2019年高考物理大二輪復習 專題二 能量與動量 專題跟蹤訓練5 功 功率 動能定理.doc

專題跟蹤訓練(五) 功 功率 動能定理一、選擇題1(2018貴陽市高三監(jiān)測)(多選)如圖所示，位于水平面上的同一物體在恒力F1的作用下，做速度為v1的勻速直線運動；在恒力F2的作用下，做速度為v2的勻速直線運動，已知F1和F2的功率相同則可能有()AF1F2，v1<v2 BF1F2，v1>v2CF1<F2，v1<v2 DF1>F2，v1>v2解析設F1與水平面間的夾角為，根據(jù)題述，F(xiàn)1與F2的功率相同，則有F1v1cosF2v2.若F1F2，則有v1cosv2，即v1>v2；若F1>F2且v1>v2，F(xiàn)1v1cosF2v2可能成立，選項BD正確，A錯誤若F1<F2且v1<v2，則F1v1cosF2v2肯定無法成立，選項C錯誤答案BD2(2018襄陽市高三調研)如圖1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監(jiān)測到推力F、物體速度v隨時間t變化的規(guī)律如圖2、3所示，g10 m/s2，則()A第1 s內推力做的功為1 JB第2 s內物體克服摩擦力做的功W2 JC第1.5 s時推力F做功的功率為2 WD第2 s內推力F做功的平均功率1.5 W解析由題圖3可知，第1 s內物體的速度為零，故位移為零，推力不做功，A錯誤；第2 s內推力為3 N，第3 s內推力為2 N且物體做勻速直線運動，則可知摩擦力f2 N，物體第2 s內的位移x1 m，則克服摩擦力所做的功Wfx2 J，B正確；第1.5 s時推力為3 N，速度v1 m/s，則推力F做功的功率P31 W3 W，C錯誤；第2 s內推力F做功的平均功率F3 W，D錯誤答案B3(2018江蘇卷)(多選)如圖所示，輕質彈簧一端固定，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，最遠到達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物塊在從A到B的運動過程中，彈簧對物塊的彈力先大于摩擦力后小于摩擦力，其所受合外力先減小后增大，根據(jù)牛頓第二定律，物塊的加速度先減小后增大，選項A正確；物塊受到彈簧的彈力等于摩擦力時速度最大，此位置一定位于A、O之間，選項B錯誤；物塊所受彈簧的彈力先做正功后做負功，選項C錯誤；對物塊從A到B的運動過程，由動能定理可知，物塊所受彈簧彈力做的功等于克服摩擦力做的功，選項D正確答案AD4(2018四川重點中學檢測)(多選)質量為m1的小環(huán)A套在光滑的直角桿上，MN部分豎直，小環(huán)A與物塊B用細繩連接，如圖所示物塊B的質量為m2，小環(huán)A在M點由靜止釋放，MN間距為h，ON水平，OM與豎直方向夾角為，則有()A小環(huán)A運動到N點時，小環(huán)A的速度為零B小環(huán)A運動到N點時，物塊B的速度為零C小環(huán)A運動到N點時，小環(huán)A的速度為D小環(huán)A從M點運動到N點的過程中，繩的拉力對A做的功為解析小環(huán)A到達N點時由速度的合成與分解可知，豎直速度v1不為零，水平速度v2為零，即B的速度為零，故A錯誤，B正確；由題圖中幾何關系可得：MO，NOhtan，以AB為整體，由動能定理可知：m1ghm2ghm1v2，v，故C錯誤；對A由動能定理可知：Wm1ghm1v20，代入解得：W，故D正確，故選BD.答案BD5(2018山東淄博摸底考試)如圖所示，質量為m的物體P以初速度v在水平面上運動，運動x距離后與一固定的橡皮泥塊Q相碰撞(碰后物體靜止)已知物體運動時所受到的水平面的阻力大小恒為f，則下列說法正確的是()A水平面阻力做的功為fxB物體克服水平面阻力做的功為fxC橡皮泥塊對物體做的功為fxmv2D物體克服橡皮泥塊的阻力做的功為mv2fx解析根據(jù)功的定義式，物體P受到的水平面的阻力做的功W1fxcos180fx，選項A錯誤；物體克服水平面阻力做的功W2W1fx，選項B錯誤；設橡皮泥塊對物體做的功為W3，根據(jù)動能定理，有W1W30mv2，解得W3fxmv2，選項C正確；物體克服橡皮泥塊的阻力做的功為W4W3mv2fx，選項D錯誤答案C6(2018濰坊模擬)質量為m2 kg的物體沿水平面向右做直線運動，t0時刻受到一個水平向左的恒力F，如圖甲所示，此后物體的vt圖象如圖乙所示，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摩擦因數(shù)為0.5B10 s末恒力F的瞬時功率為6 WC10 s末物體在計時起點左側4 m處D010 s內恒力F做功的平均功率為0.6 W解析由題圖乙可知04 s內的加速度：a1 m/s22 m/s2，可得：Fmgma1；410 s內的加速度：a2 m/s21 m/s2，可得：Fmgma2；解得：F3 N，0.05，選項A錯誤；10 s末恒力F的瞬時功率為P10F|v10|36 W18 W，選項B錯誤；04 s內的位移x148 m16 m,410 s內的位移x266 m18 m，xx1x22 m，故10 s末物體在計時起點左側2 m處，選項C錯誤；010 s內恒力F做功的平均功率為 W0.6 W，選項D正確答案D7(2018河北名校聯(lián)盟)質量為m的汽車在平直路面上啟動，啟動過程的速度時間圖象如圖所示，從t1時刻起汽車的功率保持不變，整個運動過程中汽車所受阻力恒為Ff，則()A0t1時間內，汽車的牽引力等于mBt1t2時間內，汽車的功率等于Ffv1C汽車運動的最大速度等于v1Dt1t2時間內，汽車的平均速度小于解析由題圖可知，汽車運動的最大速度為v2，則有PFfv2.