優(yōu)化方案浙江專(zhuān)用2021版高考物理二輪復(fù)習(xí)第一部分專(zhuān)題二功與能第1講功功率與動(dòng)能定理課時(shí)演練知能提升

1、PAGE PAGE 7功、功率與動(dòng)能定理一、單項(xiàng)選擇題1(2015沈陽(yáng)一模)如圖所示，質(zhì)量m1 kg、長(zhǎng)L0.8 m的均勻矩形薄板靜止在水平桌面上，其右端與桌子邊緣相齊板與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4.現(xiàn)用F5 N的水平力向右推薄板，使它翻下桌子，力F做的功至少為(g取10 m/s2)()A1 JB1.6 JC2 J D4 J解析：選B.木板中心到達(dá)桌子邊緣時(shí)即可翻下，則WFmgeq f(L,2)0.4110eq f(0.8,2) J1.6 J，故B正確2一個(gè)質(zhì)量為m的物塊，在幾個(gè)共點(diǎn)力的作用下靜止在光滑水平面上現(xiàn)把其中一個(gè)水平方向的力從F突然增大到3F，并保持其他力不變，則從這時(shí)開(kāi)始t s末，

2、該力的瞬時(shí)功率是()A.eq f(9F2t,m) B.eq f(6F2t,m)C.eq f(4F2t,m) D.eq f(3F2t,m)解析：選B.物塊受到的合力為2F，根據(jù)牛頓第二定律有2Fma，在合力作用下，物塊做初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，速度vat，該力大小為3F，則該力的瞬時(shí)功率P3Fv，解以上各式得Peq f(6F2t,m)，B正確3一人用恒定的力F，通過(guò)圖示裝置拉著物體沿光滑水平面運(yùn)動(dòng)，A、B、C是其運(yùn)動(dòng)路徑上的三個(gè)點(diǎn)，且ACBC.若物體從A到C、從C到B的過(guò)程中，人拉繩做的功分別為WFA、WFB，物體動(dòng)能的增量分別為EA、EB，不計(jì)滑輪質(zhì)量和摩擦，下列判斷正確的是()AWFAW

3、FB，EAEBBWFAWFB，EAEBCWFAWFB，EAEBDWFAWFB，EAEB解析：選B.如圖，F(xiàn)做的功等于F1做的功，物體由A向B運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，F(xiàn)1逐漸減小，又因?yàn)锳CBC，由WF1l知WFAWFB；對(duì)物體只有F做功，由動(dòng)能定理知EAEB，故B正確4.如圖，一半徑為R、粗糙程度處處相同的半圓形軌道豎直固定放置，直徑POQ水平一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)上方高度R處由靜止開(kāi)始下落，恰好從P點(diǎn)進(jìn)入軌道質(zhì)點(diǎn)滑到軌道最低點(diǎn)N時(shí)，對(duì)軌道的壓力為4mg，g為重力加速度的大小用W表示質(zhì)點(diǎn)從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程中克服摩擦力所做的功則()AWeq f(1,2)mgR，質(zhì)點(diǎn)恰好可以到達(dá)Q點(diǎn)BWeq f(1,2

4、)mgR，質(zhì)點(diǎn)不能到達(dá)Q點(diǎn)CWeq f(1,2)mgR，質(zhì)點(diǎn)到達(dá)Q點(diǎn)后，繼續(xù)上升一段距離DWeq f(1,2)mgR，質(zhì)點(diǎn)到達(dá)Q點(diǎn)后，繼續(xù)上升一段距離解析：選C.設(shè)質(zhì)點(diǎn)到達(dá)N點(diǎn)的速度為vN，在N點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)受到軌道的彈力為FN，則FNmgeq f(mveq oal(2,N),R)，已知FNFN4mg，則質(zhì)點(diǎn)到達(dá)N點(diǎn)的動(dòng)能為EkNeq f(1,2)mveq oal(2,N)eq f(3,2)mgR.質(zhì)點(diǎn)由開(kāi)始至N點(diǎn)的過(guò)程，由動(dòng)能定理得mg2RWfEkN0，解得摩擦力做的功為Wfeq f(1,2)mgR，即克服摩擦力做的功為WWfeq f(1,2)mgR.設(shè)從N到Q的過(guò)程中克服摩擦力做功為W，則WW.從

