高考物理通用版二輪復(fù)習(xí)專題檢測：七 掌握“兩概念、一模型”破解功和功率問題 Word版含解析

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1、專題檢測（七） 掌握“兩概念、一模型”，破解功和功率問題1.(2018全國卷)如圖，某同學(xué)用繩子拉動木箱，使它從靜止開始沿粗糙水平路面運動至具有某一速度。木箱獲得的動能一定()A小于拉力所做的功B等于拉力所做的功C等于克服摩擦力所做的功D大于克服摩擦力所做的功解析：選A由題意知，W拉W阻Ek，則W拉Ek，故A正確，B錯誤；W阻與Ek的大小關(guān)系不確定，故C、D錯誤。2假設(shè)摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率。如果摩托艇發(fā)動機(jī)的輸出功率變?yōu)樵瓉淼?倍，則摩托艇的最大速率變?yōu)樵瓉淼?)A4倍B2倍C.倍 D.倍解析：選D設(shè)fkv，當(dāng)阻力等于牽引力時，速度最大，輸出功率變化前，有PFvfvkvvkv2

2、，變化后有2PFvkvvkv2，解得v v，D正確。3.(2018天津高考)滑雪運動深受人民群眾喜愛。某滑雪運動員(可視為質(zhì)點)由坡道進(jìn)入豎直面內(nèi)的圓弧形滑道AB，從滑道的A點滑行到最低點B的過程中，由于摩擦力的存在，運動員的速率不變，則運動員沿AB下滑過程中()A所受合外力始終為零 B所受摩擦力大小不變C合外力做功一定為零 D機(jī)械能始終保持不變解析：選C運動員從A點滑到B點的過程做勻速圓周運動，合外力指向圓心，不做功，故A錯誤，C正確；如圖所示，沿圓弧切線方向運動員受到的合力為零，即Ffmgsin ，下滑過程中減小，sin 變小，故摩擦力Ff變小，故B錯誤；運動員下滑過程中動能不變，重力勢能

3、減小，則機(jī)械能減小，故D錯誤。4質(zhì)量為m的物體，自高為h、傾角為的固定粗糙斜面頂端由靜止開始勻加速滑下，到達(dá)斜面底端時的速度為v。重力加速度為g，下列說法正確的是()A物體下滑過程的加速度大小為B物體下滑到底端時重力的功率為mgvC物體下滑過程中重力做功為mv2D物體下滑過程中摩擦力做功為mv2mgh解析：選D由v22a，得a，故A錯誤；物體下滑到底端時重力功率Pmgvsin ，故B錯誤；重力做功Wmgh，由于有摩擦力做功，可得mghWfmv2，Wfmv2mgh，故C錯誤，D正確。5.多選如圖所示，質(zhì)量相同的甲、乙兩個小物塊，甲從豎直固定的光滑圓弧軌道頂端由靜止滑下，軌道半徑為R，圓弧底端切線

4、水平，乙從高為R的固定光滑斜面頂端由靜止滑下。下列判斷正確的是()A兩物塊到達(dá)底端時速度相同B兩物塊運動到底端的過程中重力做功相同C兩物塊到達(dá)底端時動能相同D兩物塊到達(dá)底端時，甲所受重力做功的瞬時功率大于乙所受重力做功的瞬時功率解析：選BC根據(jù)動能定理得mgRmv2，兩物塊到達(dá)底端的動能相等，速度大小相等，但是速度的方向不同，A錯誤，C正確；兩物塊運動到底端的過程中，下落的高度相同，重力做功相同，B正確；兩物塊到達(dá)底端的速度大小相等，甲所受重力與速度方向垂直，瞬時功率為零，則乙所受重力做功的瞬時功率大于甲所受重力做功的瞬時功率，D 錯誤。6中車青島四方機(jī)車廠，試驗出時速高達(dá)605公里的高速列車

5、。已知列車運行時的阻力包括車輪與軌道摩擦的機(jī)械阻力和車輛受到的空氣阻力，若認(rèn)為機(jī)械阻力恒定，空氣阻力和列車運行速度的平方成正比，當(dāng)列車以時速200公里行駛的時候，空氣阻力占總阻力的70%，此時列車功率為1 000 kW，則高速列車在時速為600公里時的功率大約是()A10 000 kW B20 000 kWC30 000 kW D40 000 kW解析：選B當(dāng)車速為200 km/h時，受到的總阻力功率為Pfv，解得f，故f機(jī)30%f，f阻kv270%f，當(dāng)列車速度達(dá)到600 km/h，P(f機(jī)kv2)v，聯(lián)立解得P20 000 kW，B正確。7.一輛跑車在穩(wěn)定行駛過程中的最大輸出功率與速度大小

