2019年高考物理二輪復(fù)習(xí) 功、功率、動(dòng)能定理提能專訓(xùn).doc

2019年高考物理二輪復(fù)習(xí) 功、功率、動(dòng)能定理提能專訓(xùn)一、選擇題(本題共11小題，每小題4分，共44分多選全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分)1質(zhì)量為10 kg的物體，在變力F的作用下沿x軸做直線運(yùn)動(dòng)，力F隨坐標(biāo)x的變化情況如圖所示物體在x0處，速度為1 m/s，不計(jì)一切摩擦，則物體運(yùn)動(dòng)到x16 m處時(shí)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(dòng)能定理可知Wmv2mv，經(jīng)計(jì)算可得v3 m/s，B項(xiàng)正確2(xx銀川一中期中) 如圖所示，質(zhì)量為m的物體靜止在水平光滑的平臺(tái)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(dòng)，設(shè)人從地面上平臺(tái)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(duì)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(shí)，物體的速度為vv0cos ，由動(dòng)能定理，人對(duì)物體所做的功：WEkmv2mv，正確選項(xiàng)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(dāng)物體滑至斜面底端，重力做功的瞬時(shí)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(yùn)動(dòng)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(shí)的瞬時(shí)速度v，由圖可知，mg與v的夾角90，根據(jù)瞬時(shí)功率PFvcos ，則有滑至底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率為：Pmgsin ，故C項(xiàng)正確4(xx天津一中調(diào)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(yùn)動(dòng)，t1時(shí)刻撤去拉力F，物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，到t2時(shí)刻停止其速度時(shí)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(xiàng)正確的是()AW1>W2，F(xiàn)2Ff BW1W2，F(xiàn)>2FfCW1W2，P1<P2 DP1>P2，F(xiàn)2Ff答案：B解析：F在0t1過程做功W1，F(xiàn)f在0t2過程克服阻力做功W2，由動(dòng)能定理有W1W20或Fx1Ffx20，故W1W2；因?yàn)閠1<t2，所以P1>P2；由題知>，故2x1<x2，所以F>2Ff，綜上，W1W2，F(xiàn)>2Ff，P1>P2，B項(xiàng)正確5一物體靜止在水平地面上，某時(shí)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(yùn)動(dòng)當(dāng)物體向東運(yùn)動(dòng)了1 m時(shí)，又給物體施加一大小為 N、方向水平向北的力F2.當(dāng)物體的總位移為 m時(shí)，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(nèi)力做的功的代數(shù)和，如圖所示，根據(jù)題意AB1 m，AC m，設(shè)BC的方向與F1的夾角為，tan ，所以60，根據(jù)幾何關(guān)系可得BC1 m；在F1作用下物體緩慢地運(yùn)動(dòng)，說(shuō)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(xiàng)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(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t力F做功為60 J，此后撤掉力F，物體又經(jīng)過時(shí)間t回到出發(fā)點(diǎn)，若以地面為零勢(shì)能面，則下列說(shuō)法正確的是()A物體回到出發(fā)點(diǎn)的動(dòng)能為60 JB恒力F2mgsin C撤掉力F時(shí)，物體的重力勢(shì)能是45 JD動(dòng)能與勢(shì)能相等的時(shí)刻一定出現(xiàn)在撤去力F之后答案：AC解析：根據(jù)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(jī)械能的增加量，F(xiàn)做功為60 J，機(jī)械能增加60 J，物體回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)，重力勢(shì)能沒變，所以動(dòng)能是60 J，A正確；撤去F前有xa1t2，F(xiàn)mgsin ma1，撤去F后有x(a1t)ta2t2，mgsin ma2；由此可得，所以有Fmgsin ，B錯(cuò)誤；WFFxmgxsin 60 J，由重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系有，撤去力F時(shí)，物體的重力勢(shì)能Epmgxsin 45 J，C正確；由動(dòng)能定理知，撤去力F時(shí)物體動(dòng)能為EkWFWG15 J，小于此時(shí)的重力勢(shì)能45 J，之后重力勢(shì)能增大動(dòng)能減小，所以動(dòng)能與勢(shì)能相同的位置在撤去力F之前，D錯(cuò)誤7(多選)一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動(dòng)，在前5 