2018-2019高考物理二輪復習 專題限時訓練5 功、功率、動能定理.doc

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專題限時訓練5功、功率、動能定理時間：45分鐘一、單項選擇題1(2018全國名校聯(lián)考)如圖所示，靜止在水平地面上的物體，受到一水平向右的拉力F作用，F(xiàn)是隨時間先逐漸增大后逐漸減小的變力，力F的大小隨時間的變化如表所示，表格中的Ffm為物體與地面間的最大靜摩擦力，設滑動摩擦力等于最大靜摩擦力，則(C)t(時刻)01 s2 s3 s4 sF(數(shù)值)0Ffm2FfmFfm0A.第2 s末物體的速度最大B第2 s末摩擦力的功率最大C第3 s末物體的動能最大D在03 s時間內，拉力F先做正功后做負功解析：在01 s時間內，物體所受水平拉力小于最大靜摩擦力，物體靜止；在13 s時間內，物體受到的拉力大于最大靜摩擦力，物體一直做加速運動，3 s末物體的速度達到最大，動能最大，故A、B項錯誤，C項正確；拉力F始終與位移方向相同，一直做正功，故D項錯誤2(2018濟寧模擬)如圖所示的豎直軌道，其圓形部分半徑分別是R和，質量為m的小球通過這段軌道時，在A點時剛好對軌道無壓力，在B點時對軌道的壓力為mg.則小球由A點運動到B點的過程中摩擦力對小球做的功為(A)AmgR BmgRCmgR DmgR解析：在A處對小球由牛頓第二定律得mgm，vA，在B處對小球由牛頓第二定律得mgFNm，又FNmg，解得vB，小球由A到B的過程由動能定理得mg(2R2)Wfmvmv，解得WfmgR，故A正確3(2018江西師大附中模擬)如圖所示，豎直放置的等螺距螺線管高為h，該螺線管是用長為l的硬質直管(內徑遠小于h)彎制而成一光滑小球從上端管口由靜止釋放，關于小球的運動，下列說法正確的是(C)A小球到達下端管口時的速度大小與l有關B小球到達下端管口時重力的功率為mgC小球到達下端的時間為 D小球在運動過程中受管道的作用力大小不變解析：在小球到達下端管口的過程中只有重力做功，故根據(jù)動能定理可知mghmv2，解得v，小球到達下端管口時的速度大小與h有關，與l無關，故A錯誤；到達下端管口的速度為v，速度沿管道的切線方向，故重力的瞬時功率為Pmgcos，為小球到達下端管口時速度方向與重力方向的夾角，故B錯誤；小球在管內下滑的加速度為a，設下滑所需時間為t，則lat2，t，故C正確；小球運動速度越來越大，做的是螺旋圓周運動，根據(jù)Fn可知，支持力越來越大，故D錯誤4一物體靜止在粗糙水平地面上現(xiàn)用一大小為F1的水平拉力拉動物體，經過一段時間后其速度變?yōu)関.若將水平拉力的大小改為F2，物體從靜止開始經過同樣的時間后速度變?yōu)?v.對于上述兩個過程，用WF1、WF2分別表示拉力F1、F2所做的功，Wf1、Wf2分別表示前后兩次克服摩擦力所做的功，則(C)AWF24WF1，Wf22Wf1 BWF24WF1，Wf22Wf1CWF24WF1，Wf22Wf1 DWF24WF1，Wf2.根據(jù)功的計算公式WFl，可知Wf1Wf2，WF1WF2，故選項C正確，選項A、B、D錯誤5(2018保定模擬)一物體放在粗糙程度相同的水平面上，受到水平拉力的作用，由靜止開始沿直線運動，物體的加速度a和速度的倒數(shù)的關系如圖所示物體的質量為m1 kg，不計空氣阻力，重力加速度g取10 m/s2，下列說法正確的是(A)A物體與水平面之間的動摩擦因數(shù)為0.1B物體速度為1.5 m/s時，加速度大小為2 m/s2C拉力的最大功率為6 WD物體勻加速運動的時間為1 s解析：由圖象可知物體速度為01 m/s過程中做加速度為2 m/s2的勻加速直線運動，在速度為13 