在0t1時間內，汽車做勻加速直線運動，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A錯誤；t1t2時間內，汽車的功率保持不變，汽車功率PFfv2，選項B錯誤；題圖上A點和B點都對應汽車功率PFv1Ffv2，而FFfm，聯(lián)立解得v2v1，選項C正確；根據(jù)速度時間圖象的面積表示位移，t1t2時間內，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D錯誤答案C8(2018江西十校聯(lián)考)(多選)一物體靜止在粗糙水平面上，某時刻受到一沿水平方向的恒定拉力作用開始沿水平方向做直線運動，已知在第1 s內合力對物體做的功為45 J，在第1 s末撤去拉力，物體整個運動過程的vt圖象如圖所示，g取10 m/s2，則()A物體的質量為5 kgB物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.1C第1 s內摩擦力對物體做的功為60 JD第1 s內拉力對物體做的功為60 J解析由動能定理有W合，第1 s末速度v3 m/s，解出m10 kg，故A錯誤；撤去拉力后物體的位移x233 m4.5 m，由動能定理可得：fx20mv2，可解得：f10 N，又fmg，解出0.1，故B正確；第1 s內物體的位移x11.5 m，第1 s內摩擦力對物體做的功Wfx115 J，故C錯誤；由Fx1f(x1x2)0，可得F40 N，所以第1 s內拉力對物體做的功WFx160 J，故D正確答案BD9.如圖所示，固定斜面傾角為，整個斜面分為AB、BC兩段，且BC1.5AB.小物塊P(可視為質點)與AB、BC兩段斜面之間的動摩擦因數(shù)分別為1、2.已知小物塊P從A點由靜止釋放，恰好能滑動到C點而停下，則、1、2間應滿足的關系是()Atan BtanCtan212 Dtan221解析由A點釋放恰好能滑動到C點，小物塊P受重力、支持力、滑動摩擦力作用設斜面AC長為L，則ABL，BCL.對全過程，根據(jù)動能定理有mgLsin1mgcosL2mgcosL0，得tan.答案A10. (2018遼寧五校聯(lián)考)某物體的質量為5 kg，在力F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解析由圖象可知變力F做的正功W1104 J104 J60 J，變力F做的負功大小W2104 J20 J，由動能定理得：W1W2mvmv，代入數(shù)據(jù)解得：v2 m/s，故D正確答案D二、非選擇題11(2018臨沂二模)如圖所示，傾角45的粗糙平直導軌AB與半徑為R的光滑圓環(huán)軌道相切，切點為B，整個軌道處在豎直平面內一質量為m的小滑塊(可以看作質點)從導軌上離地面高為h3R的D處無初速度下滑進入圓環(huán)軌道接著小滑塊從圓環(huán)最高點C水平飛出，恰好擊中導軌上與圓心O等高的P點，不計空氣阻力，已知重力加速度為g.求：(1)滑塊運動到圓環(huán)最高點C時的速度大小；(2)滑塊運動到圓環(huán)最低點時對圓環(huán)軌道壓力的大小；(3)滑塊在斜面軌道BD間運動的過程中克服摩擦力做的功解析(1)小滑塊從C點飛出后做平拋運動，設水平速度為v0.豎直方向上：Rgt2水平方向上：Rv0t解得：v0.(2)設小滑塊在最低點時速度為v，由動能定理得：mg2Rmvmv2解得：v在最低點由牛頓第二定律得：FNmgm解得：FN6mg由牛頓第三定律得：FN6mg.(3)從D到最低點過程中，設DB過程中克服摩擦阻力做功Wf，由動能定理得：mghWfmv20解得：WfmgR.答案(1)(2)6mg(3)mgR12(2018廣東湛江四校聯(lián)考)一半徑為R1 m、圓心角等于143的豎直圓弧形光滑軌道與斜面AB相切于B點，圓弧軌道的最高點為M，斜面傾角37，如圖甲所示t0時，有一物塊(可視為質點)從A點以8 m/s的初速度沿斜面上滑，其在斜面上運動的速度變化規(guī)律如圖乙所示，若物塊恰能通過M點，g取10 m/s2，sin370.6，cos370.8，求：(計算結果可以保留根號)(1)物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)(2)物塊經過M點的速度大小(3)斜面AB的長度解析(1) 設物塊的質量為m，由題圖乙可知，物塊在斜面上運動時，加速度大小為a10 m/s2，方向沿斜面向下，由牛頓第二定律得mgsin37mgcos37ma解得0.5.(2)設物塊恰好能到達M點時的速度大小為vM，則有mgm解得vM m/s.(3)設斜面長度為L，物塊從A點運動到M點的過程中，由動能定理得mgL(sin37cos37)mgR(1cos37)mvmv解得L0.9 m.答案(1)0.5(2) m/s(3)0.9 m