s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，5 s末達(dá)到額定功率，之后保持額定功率運(yùn)動(dòng)，其vt圖象如圖所示已知汽車的質(zhì)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(nèi)的牽引力為4103 NB汽車在前5 s內(nèi)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(nèi)a2 m/s2，由Ffma，得Ffma6103 N，故A項(xiàng)錯(cuò)，B項(xiàng)對(duì)；P額Fv610310 W60 kW，C項(xiàng)對(duì)；vmax30 m/s，D項(xiàng)對(duì)8(xx濰坊模擬)(多選)質(zhì)量為1 kg的物體靜止于光滑水平面上t0時(shí)刻起，物體受到向右的水平拉力F作用，第1 s內(nèi)F2 N，第2 s內(nèi)F1 N下列判斷正確的是()A2 s末物體的速度是3 m/sB2 s內(nèi)物體的位移為3 mC第1 s末拉力的瞬時(shí)功率最大D第2 s末拉力的瞬時(shí)功率最大答案：AC解析：第1 s內(nèi)加速度a12 m/s2，第2 s內(nèi)加速度a21 m/s2，第1 s末速度為v1a1t2 m/s，第1 s內(nèi)位移為 1 m；第2 s末物體的速度v2v1a2t3 m/s，第2 s內(nèi)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(xì)線拉動(dòng)光滑水平面上的物體，物體沿水平面移動(dòng)過程中經(jīng)過A、B、C三點(diǎn)，設(shè)ABBC，物體經(jīng)過A、B、C三點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能分別為EkA、EkB、EkC，則它們間的關(guān)系是()AEkBEkAEkCEkB BEkBEkA<EkCEkBCEkBEkA>EkCEkB DEkC<2EkB答案：C解析：由動(dòng)能定理得，EkBEkAWAB，EkCEkBWBC，由于物體所受的重力和支持力不做功，因此合外力做的功就等于拉力所做的功由幾何關(guān)系可知，從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中，力F作用點(diǎn)的位移大于從B到C過程中的力F作用點(diǎn)的位移，因此WAB>WBC，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤，C正確；由于物體的初動(dòng)能不確定，選項(xiàng)D錯(cuò)誤10(xx寧夏銀川一中一模)(多選)如圖所示為某中學(xué)科技小組制作的利用太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)小車的裝置當(dāng)太陽(yáng)光照射到小車上方的光電板時(shí)，光電板中產(chǎn)生的電流經(jīng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)小車前進(jìn)若質(zhì)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(jīng)過時(shí)間t前進(jìn)的距離為x，且速度達(dá)到最大值vm.設(shè)這一過程中電動(dòng)機(jī)的功率恒為P，小車所受阻力恒為F，那么這段時(shí)間內(nèi)()A小車做勻加速運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)方向上受向前的牽引力F1和向后的阻力F，因?yàn)関增大，P不變，由PF1v，F(xiàn)1Fma，得出F1逐漸減小，a也逐漸減小，當(dāng)vvm時(shí)，a0，故A、B項(xiàng)均錯(cuò)；合外力做的功W外PtFx，由動(dòng)能定理得W牽Fxmv，故C項(xiàng)錯(cuò)，D項(xiàng)對(duì)11. 如圖所示，水平木板上有質(zhì)量m1.0 kg的物塊，受到隨時(shí)間t變化的水平拉力F作用，用力傳感器測(cè)出相應(yīng)時(shí)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(nèi)拉力對(duì)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(dòng)摩擦因數(shù)為0.4D69 s內(nèi)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(nèi)所受合外力不為零，通過一段位移，故5 s內(nèi)拉力做功不為零，選項(xiàng)A錯(cuò)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(xiàng)B錯(cuò)誤；物體運(yùn)動(dòng)過程中摩擦力保持不變，根據(jù)Ffmg可得0.3，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；69 s內(nèi)物塊所受拉力和摩擦力均不變，根據(jù)牛頓第二定律，可得a m/s22.0 m/s2，選項(xiàng)D正確二、計(jì)算題(本題包括4小題，共56分解答應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案不能得分)12(xx天津河西區(qū)質(zhì)檢)(12分)如圖所示，在水平面上有一質(zhì)量為m的物體，在水平拉力作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)一段距離后到達(dá)一斜面底端，這時(shí)撤去外力，物體沖上斜面，上滑的最大距離和在平面上移動(dòng)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(diǎn)已知斜面傾角30，斜面與平面上的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，求物體開始受到的水平拉力F.