m/s過程中，拉力以恒定的功率拉動物體，由牛頓第二定律得Ffma，從圖中代入數(shù)據(jù)得，PFf0，PFf2，解得P3 W，F(xiàn)f1 N，故C錯誤；又Ffmg，解得物體與水平面之間的動摩擦因數(shù)0.1，故A正確；將P3 W，F(xiàn)f1 N，m1 kg，v1.5 m/s代入Ffma，解得a1 m/s2，即物體速度為1.5 m/s時，加速度大小為1 m/s2，故B錯誤；從圖象可知物體速度為01 m/s過程中做加速度為2 m/s2的勻加速直線運動，勻加速的時間為t0.5 s，故D錯誤6(2018山東臨沂市一模)如圖甲所示，質量m2 kg的小物體放在長直的水平地面上，用水平細線繞在半徑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(D)A小物體的速度隨時間的變化關系滿足v4tB細線的拉力大小為2 NC細線拉力的瞬時功率滿足P4tD在04 s內，細線拉力做的功為12 J解析：根據(jù)題圖乙可知，圓筒勻加速轉動，角速度隨時間變化的關系式為：t，圓周邊緣線速度與物體前進速度大小相同，根據(jù)vR得：vR0.5t，故A錯誤；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；細線拉力的瞬時功率PFv30.5t1.5t，故C錯誤；物體在4 s內運動的位移：xat20.542 m4 m，在04 s內，細線拉力做的功為：WFx34 J12 J，故D正確二、多項選擇題7(2018中山二模)在距水平地面10 m高處，以10 m/s的速度水平拋出一質量為1 kg的物體，已知物體落地時的速度為16 m/s，取g10 m/s2，則下列說法正確的是(BC)A拋出時人對物體做功為150 JB自拋出到落地，重力對物體做功為100 JC飛行過程中物體克服阻力做功22 JD物體自拋出到落地時間為 s解析：根據(jù)動能定理，拋出時人對物體做的功W1mv50 J，選項A錯誤；自拋出到落地，重力對物體做功WGmgh100 J，選項B正確；根據(jù)動能定理有mghWfEk2Ek1，得物體克服阻力做的功Wfmghmvmv22 J，選項C正確；由于空氣阻力的影響，物體不做平拋運動，豎直分運動不是自由落體運動，無法求解物體運動的時間，選項D錯誤8如圖所示，AB為半徑R0.50 m的四分之一圓弧軌道，B端距水平地面的高度h0.45 m一質量m1.0 kg的小滑塊從圓弧道A端由靜止釋放，到達軌道B端的速度v2.0 m/s.忽略空氣的阻力取g10 m/s2.則下列說法正確的是(BC)A小滑塊在圓弧軌道B端受到的支持力大小FN16 NB小滑塊由A端到B端的過程中，克服摩擦力所做的功W3 JC小滑塊的落地點與B點的水平距離x0.6 mD小滑塊的落地點與B點的水平距離x0.3 m解析：小滑塊在B端時，根據(jù)牛頓第二定律有FNmgm，解得FN18 N，A錯誤；根據(jù)動能定理有mgRWmv2，解得WmgRmv23 J，B正確；小滑塊從B點做平拋運動，水平方向上xvt，豎直方向上hgt2，解得xv0.6 m，C正確，D錯誤9如圖所示，豎直平面內有一個半徑為R的半圓形軌道OQP，其中Q是半圓形軌道的中點，半圓形軌道與水平軌道OE在O點相切，質量為m的小球沿水平軌道運動，通過O點后進入半圓形軌道，恰好能夠通過最高點P，然后落到水平軌道上，不計一切摩擦阻力，下列說法正確的是(g為重力加速度)(ABD)A小球落地時的動能為mgRB小球落地點離O點的距離為2RC小球運動到半圓形軌道最高點P時，向心力恰好為零D小球到達Q點的速度大小為解析：小球恰好能夠通過P點，由mgm得v0.