（通用版）2019版高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 第一板塊 第7講 掌握“兩概念、一模型”破解功和功率問(wèn)題講義（含解析）.doc

掌握“兩概念、一模型”破解功和功率問(wèn)題考法學(xué)法功和功率是高中物理的兩個(gè)基本概念，機(jī)車啟動(dòng)模型是典型的功率應(yīng)用問(wèn)題。高考對(duì)這兩個(gè)概念和機(jī)車啟動(dòng)很少單獨(dú)考查，多數(shù)是和其他知識(shí)進(jìn)行綜合，如動(dòng)能定理。?？疾榈膬?nèi)容有：功的概念；重力、彈力、摩擦力做功的特點(diǎn)；功率的概念；機(jī)車啟動(dòng)模型。用到的思想方法有：正、負(fù)功的判斷方法；功的計(jì)算方法；功率的計(jì)算方法；圖像法(在功和功率問(wèn)題中的應(yīng)用)。知能全通1兩個(gè)角度判斷功的正負(fù)(1)利用公式WFlcos 進(jìn)行判斷。(2)利用功能關(guān)系進(jìn)行判斷，如物體的重力勢(shì)能增加了，則一定是重力做了負(fù)功。2變力做功的幾種求法(1)利用微元法求變力做功將物體的位移分割成無(wú)數(shù)多小段，每一小段位移中作用在物體上的力可以視為恒力，這樣就將變力做功轉(zhuǎn)化為在無(wú)數(shù)多無(wú)窮小的位移上的恒力所做功的代數(shù)和。(2)化變力為恒力求變力做功變力做功有時(shí)可化為恒力做功，用WFlcos 求解。此法常應(yīng)用于輕繩通過(guò)定滑輪拉物體的問(wèn)題中。(3)利用Fx圖像所圍的面積求功。(4)用平均力求功(力與位移呈線性關(guān)系，如彈簧的彈力)。(5)利用動(dòng)能定理求功。(6)根據(jù)功率求功WPt。題點(diǎn)全練1.多選如圖所示，一物體沿弧形軌道滑下后進(jìn)入足夠長(zhǎng)的水平傳送帶，傳送帶按箭頭方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則傳送帶對(duì)物體的做功情況可能是()A始終不做功B先做負(fù)功后做正功C先做正功后不做功D先做負(fù)功后不做功解析：選ACD設(shè)傳送帶的速度大小為v1，物體剛滑上傳送帶時(shí)的速度大小為v2。若v2v1，則物體與傳送帶間無(wú)摩擦力，傳送帶對(duì)物體始終不做功；若v2v1，物體相對(duì)于傳送帶向右運(yùn)動(dòng)，物體受到的滑動(dòng)摩擦力向左，則物體先減速到速度為v1，然后隨傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)，傳送帶對(duì)物體先做負(fù)功后不做功；若v2<v1，物體相對(duì)于傳送帶向左運(yùn)動(dòng)，受到的滑動(dòng)摩擦力向右，物體先加速到速度為v1，然后隨傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)，傳送帶對(duì)物體先做正功后不做功，選項(xiàng)A、C、D正確。2.如圖所示，有一長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量均勻分布的長(zhǎng)鐵鏈，其總質(zhì)量為M，下端位于傾角為60的斜面的B端，斜面長(zhǎng)為3L，其中AC段、CD段、DB段長(zhǎng)均為L(zhǎng)，CD段與鐵鏈間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，其余部分均可視為光滑，現(xiàn)用輕繩把鐵鏈沿斜面全部拉到水平面上，人至少要做的功為()A.B.C.MgL D.MgL解析：選D人做功最少時(shí)，鐵鏈全部到達(dá)水平面時(shí)其速度剛好為零，對(duì)從開(kāi)始拉鐵鏈到鐵鏈全部到達(dá)水平面的過(guò)程，運(yùn)用動(dòng)能定理得WminMgLsin 60MgLcos 6000，解得WminMgL，故D項(xiàng)正確。3(2019屆高三哈爾濱模擬)如圖所示，傾角為30的粗糙斜面與傾角為60的光滑斜面對(duì)接在一起，兩斜面上分別放有質(zhì)量均為m的物塊甲和乙，物塊甲與粗糙斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，兩物塊通過(guò)一跨過(guò)光滑定滑輪的細(xì)線連在一起，在平行于斜面的拉力F的作用下兩物塊做勻速運(yùn)動(dòng)。從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，在物塊甲與滑輪相碰前的一段時(shí)間內(nèi)，力F做的功為()AmgL BmgLCmgL DmgL解析：選A對(duì)甲：Tmgsin 30mgcos 30；對(duì)乙：FTmgsin 60；F做的功：WFL；解得WmgL，故A對(duì)。4多選(2018焦作月考)一質(zhì)量為2 kg的物體，在水平恒定拉力的作用下以一定的初速度在粗糙的水平面上做勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，拉力逐漸減小，且當(dāng)拉力減小到零時(shí)，物體剛好停止運(yùn)動(dòng)，拉力隨位移變化的關(guān)系圖像如圖所示。