5、N到Q的過(guò)程，由動(dòng)能定理得mgRWeq f(1,2)mveq oal(2,Q)eq f(1,2)mveq oal(2,N)，即eq f(1,2)mgRWeq f(1,2)mveq oal(2,Q)，故質(zhì)點(diǎn)到達(dá)Q點(diǎn)后速度不為0，質(zhì)點(diǎn)繼續(xù)上升一段距離選項(xiàng)C正確5(2015河北衡水中學(xué)三模)如圖所示，質(zhì)量為0.1 kg的小物塊在粗糙水平桌面上滑行4 m后以3.0 m/s的速度飛離桌面，最終落在水平地面上，已知物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，桌面高0.45 m，若不計(jì)空氣阻力，取g10 m/s2，則()A小物塊的初速度是5 m/sB小物塊的水平射程為1.2 mC小物塊在桌面上克服摩擦力做8 J的功D

6、小物塊落地時(shí)的動(dòng)能為0.9 J解析：選D.小物塊在桌面上克服摩擦力做功WfmgL2 J，C錯(cuò)在水平桌面上滑行，由動(dòng)能定理得Wfeq f(1,2)mv2eq f(1,2)mveq oal(2,0)，解得v07 m/s，A錯(cuò)小物塊飛離桌面后做平拋運(yùn)動(dòng)，有xvt、heq f(1,2)gt2，解得x0.9 m，B錯(cuò)設(shè)小物塊落地時(shí)動(dòng)能為Ek，由動(dòng)能定理得mghEkeq f(1,2)mv2，解得Ek0.9 J，D正確二、不定項(xiàng)選擇題6(2015寧波高三二模)如圖所示為檢測(cè)汽車(chē)爬坡性能的示意圖，圖中的汽車(chē)從地面出發(fā)，直至爬上斜坡關(guān)于這個(gè)過(guò)程，下列說(shuō)法中正確的是()A汽車(chē)為了爬上斜坡，應(yīng)換成低速擋位B汽車(chē)為了

7、爬上斜坡，應(yīng)換成高速擋位C若汽車(chē)在斜坡上勻速運(yùn)動(dòng)，則斜坡不受水平地面對(duì)它的摩擦力D若汽車(chē)在斜坡上勻速運(yùn)動(dòng)，則斜坡受到的水平地面對(duì)它的摩擦力方向?yàn)樗较蜃蠼馕觯哼xAC.根據(jù)PFv可得，在功率不變的前提下，要想增大牽引力，只能減小速度v，即換成低速擋位，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；若汽車(chē)在斜坡上做勻速運(yùn)動(dòng)，則汽車(chē)和斜坡整體處于平衡狀態(tài)，所以斜坡不受地面的摩擦力，選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤7(2015華中師大附中一模)開(kāi)口向上的半球形曲面的截面如圖所示，直徑AB水平一小物塊在曲面內(nèi)A點(diǎn)以某一速率開(kāi)始下滑，曲面內(nèi)各處動(dòng)摩擦因數(shù)不同，因摩擦作用物塊下滑時(shí)速率不變，則下列說(shuō)法正確的是()A物塊運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中加速度始

8、終為零B物塊所受合外力大小不變，方向時(shí)刻在變化C在滑到最低點(diǎn)C以前，物塊所受摩擦力大小逐漸變小D滑到最低點(diǎn)C時(shí)，物塊所受重力的瞬時(shí)功率達(dá)到最大解析：選BC.由于物塊做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所受合外力大小不變，方向時(shí)刻指向圓心，提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，產(chǎn)生向心加速度，A錯(cuò)誤，B正確；在下滑的過(guò)程中，物塊受力如圖所示，則摩擦力等于重力沿切線(xiàn)方向的分力，即Ffmgcos ，隨著物塊下滑，角越來(lái)越大，物塊所受摩擦力越來(lái)越小，C正確；滑到最低點(diǎn)時(shí)，速度沿水平方向，此時(shí)重力的瞬時(shí)功率Pmgvcos ，由于速度的方向與重力方向垂直，因此重力的瞬時(shí)功率恰好等于零，D錯(cuò)誤8.(2015浙江省重點(diǎn)中學(xué)協(xié)作體調(diào)研)如圖所示為

