2020高考精炼专题6.5 与功和功率相关的图象问题（提高篇）（解析版）

2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练 第六部分 机械能 专题6.5与功和功率相关的图象问题（提高篇） 一．选择题 1．（2019山东济宁模拟）一汽车在水平平直路面上，从静止开始以恒定功率P运动，运动过程中所受阻力大小不变，汽车最终做匀速运动。汽车运动速度的倒数与加速度a的关系如图所示。下列说法正确的是(　　) A．汽车运动的最大速度为v0 B．阻力大小为 C．汽车的质量为 D．汽车的质量为 【参考答案】AD 【名师解析】根据牛顿第二定律可知，则由图象可知，当a＝0时速度最大，最大值为v0，选项A正确；由得阻力大小，选项B错误；由图象可知，当a＝－a0时，则f＝ma0，则，选项C错误，D正确。 2 .（2019湖南雅礼中学月考）如图甲所示，在水平地面上固定一个倾角为的足够长的光滑斜面，小滑块从斜面底端在与斜面平行的拉力F作用下由静止开始沿斜面运动，拉力F随时间变化的图象如图乙所示，小滑块运动的速度一时间图象如图丙所示，重力加速度g为10 m/s2。下列说法正确的是 A.斜面倾角为，小滑块的质量m=2 kg B.在0～2 s时间内拉力F做的功为100J C.在0～1 s时间内合外力对小滑块做功12.5 J D.在0～4 s时间内小滑块机械能增加80J 【参考答案】BC 【名师解析】由小滑块运动的速度一时间图象可知，在2～4 s时间内小滑块的加速度a2=-5m/s2，由牛顿第二定律，-mgsinθ=ma2，解得斜面倾角θ=30°，在0～2 s时间内小滑块的加速度a1=5m/s2，由牛顿第二定律，F-mgsinθ=ma1，解得小滑块的质量m=21kg，选项A错误；由速度图像面积可知在0～2 s时间内小滑块的位移x=10m，拉力F做的功为WF=Fx=100J，选项B正确；由功能关系可知，在0～2 s时间内小滑块机械能增加△E= WF=100J,选项D错误；由动能定理，在0～1 s时间内合外力对小滑块做功W=mv2=12.5 J，选项C正确。 3．光滑水平面上静止的物体，受到一个水平拉力作用开始运动，拉力F随时间t变化的图象如图所示，用Ek、v、x、P分别表示物体的动能、速度、位移和拉力F的功率，下列四个图象分别定性描述了这些物理量随时间变化的情况，其中正确的是(　　) 【参考答案】BD 【名师解析】由于拉力F恒定，所以物体有恒定的加速度a，则v＝at，即v与t成正比，选项B正确；由P＝Fv＝Fat可知，P与t成正比，选项D正确；由x＝at2可知x与t2成正比，选项C错误；由动能定理可知Ek＝Fx＝Fat2，Ek与t2成正比，选项A错误． 4.(2015·江苏南通高三期末)2012年10月15日著名极限运动员鲍姆加特纳从3.9万米的高空跳下，并成功着陆。假设他沿竖直方向下落，其v－t图象如图所示，则下列说法中正确的是(　　) A．0～t1时间内运动员及其装备机械能守恒 B．t1～t2时间内运动员处于超重状态 C．t1～t2时间内运动员的平均速度＜ D．t2～t4时间内重力对运动员所做的功等于他克服阻力所做的功 【参考答案】BC　 【名师解析】0～t1内速度图线的斜率在减小，说明运动员做加速度逐渐减小的加速运动，加速度方向向下，所以运动员及其装备一定受到阻力作用，机械能不守恒，故A错误；t1～t2时间内由于图象的斜率在减小，斜率为负值，说明加速度方向向上，根据牛顿运动定律得知运动员处于超重状态，B正确；t1～t2时间内，若运动员做匀减速运动，平均速度等于，而根据“面积”表示位移得知，此过程的位移小于匀减速运动的位移，所以此过程的平均速度＜，C正确；t2～t4时间内重力做正功，阻力做负功，由于动能减小，根据动能定理得知，外力对运动员做的总功为负值，说明重力对运动员所做的功小于他克服阻力所做的功，D错误。 5．(2016·河北仙桃高三开学检测)某蹦床运动员在一次蹦床运动中仅在竖直方向运动，如图为蹦床对该运动员的作用力F随时间t的变化图象。不考虑空气阻力的影响，下列说法正确的是(　　) A．t1至t2过程内运动员和蹦床 ... ...