已知重力加速度g10 m/s2，由此可知()A物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.35B減速過(guò)程中拉力對(duì)物體所做的功約為13 JC勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度約為6 m/sD減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間約為1.7 s解析：選ABC物體勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，受力平衡，則Fmg，0.35，選項(xiàng)A正確；因?yàn)閃Fx，故拉力的功等于Fx圖線包含的面積，由題圖可知對(duì)應(yīng)減速過(guò)程的小格數(shù)約為13，則減速過(guò)程中拉力做功約為WF131 J13 J，選項(xiàng)B正確；由動(dòng)能定理可知WFmgx0mv02，其中x7 m，解得v06 m/s，選項(xiàng)C正確；由于不知道具體的運(yùn)動(dòng)情況，無(wú)法求出減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。知能全通1平均功率：P或PFcos 。2瞬時(shí)功率：PFvcos ，需要特別注意力與速度方向不在同一直線上的情況。題點(diǎn)全練1.如圖所示，某質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的v t圖像為正弦曲線。從圖像可以判斷()A質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)B在t1時(shí)刻，合外力的功率最大C在t2t3時(shí)間內(nèi)，合外力做負(fù)功D在0t1和t2t3時(shí)間內(nèi)，合外力的平均功率相等解析：選D質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的v t圖像描述的是質(zhì)點(diǎn)的直線運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；由題圖可知，在t1時(shí)刻，加速度為零，合外力為零，合外力功率的大小為零，B錯(cuò)誤；在t2t3時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的速度增大，動(dòng)能增大，由動(dòng)能定理可知，合外力做正功，C錯(cuò)誤；在0t1和t2t3時(shí)間內(nèi)，動(dòng)能的變化量相等，故合外力的功相等，則合外力的平均功率相等，D正確。2(2018濰坊模擬)質(zhì)量為m2 kg的物體沿水平面向右做直線運(yùn)動(dòng)，t0時(shí)刻受到一個(gè)水平向左的恒力F，如圖甲所示，此后物體的v t圖像如圖乙所示，取水平向右為正方向，g取10 m/s2，則()A物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5B10 s末恒力F的瞬時(shí)功率為6 WC10 s末物體在計(jì)時(shí)起點(diǎn)左側(cè)4 m處D010 s內(nèi)恒力F做功的平均功率為0.6 W解析：選D由題圖乙可知04 s內(nèi)的加速度大?。篴1 m/s22 m/s2，可得：Fmgma1；410 s內(nèi)的加速度大?。篴2 m/s21 m/s2，可得：Fmgma2；解得： F3 N，0.05，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；10 s末恒力F的瞬時(shí)功率為P10F|v10|36 W18 W，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；04 s 內(nèi)的位移x148 m16 m,410 s內(nèi)的位移x266 m18 m，故10 s末物體在計(jì)時(shí)起點(diǎn)左側(cè)2 m處，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；010 s內(nèi)恒力F做功的平均功率為 W0.6 W，選項(xiàng)D正確。3.多選(2018鐵嶺協(xié)作體模擬)如圖所示，用輕繩連接的滑輪組下方懸掛著兩個(gè)物體，它們的質(zhì)量分別為m1、m2，且m22m1，m1用輕繩掛在動(dòng)滑輪上，滑輪的質(zhì)量、摩擦均不計(jì)。現(xiàn)將系統(tǒng)從靜止釋放，對(duì)m1上升到h高度(h小于兩滑輪起始高度差)這一過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是()Am2減小的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為m1增加的重力勢(shì)能Bm1上升到h高度時(shí)的速度為 C輕繩對(duì)m2做功的功率與輕繩對(duì)m1做功的功率大小相等D輕繩的張力大小為m1g解析：選BCD根據(jù)能量守恒可知，m2減小的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為m1增加的重力勢(shì)能和兩物體的動(dòng)能，故A錯(cuò)誤；根據(jù)動(dòng)滑輪的特點(diǎn)可知，m2的速度大小為m1速度大小的2倍，根據(jù)動(dòng)能定理可得：m2g2hm1ghm2v22m1v12，v22v1，解得：v1，故B正確；輕繩中的張力處處相等，故輕繩對(duì)m2、m1做功的功率大小分別為P2Fv2，P12Fv1，由于v22v1，故輕繩對(duì)m2做功的功率與輕繩對(duì)m1做功的功率大小相等，故C正確；根據(jù)動(dòng)滑輪的特點(diǎn)可知，m1的加速度大小為m2的加速度大小的一半，根據(jù)牛頓第二定律可知：2Fm1gm1a，m2gFm22a，解得：F，故D正確。