9、某中學(xué)科技小組制作的利用太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)小車(chē)的裝置當(dāng)太陽(yáng)光照射到小車(chē)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(chē)前進(jìn)若質(zhì)量為m的小車(chē)在平直的水泥路上從靜止開(kāi)始沿直線(xiàn)加速行駛，經(jīng)過(guò)時(shí)間t前進(jìn)的距離為l，且速度達(dá)到最大值vm.設(shè)這一過(guò)程中電動(dòng)機(jī)的功率恒為P，小車(chē)所受阻力恒為F，那么這段時(shí)間內(nèi)()A小車(chē)做勻加速運(yùn)動(dòng)B小車(chē)受到的牽引力逐漸減小C小車(chē)受到的合外力所做的功為PtD小車(chē)受到的牽引力做的功為Fleq f(1,2)mveq oal(2,m)解析：選BD.行駛過(guò)程中功率恒為P，小車(chē)做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，小車(chē)受到的牽引力逐漸減小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤、B正確；小車(chē)受到的合外力所做的功為PtFl，選項(xiàng)C錯(cuò)

10、誤；由動(dòng)能定理，WFleq f(1,2)mveq oal(2,m)，小車(chē)受到的牽引力做的功為WFleq f(1,2)mveq oal(2,m)，選項(xiàng)D正確9(2015杭州測(cè)試卷)如圖所示，平直木板AB傾斜放置，板上的P點(diǎn)距A端較近，小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)由A到B逐漸減小先讓物塊從A由靜止開(kāi)始滑到B，然后將A著地，抬高B，使木板的傾角與前一過(guò)程相同，再讓物塊從B由靜止開(kāi)始滑到A.上述兩過(guò)程相比較，下列說(shuō)法中一定正確的有()A物塊經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的動(dòng)能，前一過(guò)程較小B物塊從頂端滑到P點(diǎn)的過(guò)程中因摩擦產(chǎn)生的熱量，前一過(guò)程較少C物塊滑到底端的速度，前一過(guò)程較大D物塊從頂端滑到底端的時(shí)間，前一過(guò)程較長(zhǎng)解析：

11、選AD.設(shè)前一過(guò)程從A到P合力做功為mgl1(sin 1cos )，后一過(guò)程從B到P合力做功為mgl2(sin 2cos )，因l1l2，前一過(guò)程中任一位置的動(dòng)摩擦因數(shù)1大于后一過(guò)程中任一位置的動(dòng)摩擦因數(shù)2，所以mgl1(sin 1cos )2，P點(diǎn)距A端較近，無(wú)法確定兩過(guò)程中Q的大小，B錯(cuò)誤因Wfmglcos ，動(dòng)摩擦因數(shù)由A到B或由B到A變化相同，Wf相同，由動(dòng)能定理：eq f(1,2)mv2mghWf，所以物塊滑到底端的速度相同，C錯(cuò)誤由于兩過(guò)程位移大小相等，前一過(guò)程加速度a1逐漸增大，后一過(guò)程加速度a2逐漸減小，如圖，物塊從頂端滑到底端的時(shí)間，前一過(guò)程較長(zhǎng)，D正確10(2015山西模擬

12、)用傳感器研究質(zhì)量為2 kg的物體由靜止開(kāi)始做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律時(shí)，在計(jì)算機(jī)上得到06 s內(nèi)物體的加速度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示下列說(shuō)法不正確的是()A06 s內(nèi)物體先向正方向運(yùn)動(dòng)，后向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)B06 s內(nèi)物體在4 s時(shí)的速度最大C物體在24 s內(nèi)速度不變D04 s內(nèi)合力對(duì)物體做的功等于06 s內(nèi)合力做的功解析：選ABC.由vat可知，at圖象中，圖線(xiàn)與坐標(biāo)軸所圍面積表示質(zhì)點(diǎn)的速度，06 s內(nèi)物體的速度始終為正值，故一直為正方向，A項(xiàng)錯(cuò)；t5 s時(shí)，速度最大，B項(xiàng)錯(cuò)；24 s內(nèi)加速度保持不變，速度一定變化，C項(xiàng)錯(cuò)；04 s內(nèi)與06 s內(nèi)圖線(xiàn)與坐標(biāo)軸所圍面積相等，故物體4 s末和6 s末速度相同，