6、的關(guān)系如圖所示，已知該車質(zhì)量為2103 kg，在某平直路面上行駛，阻力恒為3103 N。若該車從靜止開始以恒定加速度2 m/s2做勻加速運動，則此勻加速過程能持續(xù)的時間大約為()A8 s B14 sC26 s D38 s解析：選B由題圖可知，該車的最大功率為P200 kW，在勻加速階段由牛頓第二定律可知：FF阻ma，即FF阻ma7 000 N，再由PFv可知：v m/s，由vat，解得t s14 s，故選項B正確。8.多選(2018湖北聯(lián)考)如圖所示，傾角為37的光滑斜面上粘貼有一厚度不計、寬度為d0.2 m 的橡膠帶，橡膠帶的上表面與斜面位于同一平面內(nèi)，其上、下邊緣與斜面的上、下邊緣平行，橡

7、膠帶的上邊緣到斜面的頂端距離為L0.4 m，現(xiàn)將質(zhì)量為m1 kg、寬度為d的薄矩形板上邊緣與斜面頂端平齊且從斜面頂端靜止釋放。已知矩形板與橡膠帶之間的動摩擦因數(shù)為0.5，重力加速度g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8，不計空氣阻力，矩形板由斜面頂端靜止釋放下滑到完全離開橡膠帶的過程中(此過程矩形板始終在斜面上)，下列說法正確的是()A矩形板受到的摩擦力為4 NB矩形板的重力做功為3.6 JC產(chǎn)生的熱量為0.8 JD矩形板完全離開橡膠帶時速度大小為 m/s解析：選BCD矩形板在滑過橡膠帶的過程中對橡膠帶的正壓力是變化的，所以矩形板受到的摩擦力是變化的，A錯誤；重力做功WGm

8、g(Ld)sin 3.6 J，B正確；產(chǎn)生的熱量等于克服摩擦力做功Q2mgcos d0.8 J，C正確；根據(jù)動能定理：WGQmv20，解得v m/s，D正確。9(2019屆高三臨沂模擬)如圖甲所示，質(zhì)量m2 kg的小物體放在長直的水平地面上，用水平細(xì)線繞在半徑R0.5 m的薄圓筒上。t0時刻，圓筒由靜止開始繞豎直的中心軸轉(zhuǎn)動，其角速度隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示，小物體和地面間的動摩擦因數(shù)0.1，重力加速度g取10 m/s2，則()A小物體的速度隨時間的變化關(guān)系滿足v4tB細(xì)線的拉力大小為2 NC細(xì)線拉力的瞬時功率滿足P4tD在04 s內(nèi)，細(xì)線拉力做的功為12 J解析：選D根據(jù)題圖乙可知，圓筒勻

9、加速轉(zhuǎn)動，角速度隨時間變化的關(guān)系式為：t，圓周邊緣線速度與小物體的速度大小相同，根據(jù)vR得：vR0.5t，故A錯誤；小物體運動的加速度：a0.5 m/s2，根據(jù)牛頓第二定律得：Fmgma，解得：F20.5 N0.1210 N3 N，故B錯誤；細(xì)線拉力的瞬時功率：PFv30.5t1.5t，故C錯誤；小物體在04 s內(nèi)運動的位移：xat20.542 m4 m，在04 s內(nèi)，細(xì)線拉力做的功為：WFx34 J12 J，故D正確。10.(2018石家莊模擬)質(zhì)量為m的小球在豎直向上的拉力作用下從靜止開始運動，其vt圖像如圖所示(豎直向上為正方向，DE段為直線)，已知重力加速度大小為g，下列說法正確的是(

10、)At3t4時間內(nèi)，小球豎直向下做勻減速直線運動Bt0t2時間內(nèi)，合力對小球先做正功后做負(fù)功C0t2時間內(nèi)，小球的平均速度一定為Dt3t4時間內(nèi)，拉力做的功為( v 4v 3)g(t4t3)解析：選D根據(jù)題意，豎直向上為正方向，故在t3t4時間內(nèi)，小球豎直向上做勻減速直線運動，A錯誤；t0t2時間內(nèi)，速度一直增大，根據(jù)動能定理可知，合力對小球一直做正功，B錯誤；0t2時間內(nèi)，小球不是做勻加速直線運動，小球的平均速度等于位移與時間的比值，不一定為，C錯誤；根據(jù)動能定理，在t3t4時間內(nèi)：WFmg(t4t3)mv42mv32，解得WF( v4v3)g(t4t3)，D正確。11(2018吉林調(diào)研)如

11、圖所示，小物塊以初速度v0從O點沿斜面向上運動，同時從O點斜向上拋出一個速度大小也為v0的小球，物塊和小球在斜面上的P點相遇。已知物塊和小球質(zhì)量相等(均可視為質(zhì)點)，空氣阻力忽略不計。則下列說法正確的是()A斜面可能是光滑的B小球運動到最高點時離斜面最遠(yuǎn)C在P點時，小球的動能大于物塊的動能D小球和物塊到達(dá)P點過程中克服重力做功的平均功率不相等解析：選C把小球的速度分解到沿斜面方向和垂直斜面方向，則沿斜面方向的速度小于物塊的速度，若斜面光滑，則小球和物塊沿斜面方向的加速度相同，則不可能在P點相遇，所以斜面不可能是光滑的，故A錯誤；當(dāng)小球的速度方向與斜面平行時，離斜面最遠(yuǎn)，此時豎直方向速度不為零，