研一題 (2018咸陽(yáng)模擬)質(zhì)量為m的汽車在平直路面上啟動(dòng)，啟動(dòng)過(guò)程的速度時(shí)間圖像如圖所示，從t1時(shí)刻起汽車的功率保持不變，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中汽車所受阻力恒為Ff，則()A0t1時(shí)間內(nèi)，汽車的牽引力等于mBt1t2時(shí)間內(nèi)，汽車的功率等于Ffv1C汽車運(yùn)動(dòng)的最大速度等于v1Dt1t2時(shí)間內(nèi)，汽車的平均速度小于解析由題圖可知，汽車運(yùn)動(dòng)的最大速度為v2，則有PFfv2。在0t1時(shí)間內(nèi)，汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a，由牛頓第二定律可得FFfma，汽車的牽引力FFfmaFfm，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；t1t2時(shí)間內(nèi)，汽車的功率保持不變，汽車功率PFfv2，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；題圖上A點(diǎn)和B點(diǎn)都對(duì)應(yīng)汽車功率PFv1Ffv2，而FFfm，解得v2v1，選項(xiàng)C正確；根據(jù)速度時(shí)間圖像的面積表示位移，t1t2時(shí)間內(nèi)，汽車的位移為曲邊梯形ABt2t1的面積，汽車的平均速度大于，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案C悟一法1機(jī)車啟動(dòng)模型的兩類情景(1)恒定功率啟動(dòng)機(jī)車先做加速度逐漸減小的變加速直線運(yùn)動(dòng)，后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度時(shí)間圖像如圖甲所示，當(dāng)FF阻時(shí)，vm。動(dòng)能定理：PtF阻xmvm20。(2)恒定加速度啟動(dòng)速度時(shí)間圖像如圖乙所示。機(jī)車先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)功率增大到額定功率后獲得勻加速過(guò)程的最大速度v1；之后做變加速直線運(yùn)動(dòng)，直至達(dá)到最大速度vm后做勻速直線運(yùn)動(dòng)。常用公式：2機(jī)車啟動(dòng)問(wèn)題的四個(gè)注意(1)無(wú)論哪種啟動(dòng)過(guò)程，機(jī)車的最大速度都等于其勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度，即vm。(2)機(jī)車以恒定加速度啟動(dòng)時(shí)，勻加速過(guò)程的末速度不是最大速度。(3)第一種啟動(dòng)過(guò)程和第二種啟動(dòng)的后半程都不能套用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式。(4)機(jī)車啟動(dòng)問(wèn)題常用動(dòng)能定理解決，W總PtF阻s。通一類1多選(2019屆高三佛山一中檢測(cè))質(zhì)量為m的汽車在平直公路上行駛，所受的阻力恒為車重的k倍。汽車以額定功率行駛，當(dāng)它加速行駛的速度為v時(shí)，加速度為a。則以下分析正確的是()A汽車的額定功率為kmgvB汽車行駛的最大速度為C當(dāng)汽車加速度減小到時(shí)，速度增加到2vD汽車的額定功率為(makmg)v解析：選BD設(shè)汽車的額定功率為P，汽車的速度為v時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律知：kmgma；所以P(kmgma)v，故A錯(cuò)誤，D正確；汽車勻速行駛時(shí)，牽引力等于阻力，速度最大，故有：vm，故B正確；加速度為時(shí)，設(shè)此時(shí)牽引力為F，則Fkmgm，解得：Fkmg，此時(shí)速度為：v<2v，故C錯(cuò)誤。2多選(2018全國(guó)卷)地下礦井中的礦石裝在礦車中，用電機(jī)通過(guò)豎井運(yùn)送到地面。某豎井中礦車提升的速度大小v隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖所示，其中圖線分別描述兩次不同的提升過(guò)程，它們變速階段加速度的大小都相同；兩次提升的高度相同，提升的質(zhì)量相等。不考慮摩擦阻力和空氣阻力。對(duì)于第次和第次提升過(guò)程()A礦車上升所用的時(shí)間之比為45B電機(jī)的最大牽引力之比為21C電機(jī)輸出的最大功率之比為21D電機(jī)所做的功之比為45解析：選AC兩次提升的高度相同，則圖線與時(shí)間軸圍成的面積相等，由幾何知識(shí)可得第次提升過(guò)程所用時(shí)間為2t0t0，所以兩次上升所用時(shí)間之比為2t0t0 45，故A正確；在加速上升階段電機(jī)的牽引力最大，由牛頓第二定律知，F(xiàn)mgma， Fm(ga)，由于兩次提升的質(zhì)量和加速度都相同，故最大牽引力相同，故B錯(cuò)誤；兩次提升加速階段達(dá)到的最大速度之比為21，由PFv可知，電機(jī)輸出的最大功率之比為21，故C正確；兩個(gè)過(guò)程動(dòng)能變化量相同，克服重力做功相同，由動(dòng)能定理知，兩次電機(jī)做功也相同，故D錯(cuò)誤。