13、由動(dòng)能定理可知，兩段時(shí)間內(nèi)合力對(duì)物體做功相等，D項(xiàng)正確三、非選擇題11(2015海淀區(qū)一模)如圖所示，水平軌道與豎直平面內(nèi)的圓弧軌道平滑連接后固定在水平地面上，圓弧軌道B端的切線(xiàn)沿水平方向質(zhì)量m1.0 kg的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))在水平恒力F10.0 N的作用下，從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)的位移x0.50 m時(shí)撤去力F.已知A、B之間的距離x01.0 m，滑塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.10，g取10 m/s2.求：(1)在撤去力F時(shí)，滑塊的速度大小(2)滑塊通過(guò)B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能(3)滑塊通過(guò)B點(diǎn)后，能沿圓弧軌道上升的最大高度h0.35 m，求滑塊沿圓弧軌道上升過(guò)程中克服摩擦力做的功解析：(1)

14、滑動(dòng)摩擦力Ffmg設(shè)撤去力F前滑塊的加速度為a1，根據(jù)牛頓第二定律得：Fmgma1解得：a19.0 m/s2設(shè)滑塊運(yùn)動(dòng)位移為0.50 m時(shí)的速度大小為v，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：v22a1x解得：v3.0 m/s.(2)設(shè)滑塊通過(guò)B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為EkB，從A到B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，由動(dòng)能定理得：FxFfx0EkB解得：EkB4.0 J.(3)設(shè)滑塊沿圓弧軌道上升過(guò)程中克服摩擦力做功為WFf，由動(dòng)能定理得：mghWFf0EkB解得：WFf0.50 J.答案：(1)3.0 m/s(2)4.0 J(3)0.50 J12(2015福建廈門(mén)質(zhì)檢)如圖所示，在豎直方向上A、B兩物體通過(guò)勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連，A放在水

15、平地面上；B、C兩物體通過(guò)細(xì)線(xiàn)繞過(guò)輕質(zhì)定滑輪相連，C放在固定的光滑斜面上用手拿住C，使細(xì)線(xiàn)剛剛拉直但無(wú)拉力作用，并保證ab段的細(xì)線(xiàn)豎直、cd段的細(xì)線(xiàn)與斜面平行已知A、B的質(zhì)量均為m，斜面傾角為37，重力加速度為g，滑輪的質(zhì)量和摩擦不計(jì)，開(kāi)始時(shí)整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)C釋放后沿斜面下滑，當(dāng)A剛要離開(kāi)地面時(shí)，B的速度最大，(sin 370.6，cos 370.8)求：(1)從開(kāi)始到物體A剛要離開(kāi)地面的過(guò)程中，物體C沿斜面下滑的距離；(2)C的質(zhì)量；(3)A剛要離開(kāi)地面時(shí)，C的動(dòng)能解析：(1)設(shè)開(kāi)始時(shí)彈簧壓縮的長(zhǎng)度為xB，則有kxBmg設(shè)當(dāng)物體A剛要離開(kāi)地面時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量為xA，則有kxAmg當(dāng)物體A剛要離開(kāi)地面時(shí)，物體B上升的距離與物體C沿斜面下滑的距離相等，為：hxAxB解得：heq f(2mg,k).(2)物體A剛要離開(kāi)地面時(shí)，以B為研究對(duì)象，物體B受到重力mg、彈簧的彈力kxA、細(xì)線(xiàn)的拉力FT三個(gè)力的作用，設(shè)物體B的加速度為a，根據(jù)牛頓第二定律：對(duì)B有：FTmgkxAma對(duì)C有：mCgsin FTmCaB獲得最大速度時(shí)，有：a0解得：mCeq f(10m,3).(3)法一：由于xAxB，彈簧處于壓縮狀態(tài)和伸長(zhǎng)狀態(tài)時(shí)的彈性勢(shì)能相等，彈簧彈力做功為零，且物體A剛要離開(kāi)地面時(shí)，B、C兩物體的速度相等，設(shè)為v0，由動(dòng)能定理得：