【名師伴你行】高考物理二輪復習 功、功率、動能定理提能專訓.doc

提能專訓(六)功、功率、動能定理時間：90分鐘滿分：100分一、選擇題(本題共11小題，每小題4分，共44分多選全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分)1質量為10 kg的物體，在變力f的作用下沿x軸做直線運動，力f隨坐標x的變化情況如圖所示物體在x0處，速度為1 m/s，不計一切摩擦，則物體運動到x16 m處時速度大小為()a2 m/s b3 m/sc4 m/s d. m/s答案：b解析：由題圖可知fx圖線與橫軸圍成的面積表示功，由動能定理可知wmv2mv，經計算可得v3 m/s，b項正確2(2014銀川一中期中) 如圖所示，質量為m的物體靜止在水平光滑的平臺上，系在物體上的繩子跨過光滑的定滑輪，由地面上的人以速度v0水平向右勻速拉動，設人從地面上平臺的邊緣開始向右行至繩與水平方向夾角為45處，在此過程中人的拉力對物體所做的功為()a. b. c. dmv答案：c解析：人行至繩與水平方向夾角為45處時，物體的速度為vv0cos ，由動能定理，人對物體所做的功：wekmv2mv，正確選項為c.3. 物體m從傾角為的固定的光滑斜面上由靜止開始下滑，斜面高為h，當物體滑至斜面底端，重力做功的瞬時功率為()amg bmgcos cmgsin dmg答案：c解析：由于斜面光滑，物體m下滑過程中由牛頓運動定律得：mgsin ma，解得：agsin .物體下滑過程由v22a，解得物體滑至底端時的瞬時速度v，由圖可知，mg與v的夾角90，根據瞬時功率pfvcos ，則有滑至底端時重力的瞬時功率為：pmgsin ，故c項正確4(2014天津一中調研)用水平力f拉一物體，使物體在水平地面上由靜止開始做勻加速直線運動，t1時刻撤去拉力f，物體做勻減速直線運動，到t2時刻停止其速度時間圖象如圖所示，且，若拉力f做的功為w1，平均功率為p1；物體克服摩擦阻力ff做的功為w2，平均功率為p2，則下列選項正確的是()aw1w2，f2ff bw1w2，f2ffcw1w2，p1p2，f2ff答案：b解析：f在0t1過程做功w1，ff在0t2過程克服阻力做功w2，由動能定理有w1w20或fx1ffx20，故w1w2；因為t1p2；由題知，故2x12ff，綜上，w1w2，f2ff，p1p2，b項正確5一物體靜止在水平地面上，某時刻受到大小為1 n、方向水平向東的恒力f1作用，非常緩慢地向東運動當物體向東運動了1 m時，又給物體施加一大小為 n、方向水平向北的力f2.當物體的總位移為 m時，物體在上述過程中克服摩擦力所做的功為()a. j b2 j c(1) j d3 j答案：b解析： 合力做的功等于每段路程內力做的功的代數和，如圖所示，根據題意ab1 m，ac m，設bc的方向與f1的夾角為，tan ，所以60，根據幾何關系可得bc1 m；在f1作用下物體緩慢地運動，說明摩擦力大小等于f1的大小，摩擦力做的總功為f1(abbc)2 j，選項b正確6(多選) 如圖所示，一物體m在沿斜面向上的恒力f作用下，由靜止從底端沿光滑的斜面向上做勻加速直線運動，經時間t力f做功為60 j，此后撤掉力f，物體又經過時間t回到出發(fā)點，若以地面為零勢能面，則下列說法正確的是()a物體回到出發(fā)點的動能為60 jb恒力f2mgsin c撤掉力f時，物體的重力勢能是45 jd動能與勢能相等的時刻一定出現(xiàn)在撤去力f之后答案：ac解析：根據功能原理可知，除重力(或彈力)做功以外，其他力做的功等于物體機械能的增加量，f做功為60 j，機械能增加60 j，物體回到出發(fā)點時，重力勢能沒變，所以動能是60 j，a正確；撤去f前有xa1t2，fmgsin ma1，撤去f后有x(a1t)ta2t2，mgsin