小球從P點至落地過程，根據(jù)動能定理得mg2Rmv2mv，解得mv22.5mgR，A正確；由平拋運動知識得t，落地點與O點距離xv0t2R，B正確；小球在P處時重力提供向心力，C錯誤；小球從Q到P，由動能定理得mgRm()2mv，解得vQ，D正確10如圖甲所示，小物塊靜止在傾角37的粗糙斜面上現(xiàn)對物塊施加一個沿斜面向下的推力F，力F的大小隨時間t的變化情況如圖乙所示，物塊的速率v隨時間t的變化規(guī)律如圖丙所示，sin370.6，cos370.8，重力加速度g取10 m/s2.下列說法正確的是(AD)A物塊的質量為1 kgB物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.7C03 s時間內力F做功的平均功率為0.32 WD03 s時間內物塊克服摩擦力做的功為5.12 J解析：由速度圖象知在13 s時間內，物塊做勻加速直線運動，則0.8 Nmgsinmgcosma，a m/s20.4 m/s2.在34 s時間內，物塊勻速運動，受力平衡，則mgcosmgsin0.4 N，解得m1 kg，0.8，選項A正確，B錯誤；01 s時間內，物塊靜止，力F不做功，13 s時間內，力F0.8 N，物塊的位移x0.422 m0.8 m,03 s內力F做功的平均功率為 W0.213 W，選項C錯誤；03 s時間內物塊克服摩擦力做的功為mgcosx5.12 J，選項D正確三、計算題11下表是一輛電動車的部分技術指標，其中的額定車速是指電動車滿載的情況下，在平直道路上以額定功率勻速行駛時的速度.額定車速18 km/h電源輸出電壓36 V整車質量40 kg充電時間68 h載重80 kg電動機的額定輸出功率180 W電源136 V/12 Ah電動機的額定工作電壓/電流36 V/6 A請根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，完成下列問題(g取10 m/s2)(1)在行駛的過程中，電動車受到的阻力是車重(包括載重)的k倍，假定k是定值，試推算k的大??；(2)若電動車以額定功率行駛，求速度為3 m/s時的加速度是多少？解析：(1)由表可得到P出180 W，車速v18 km/h5 m/s，由P出Fv，勻速直線運動時有Ff，其中fk(Mm)g，解得k0.03.(2)當車速v3 m/s時，牽引力F，由牛頓第二定律知Fk(Mm)g(mM)a，解得a0.2 m/s2.答案：(1)0.03(2)0.2 m/s212(2018常州模擬)高速連續(xù)曝光照相機可在底片上重疊形成多個圖像現(xiàn)利用這架照相機對某款家用汽車的加速性能進行研究，如圖為汽車做勻加速直線運動時三次曝光的照片，圖中汽車的實際長度為4 m，照相機每兩次曝光的時間間隔為2.0 s已知該汽車的質量為1 000 kg，額定功率為90 kW，汽車運動過程中所受的阻力始終為1 500 N.(1)求該汽車的加速度(2)若汽車由靜止開始以此加速度做勻加速運動，則勻加速運動狀態(tài)能保持多長時間？(3)汽車所能達到的最大速度是多少？(4)若該汽車從靜止開始運動，牽引力不超過3 000 N，求汽車運動2 400 m所用的最短時間(汽車已經達到最大速度)解析：(1)由圖可得汽車在第1個2 s時間內的位移x19 m，第2個2 s時間內的位移x215 m汽車的加速度a1.5 m/s2.(2)由FFfma得，汽車牽引力FFfma(1 5001 0001.5) N3 000 N汽車做勻加速運動的末速度v m/s30 m/s勻加速運動保持的時間t1 s20 s.(3)汽車所能達到的最大速度vm m/s60 m/s.(4)由(1)、(2)知勻加速運動的時間t120 s，運動的距離x120 m300 m所以，以額定功率運動的距離x2(2 400300) m2 100 m對以額定功率運動的過程，有P額t2Ffx2m(vv2)解得t250 s所以所求時間為t總t1t2(2050) s70 s.答案：(1)1.5 m/s2(2)20 s(3)60 m/s(4)70 s