答案：mg解析：設(shè)動(dòng)摩擦因數(shù)為，在平面上移動(dòng)的距離為s，據(jù)動(dòng)能定理有物體由靜止開始到?jīng)_到斜面最高點(diǎn)Fsmgsmgssin 30mgscos 300物體沿斜面下滑到停在平面上的出發(fā)點(diǎn)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h(yuǎn)0.45 m一質(zhì)量m0.10 kg的小物塊自A點(diǎn)從靜止開始下滑，從C點(diǎn)以水平速度飛出后落在水平地面上的D點(diǎn)現(xiàn)測(cè)得C、D兩點(diǎn)的水平距離為l0.60 m不計(jì)空氣阻力，取g10 m/s2.求： (1)小物塊從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間；(2)小物塊從C點(diǎn)飛出時(shí)速度的大??；(3)小物塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)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(yùn)動(dòng)，由hgt2得小物塊從C到D運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t0.30 s.(2)從C點(diǎn)飛出時(shí)速度的大小v2.0 m/s.(3)小物塊從A運(yùn)動(dòng)到C的過程中，根據(jù)動(dòng)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(biāo)系xOy中，x軸沿水平方向，y軸沿豎直方向，O點(diǎn)上方有一曲面，其方程為yx2(數(shù)值關(guān)系)一根長(zhǎng)為l1 m的輕繩一端固定在A點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量m1.2 kg的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))將小球拉至水平位置B由靜止釋放，小球沿圓周運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)C時(shí)恰好被切斷，之后落到曲面上的D點(diǎn)已知A、O兩點(diǎn)的高度差為h2 m，忽略空氣阻力，取g10 m/s2，求：(1)小球從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到曲面上D點(diǎn)的時(shí)間t；(2)若保持A點(diǎn)位置不變，改變繩長(zhǎng)l(0<l<h)，同樣將小球拉至水平位置由靜止釋放，假設(shè)小球通過y軸時(shí)輕繩恰好被切斷，分析繩長(zhǎng)l多大時(shí)，小球落到曲面時(shí)動(dòng)能Ek最小，動(dòng)能的最小值是多少？答案：見解析解析：(1)設(shè)落到曲面上D點(diǎn)的坐標(biāo)為(xD，yD)，由C到D的時(shí)間為tmglmvhlyDgt2xDvCtyDx聯(lián)立得t0.2 s(2)設(shè)落到曲面時(shí)的動(dòng)能為Ek，根據(jù)機(jī)械能守恒有Ekmg(hy)EkmgEkmg(4l1)mg2當(dāng)(4l1)時(shí)，即l0.5 m時(shí)，動(dòng)能Ek最小動(dòng)能的最小值為Ekmg12 J說(shuō)明：hylgt2llyhl所以y.15(16分) 如圖所示，豎直面內(nèi)有一粗糙斜面AB，BCD部分是一個(gè)光滑的圓弧面，C為圓弧的最低點(diǎn)，AB正好是圓弧在B點(diǎn)的切線，圓心O與A、D點(diǎn)在同一高度，OAB37，圓弧面的半徑R3.6 m，一滑塊質(zhì)量m5 kg，與AB斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.45，將滑塊由A點(diǎn)靜止釋放求在以后的運(yùn)動(dòng)中：(sin 370.6, cos 370.8，g取10 m/s2)(1)滑塊在AB段上運(yùn)動(dòng)的總路程；(2)在滑塊運(yùn)動(dòng)過程中，C點(diǎn)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(shè)滑塊在AB段上運(yùn)動(dòng)的總路程為x，滑塊在AB段上受到的摩擦力FfFNmgcos 從A點(diǎn)出發(fā)到最終以B點(diǎn)為最高點(diǎn)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理有：mgRcos Ffx0解得x8 m.(2)滑塊第一次過C點(diǎn)時(shí)，速度最大，設(shè)為v1，分析受力知此時(shí)滑塊所受軌道支持力最大，設(shè)為Fmax，從A到C，根據(jù)動(dòng)能定理有mgRFflABmv斜面AB的長(zhǎng)度lABRcot 根據(jù)受力分析以及向心力公式知Fmaxmg代入數(shù)據(jù)可得Fmax102 N.當(dāng)滑塊以B為最高點(diǎn)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的過程中過C點(diǎn)時(shí)速度最小，設(shè)為v2，此時(shí)滑塊受軌道支持力也最小，設(shè)為Fmin從B到C，根據(jù)動(dòng)能定理有：mgR(1cos )mv根據(jù)受力分析及向心力公式有：Fminmg代入數(shù)據(jù)可得：Fmin70 N.根據(jù)牛頓第三定律可知C點(diǎn)受到的壓力的最大值為102 N，最小值為70 N.