ma2；由此可得，所以有fmgsin ，b錯誤；wffxmgxsin 60 j，由重力做功與重力勢能的關系有，撤去力f時，物體的重力勢能epmgxsin 45 j，c正確；由動能定理知，撤去力f時物體動能為ekwfwg15 j，小于此時的重力勢能45 j，之后重力勢能增大動能減小，所以動能與勢能相同的位置在撤去力f之前，d錯誤7(多選)一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動，在前5 s內做勻加速直線運動，5 s末達到額定功率，之后保持額定功率運動，其vt圖象如圖所示已知汽車的質量為m2103 kg，汽車受到地面的阻力為車重的0.1倍(取g10 m/s2)則()a汽車在前5 s內的牽引力為4103 nb汽車在前5 s內的牽引力為6103 nc汽車的額定功率為60 kwd汽車的最大速度為30 m/s答案：bcd解析：fkmg2103 n，前5 s內a2 m/s2，由ffma，得ffma6103 n，故a項錯，b項對；p額fv610310 w60 kw，c項對；vmax30 m/s，d項對8(2014濰坊模擬)(多選)質量為1 kg的物體靜止于光滑水平面上t0時刻起，物體受到向右的水平拉力f作用，第1 s內f2 n，第2 s內f1 n下列判斷正確的是()a2 s末物體的速度是3 m/sb2 s內物體的位移為3 mc第1 s末拉力的瞬時功率最大d第2 s末拉力的瞬時功率最大答案：ac解析：第1 s內加速度a12 m/s2，第2 s內加速度a21 m/s2，第1 s末速度為v1a1t2 m/s，第1 s內位移為 1 m；第2 s末物體的速度v2v1a2t3 m/s，第2 s內位移x2v1ta2t22.5 m；第1 s末拉力的功率p1f1v14 w，第2 s末拉力的功率p2f2v23 w，所以a、c正確9如圖所示，用豎直向下的恒力f通過跨過光滑定滑輪的細線拉動光滑水平面上的物體，物體沿水平面移動過程中經過a、b、c三點，設abbc，物體經過a、b、c三點時的動能分別為eka、ekb、ekc，則它們間的關系是()aekbekaekcekb bekbekaekcekb dekcwbc，選項a、b錯誤，c正確；由于物體的初動能不確定，選項d錯誤10(2014寧夏銀川一中一模)(多選)如圖所示為某中學科技小組制作的利用太陽能驅動小車的裝置當太陽光照射到小車上方的光電板時，光電板中產生的電流經電動機帶動小車前進若質量為m的小車在平直的水泥路上從靜止開始沿直線加速行駛，經過時間t前進的距離為x，且速度達到最大值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，那么這段時間內()a小車做勻加速運動b小車受到的牽引力逐漸增大c小車受到的合外力所做的功為ptd小車受到的牽引力做的功為fxmv答案：d解析：小車在運動方向上受向前的牽引力f1和向后的阻力f，因為v增大，p不變，由pf1v，f1fma，得出f1逐漸減小，a也逐漸減小，當vvm時，a0，故a、b項均錯；合外力做的功w外ptfx，由動能定理得w牽fxmv，故c項錯，d項對11. 如圖所示，水平木板上有質量m1.0 kg的物塊，受到隨時間t變化的水平拉力f作用，用力傳感器測出相應時刻物塊所受摩擦力ff的大小取重力加速度g10 m/s2，下列判斷正確的是()a5 s內拉力對物塊做功為零b4 s末物塊所受合力大小為4.0 nc物塊與木板之間的動摩擦因數為0.4d69 s內物塊的加速度大小為2.0 m/s2答案：d解析：從兩圖象可以看出，物塊在45 s內所受合外力不為零，通過一段位移，故5 s內拉力做功不為零，選項a錯誤；4 s末物塊所受拉力與靜摩擦力恰好平衡，所受合力為零，選項b錯誤；物體運動過程中摩擦力保持不變，根據ffmg可得0.3，選項c錯誤；69 s內物塊所受拉力和摩擦力均不變，根據牛頓第二定律，可得a