3如圖甲所示，水平面上一質(zhì)量為m的物體在水平力F作用下開(kāi)始加速運(yùn)動(dòng)，力F的功率P保持恒定，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體所受的阻力f大小不變，物體速度最終達(dá)到最大值vmax，此過(guò)程中物體速度的倒數(shù)與加速度a的關(guān)系圖像如圖乙所示。僅在已知功率P的情況下，根據(jù)圖像所給信息可知以下說(shuō)法中正確的是()A可求出m、f和vmaxB不能求出mC不能求出fD可求出物體加速運(yùn)動(dòng)時(shí)間解析：選A當(dāng)加速度為零時(shí)，物體做勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)牽引力大小等于阻力大小，速度為最大值，最大速度vmax m/s10 m/s；功率PFv，而Ffma，聯(lián)立可得a，物體速度的倒數(shù)與加速度a的關(guān)系圖像的斜率為k，縱軸截距為0.1，因此可求出m、f和vmax，選項(xiàng)A正確，B、C錯(cuò)誤。物體做變加速運(yùn)動(dòng)，無(wú)法求解物體加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。專題強(qiáng)訓(xùn)提能 1.(2018全國(guó)卷)如圖，某同學(xué)用繩子拉動(dòng)木箱，使它從靜止開(kāi)始沿粗糙水平路面運(yùn)動(dòng)至具有某一速度。木箱獲得的動(dòng)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(cuò)誤；W阻與Ek的大小關(guān)系不確定，故C、D錯(cuò)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(dòng)機(jī)的輸出功率變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則摩托艇的最大速率變?yōu)樵瓉?lái)的()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(shí)，速度最大，輸出功率變化前，有PFvfvkvvkv2，變化后有2PFvkvvkv2，解得vv，D正確。3.(2018天津高考)滑雪運(yùn)動(dòng)深受人民群眾喜愛(ài)。某滑雪運(yùn)動(dòng)員(可視為質(zhì)點(diǎn))由坡道進(jìn)入豎直面內(nèi)的圓弧形滑道AB，從滑道的A點(diǎn)滑行到最低點(diǎn)B的過(guò)程中，由于摩擦力的存在，運(yùn)動(dòng)員的速率不變，則運(yùn)動(dòng)員沿AB下滑過(guò)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(yùn)動(dòng)員從A點(diǎn)滑到B點(diǎn)的過(guò)程做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合外力指向圓心，不做功，故A錯(cuò)誤，C正確；如圖所示，沿圓弧切線方向運(yùn)動(dòng)員受到的合力為零，即Ffmgsin ，下滑過(guò)程中減小，sin 變小，故摩擦力Ff變小，故B錯(cuò)誤；運(yùn)動(dòng)員下滑過(guò)程中動(dòng)能不變，重力勢(shì)能減小，則機(jī)械能減小，故D錯(cuò)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(kāi)始勻加速滑下，到達(dá)斜面底端時(shí)的速度為v。重力加速度為g，下列說(shuō)法正確的是()A物體下滑過(guò)程的加速度大小為B物體下滑到底端時(shí)重力的功率為mgvC物體下滑過(guò)程中重力做功為mv2D物體下滑過(guò)程中摩擦力做功為mv2mgh解析：選D由v22a，得a，故A錯(cuò)誤；物體下滑到底端時(shí)重力功率Pmgvsin ，故B錯(cuò)誤；重力做功Wmgh，由于有摩擦力做功，可得mghWfmv2，Wfmv2mgh，故C錯(cuò)誤，D正確。5.多選如圖所示，質(zhì)量相同的甲、乙兩個(gè)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(shí)速度相同B兩物塊運(yùn)動(dòng)到底端的過(guò)程中重力做功相同C兩物塊到達(dá)底端時(shí)動(dòng)能相同D兩物塊到達(dá)底端時(shí)，甲所受重力做功的瞬時(shí)功率大于乙所受重力做功的瞬時(shí)功率解析：選BC根據(jù)動(dòng)能定理得mgRmv2，兩物塊到達(dá)底端的動(dòng)能相等，速度大小相等，但是速度的方向不同，A錯(cuò)誤，C正確；兩物塊運(yùn)動(dòng)到底端的過(guò)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(shí)功率為零，則乙所受重力做功的瞬時(shí)功率大于甲所受重力做功的瞬時(shí)功率，D 錯(cuò)誤。6中車青島四方機(jī)車廠，試驗(yàn)出時(shí)速高達(dá)605公里的高速列車。