轮的质量,绳与轮之间无相对滑动,重力加速度g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。

(1)某人转动鼓形轮,通过轻绳拉着空箱以1 m/s的速度沿斜面向上匀速运动,求绳对空箱拉力的功率。
(2)将空箱从斜面顶端由静止释放并带动鼓形轮转动,求空箱沿斜面下滑1 m时的速度。
(3)若开始时箱内装有质量为0.8 kg的细沙,转动鼓形轮,在箱沿斜面向上匀速滑动时,细沙从箱底部缝隙随时间均匀漏出,上滑距底面高2 m时箱内细沙全部漏出,求此过程中绳拉力做的功。
答案 (1)8 W　(2)1 m/s　(3)40 J
解析 (1)空箱匀速运动,所受合力为零,绳的拉力F=mgsin37°+μmgcos37°=8N,
P=Fv=8W。
(2)设空箱的速度为v,质量为m,小球的质量为m',线速度大小为v',下滑距离L=1m,由v=ωr知v'=2v,根据动能定理得mgLsin37°-μmgLcos37°=mv2+2×m'v'2,解得v=1m/s。
(3)细沙从箱底部缝隙随时间均匀漏出,箱子与细沙的总质量与时间成线性关系,由于箱子匀速运动,位移与时间成正比,所以,箱子与细沙的总质量与位移成线性关系,初始时绳的拉力
F1=m1g(sin37°+μcos37°)
升高2m时绳的拉力
F2=m2g(sin37°+μcos37°)
其中,m1=1.6kg,m2=0.8kg
所以,绳子拉力所做功
W=s==40J。