m/s22.0 m/s2，選項d正確二、計算題(本題包括4小題，共56分解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案不能得分)12(2014天津河西區(qū)質檢)(12分)如圖所示，在水平面上有一質量為m的物體，在水平拉力作用下由靜止開始運動一段距離后到達一斜面底端，這時撤去外力，物體沖上斜面，上滑的最大距離和在平面上移動的距離相等，然后物體又沿斜面下滑，恰好停在平面上的出發(fā)點已知斜面傾角30，斜面與平面上的動摩擦因數相同，求物體開始受到的水平拉力f.答案：mg解析：設動摩擦因數為，在平面上移動的距離為s，據動能定理有物體由靜止開始到沖到斜面最高點fsmgsmgssin 30mgscos 300物體沿斜面下滑到停在平面上的出發(fā)點mgssin 30mgscos 30mgs0由得fmg.13(14分)如圖所示，軌道abc被豎直地固定在水平桌面上，a距離水平地面高h0.75 m，c距離水平地面高h0.45 m一質量m0.10 kg的小物塊自a點從靜止開始下滑，從c點以水平速度飛出后落在水平地面上的d點現(xiàn)測得c、d兩點的水平距離為l0.60 m不計空氣阻力，取g10 m/s2.求： (1)小物塊從c點運動到d點經歷的時間；(2)小物塊從c點飛出時速度的大??；(3)小物塊從a點運動到c點的過程中克服摩擦力做的功答案：(1)0.30 s(2)2.0 m/s(3)0.10 j解析：(1)小物塊從c水平飛出后做平拋運動，由hgt2得小物塊從c到d運動的時間t0.30 s.(2)從c點飛出時速度的大小v2.0 m/s.(3)小物塊從a運動到c的過程中，根據動能定理得mg(hh)wfmv20摩擦力做功wfmv2mg(hh)0.10 j此過程中克服摩擦力做的功wfwf0.10 j.14(14分)如圖所示，在直角坐標系xoy中，x軸沿水平方向，y軸沿豎直方向，o點上方有一曲面，其方程為yx2(數值關系)一根長為l1 m的輕繩一端固定在a點，另一端系一質量m1.2 kg的小球(可視為質點)將小球拉至水平位置b由靜止釋放，小球沿圓周運動到最低點c時恰好被切斷，之后落到曲面上的d點已知a、o兩點的高度差為h2 m，忽略空氣阻力，取g10 m/s2，求：(1)小球從c點運動到曲面上d點的時間t；(2)若保持a點位置不變，改變繩長l(0lh)，同樣將小球拉至水平位置由靜止釋放，假設小球通過y軸時輕繩恰好被切斷，分析繩長l多大時，小球落到曲面時動能ek最小，動能的最小值是多少？答案：見解析解析：(1)設落到曲面上d點的坐標為(xd，yd)，由c到d的時間為tmglmvhlydgt2xdvctydx聯(lián)立得t0.2 s(2)設落到曲面時的動能為ek，根據機械能守恒有ekmg(hy)ekmgekmg(4l1)mg2當(4l1)時，即l0.5 m時，動能ek最小動能的最小值為ekmg12 j說明：hylgt2llyhl所以y.15(16分) 如圖所示，豎直面內有一粗糙斜面ab，bcd部分是一個光滑的圓弧面，c為圓弧的最低點，ab正好是圓弧在b點的切線，圓心o與a、d點在同一高度，oab37，圓弧面的半徑r3.6 m，一滑塊質量m5 kg，與ab斜面間的動摩擦因數為0.45，將滑塊由a點靜止釋放求在以后的運動中：(sin 370.6, cos 370.8，g取10 m/s2)(1)滑塊在ab段上運動的總路程；(2)在滑塊運動過程中，c點受到的壓力的最大值和最小值答案：(1)8 m(2)102 n70 n解析：設滑塊在ab段上運動的總路程為x，滑塊在ab段上受到的摩擦力fffnmgcos 從a點出發(fā)到最終以b點為最高點做往復運動，根據動能定理有：mgrcos ffx0解得x8 m.(2)滑塊第一次過c點時，速度最大，設為v1，分析受