已知列車運(yùn)行時(shí)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(yùn)行速度的平方成正比，當(dāng)列車以時(shí)速200公里行駛的時(shí)候，空氣阻力占總阻力的70%，此時(shí)列車功率為1 000 kW，則高速列車在時(shí)速為600公里時(shí)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(shí)，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(guò)程中的最大輸出功率與速度大小的關(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(kāi)始以恒定加速度2 m/s2做勻加速運(yùn)動(dòng)，則此勻加速過(guò)程能持續(xù)的時(shí)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(xiàng)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(jì)、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，橡膠帶的上邊緣到斜面的頂端距離為L(zhǎng)0.4 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(dòng)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(jì)空氣阻力，矩形板由斜面頂端靜止釋放下滑到完全離開(kāi)橡膠帶的過(guò)程中(此過(guò)程矩形板始終在斜面上)，下列說(shuō)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(kāi)橡膠帶時(shí)速度大小為 m/s解析：選BCD矩形板在滑過(guò)橡膠帶的過(guò)程中對(duì)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(cuò)誤；重力做功WGmg(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(dòng)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(zhǎng)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(shí)刻，圓筒由靜止開(kāi)始繞豎直的中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，其角速度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示，小物體和地面間的動(dòng)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(shí)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(shí)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，圓筒勻加速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度隨時(shí)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(cuò)誤；小物體運(yùn)動(dòng)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(cuò)誤；細(xì)線拉力的瞬時(shí)功率：PFv30.5t1.5t，故C錯(cuò)誤；小物體在04 s內(nèi)運(yùn)動(dòng)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(kāi)始運(yùn)動(dòng)，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(shuō)法正確的是()At3t4時(shí)間內(nèi)，小球豎直向下做勻減速直線運(yùn)動(dòng)Bt0t2時(shí)間內(nèi)，合力對(duì)小球先做正功后做負(fù)功C0t2時(shí)間內(nèi)，小球的平均速度一定為Dt3t4時(shí)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(shí)間內(nèi)，小球豎直向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；t0t2時(shí)間內(nèi)，速度一直增大，根據(jù)動(dòng)能定理可知，合力對(duì)小球一直做正功，B錯(cuò)誤；0t2時(shí)間內(nèi)，小球不是做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，小球的平均速度等于位移與時(shí)間的比值，不一定為，C錯(cuò)誤；根據(jù)動(dòng)能定理，在t3t4時(shí)間內(nèi)：WFmg(t4t3)mv42mv32，解得WF( v4v3)g(t4t3)，D正確。11(2018吉林調(diào)研)如圖所示，小物塊以初速度v0從O點(diǎn)沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，同時(shí)從O點(diǎn)斜向上拋出一個(gè)速度大小也為v0的小球，物塊和小球在斜面上的P點(diǎn)相遇。已知物塊和小球質(zhì)量相等(均可視為質(zhì)點(diǎn))，空氣阻力忽略不計(jì)。