12、不是運動到最高點，故B錯誤；物塊在斜面上還要克服摩擦力做功，根據(jù)動能定理，在P點時，小球的動能大于物塊的動能，故C正確；小球和物塊初、末位置相同，則高度差相等，而重力相等，則重力做功相等，時間又相同，所以小球和物塊到達(dá)P點過程中，克服重力做功的平均功率相等，故D錯誤。12.多選(2018衡陽聯(lián)考)一輛汽車在平直的公路上運動，運動過程中先保持某一恒定加速度，后保持恒定的牽引功率，其牽引力和速度的關(guān)系圖像如圖所示。若已知汽車的質(zhì)量m、牽引力F1和速度v1及該車所能達(dá)到的最大速度v3，運動過程中所受阻力恒定，則根據(jù)圖像所給的信息，下列說法正確的是()A汽車運動中所受的阻力為B汽車勻加速運動的過程中牽

13、引力的沖量大小為C速度為v2時的加速度大小為D若速度為v2時牽引力恰為，則有v22v1解析：選ABD根據(jù)題圖和功率PFv 得，汽車運動中的最大功率為F1v1，汽車達(dá)到最大速度v3時加速度為零，此時阻力等于牽引力，所以阻力f，A正確；根據(jù)牛頓第二定律，汽車保持某一恒定加速度時，加速度a，加速的時間：t，則汽車勻加速運動的過程中牽引力的沖量大小為IF1t，B正確；汽車保持的恒定的牽引功率為F1v1，故速度為v2時的牽引力是，對汽車受力分析，受重力、支持力、牽引力和阻力，根據(jù)牛頓第二定律，可得速度為v2時加速度大小為a， C錯誤；若速度為v2時牽引力恰為，則，則v22v1，D正確。13多選(2018

14、江蘇高考)如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端連接一小物塊，O點為彈簧在原長時物塊的位置。物塊由A點靜止釋放，沿粗糙程度相同的水平面向右運動，最遠(yuǎn)到達(dá)B點。在從A到B的過程中，物塊()A加速度先減小后增大B經(jīng)過O點時的速度最大C所受彈簧彈力始終做正功D所受彈簧彈力做的功等于克服摩擦力做的功解析：選AD物塊由A點開始向右加速運動，彈簧壓縮量逐漸減小，F(xiàn)彈減小，由F彈Ffma知，a減?。划?dāng)運動到F彈Ff時，a減小為零，此時物塊速度最大，彈簧仍處于壓縮狀態(tài)；由于慣性，物塊繼續(xù)向右運動，此時FfF彈ma，物塊做減速運動，且隨著壓縮量繼續(xù)減小，a逐漸增大；當(dāng)越過O點后，彈簧開始被拉伸，此時F彈Ffma，隨

15、著拉伸量增大，a繼續(xù)增大，綜上所述，從A到B過程中，物塊加速度先減小后增大，在O點左側(cè)F彈Ff時速度達(dá)到最大，故A正確，B錯誤；在AO段物塊所受彈簧彈力做正功，在OB段做負(fù)功，故C錯誤；由動能定理知，從A到B的過程中，彈力做功與摩擦力做功之和為0，故D正確。14多選如圖甲所示，物體受到水平推力F的作用，在粗糙水平面上做直線運動，通過力傳感器和速度傳感器監(jiān)測到推力F和物體速度v隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示。取重力加速度g10 m/s2，則()A物體的質(zhì)量m0.5 kgB物體與水平面間的動摩擦因數(shù)0.2C第2 s內(nèi)物體克服摩擦力做的功W2 JD前2 s內(nèi)推力F做功的平均功率1.5 W解析：選ACD由速度時間圖像可知，在23 s的時間內(nèi)，物體做勻速運動，處于受力平衡狀態(tài)，所以滑動摩擦力的大小為f2 N，在12 s的時間內(nèi)，物體做勻加速運動，速度時間圖線的斜率代表加速度的大小，所以a m/s22 m/s2，由牛頓第二定律可得：Ffma，所以m0.5 kg，A正確；由fFNmg，得0.4，B錯誤；第2 s內(nèi)物體的位移是：xat21 m，克服摩擦力做的功Wfx21 J2 J，C正確；在前2 s內(nèi)，第1 s內(nèi)物體沒有運動，只在第2 s內(nèi)運動，推力F也只在第2 s內(nèi)做功，推力F做的功為WFx31 J3 J，所以前2 s內(nèi)推力F做功的平均功率為： W1.5 W，D正確。