則下列說(shuō)法正確的是()A斜面可能是光滑的B小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)離斜面最遠(yuǎn)C在P點(diǎn)時(shí)，小球的動(dòng)能大于物塊的動(dòng)能D小球和物塊到達(dá)P點(diǎn)過(guò)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(diǎn)相遇，所以斜面不可能是光滑的，故A錯(cuò)誤；當(dāng)小球的速度方向與斜面平行時(shí)，離斜面最遠(yuǎn)，此時(shí)豎直方向速度不為零，不是運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，故B錯(cuò)誤；物塊在斜面上還要克服摩擦力做功，根據(jù)動(dòng)能定理，在P點(diǎn)時(shí)，小球的動(dòng)能大于物塊的動(dòng)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(shí)間又相同，所以小球和物塊到達(dá)P點(diǎn)過(guò)程中，克服重力做功的平均功率相等，故D錯(cuò)誤。12.多選(2018衡陽(yáng)聯(lián)考)一輛汽車在平直的公路上運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)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(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受阻力恒定，則根據(jù)圖像所給的信息，下列說(shuō)法正確的是()A汽車運(yùn)動(dòng)中所受的阻力為B汽車勻加速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中牽引力的沖量大小為C速度為v2時(shí)的加速度大小為D若速度為v2時(shí)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(yùn)動(dòng)中的最大功率為F1v1，汽車達(dá)到最大速度v3時(shí)加速度為零，此時(shí)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(shí)，加速度a，加速的時(shí)間：t，則汽車勻加速運(yùn)動(dòng)的過(guò)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(shí)的牽引力是，對(duì)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(shí)加速度大小為a， C錯(cuò)誤；若速度為v2時(shí)牽引力恰為，則，則v22v1，D正確。13多選(2018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(diǎn)為彈簧在原長(zhǎng)時(shí)物塊的位置。物塊由A點(diǎn)靜止釋放，沿粗糙程度相同的水平面向右運(yùn)動(dòng)，最遠(yuǎn)到達(dá)B點(diǎn)。在從A到B的過(guò)程中，物塊()A加速度先減小后增大B經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)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(diǎn)開(kāi)始向右加速運(yùn)動(dòng)，彈簧壓縮量逐漸減小，F(xiàn)彈減小，由F彈Ffma知，a減??；當(dāng)運(yùn)動(dòng)到F彈Ff時(shí)，a減小為零，此時(shí)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(yùn)動(dòng)，此時(shí)FfF彈ma，物塊做減速運(yùn)動(dòng)，且隨著壓縮量繼續(xù)減小，a逐漸增大；當(dāng)越過(guò)O點(diǎn)后，彈簧開(kāi)始被拉伸，此時(shí)F彈Ffma，隨著拉伸量增大，a繼續(xù)增大，綜上所述，從A到B過(guò)程中，物塊加速度先減小后增大，在O點(diǎn)左側(cè)F彈Ff時(shí)速度達(dá)到最大，故A正確，B錯(cuò)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(cuò)誤；由動(dòng)能定理知，從A到B的過(guò)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(yùn)動(dòng)，通過(guò)力傳感器和速度傳感器監(jiān)測(cè)到推力F和物體速度v隨時(shí)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(dòng)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(shí)間圖像可知，在23 s的時(shí)間內(nèi)，物體做勻速運(yùn)動(dòng)，處于受力平衡狀態(tài)，所以滑動(dòng)摩擦力的大小為f2 N，在12 s的時(shí)間內(nèi)，物體做勻加速運(yùn)動(dòng)，速度時(shí)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(cuò)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(méi)有運(yùn)動(dòng)，只在第2 s內(nèi)運(yùn)動(dòng)，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。