2023屆高考物理三輪測試：六、功　功率　動能定理含解析試題試卷分析

六、功功率動能定理姓名：________班級：________1．一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(jīng)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(jīng)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()A．WF2>4WF1，Wf2>2Wf1B．WF2>4WF1，Wf2＝2Wf1C．WF2<4WF1，Wf2＝2Wf1D．WF2<4WF1，Wf2<2Wf1解析：因為物體做勻加速直線運動，所以x1＝eq\f(v,2)t，x2＝eq\f(2v,2)t，而Wf1＝μmgx1，Wf2＝μmgx2，所以有Wf2＝2Wf1，根據(jù)動能定理有WF1－Wf1＝eq\f(1,2)mv2，WF2－Wf2＝2mv2，所以有WF2<4WF1，C項正確．答案：C2．汽車在平直公路上以速度v0勻速行駛，發(fā)動機功率為P，快進(jìn)入鬧市區(qū)時，司機減小了油門，使汽車的功率立即減小為eq\f(P,2)，并保持此功率繼續(xù)在平直公路上行駛．設(shè)汽車行駛時所受的阻力恒定，則能正確反映從減小油門開始汽車的速度隨時間變化的圖象是()解析：汽車勻速行駛時牽引力等于阻力．功率減小為eq\f(P,2)時，根據(jù)公式P＝Fv得牽引力立即減小一半，小于阻力，合力向后，汽車做減速運動，選項D錯誤；由公式P＝Fv可知，功率一定時，速度減小后，牽引力增大(仍小于阻力)，合力減小，加速度減小，即汽車做加速度不斷減小的減速運動，當(dāng)牽引力增大到等于阻力時，速度為eq\f(v0,2)，加速度減為零，汽車重新做勻速直線運動，選項B正確，A、C錯誤．答案：B3.如圖所示，小球在水平拉力作用下，以恒定速率v沿豎直光滑圓軌道由A點運動到B點，在此過程中拉力的瞬時功率變化情況是()A．逐漸減小B．逐漸增大C．先減小，后增大D．先增大，后減小解析：因為小球是以恒定速率運動，即它做勻速圓周運動，那么小球受到的重力G、水平拉力F、軌道的支持力三者的合力必是沿半徑指向O點．設(shè)小球與圓心的連線與豎直方向夾角為θ，則eq\f(F,G)＝tanθ(F與G的合力必與軌道的支持力在同一直線上)，得F＝Gtanθ，而水平拉力F的方向與速度v的方向夾角也是θ，所以水平力F的瞬時功率是P＝Fvcosθ＝Gvsinθ.顯然，從A點到B點的過程中，θ是不斷增大的，所以水平拉力F的瞬時功率是一直增大的，故B正確，A、C、D錯誤．答案：B4.如圖所示，甲、乙兩物體之間存在相互作用的滑動摩擦力，甲對乙的滑動摩擦力對乙做了負(fù)功，則乙對甲的滑動摩擦力對甲()A．可能做正功，也可能做負(fù)功，也可能不做功B．可能做正功，也可能做負(fù)功，但不可能不做功C．可能做正功，也可能不做功，但不可能做負(fù)功D．可能做負(fù)功，也可能不做功，但不可能做正功解析：若甲固定不動，乙在甲表面滑動，則乙對甲的滑動摩擦力對甲不做功；若乙向右運動的同時甲向左運動，則甲、乙間的一對滑動摩擦力均做負(fù)功；若水平地面光滑，靜止的甲在乙的滑動摩擦力帶動下做加速運動，則乙對甲的滑動摩擦力對甲做正功，所以只有選項A正確．答案：A5．(多選)如圖甲所示，傾角為θ的足夠長的傳送帶以恒定的速率v0沿逆時針方向運行．t＝0時，將質(zhì)量m＝1kg的物體(可視為質(zhì)點)輕放在傳送帶上，物體相對地面的v—t圖象如圖乙所示．設(shè)沿傳送帶向下為正方向，取重力加速度g＝10m/s2.則下列說法不正確的是()A．傳送帶的速率v0＝10m/sB．傳送帶的傾角θ＝30°C．物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5D．0～2.0s內(nèi)摩擦力對物體做功Wf＝－24J解析：由v—t圖象可知，物體放上傳送帶開始階段，加速度a1＝10.0m/s2，物體與傳送帶同速后，加速度a2＝eq\f(12.0－10.0,2.0－1.0)m/s2＝2.0m/s2，傳送帶的速率v0＝10m/s，A正確；由mgsinθ＋μmgcosθ＝ma1，mgsinθ－μmgcosθ＝ma2可求得：θ＝37°，μ＝0.5，B錯誤，C正確；由動能定理得：mglsinθ＋Wf＝eq\f(1,2)mv2，v＝12.0m/s，l＝eq\f(1,2)×10×1m＋eq\f(10.0＋12.0,2)×1m＝16m，解得Wf＝－24J，D正確．答案：ACD6.如圖所示，將一質(zhì)量為m的小球以一定的初速度自O(shè)點水平向右拋出，小球在運動過程中恰好通過A點，OA與豎直方向夾角為53°，已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，則小球拋出時的動能與到達(dá)A點時動能的比值為()A.eq\f(4,3)B.eq\f(3,4)C.eq\f(13,4)D.eq\f(4,13)解析：小球做平拋運動，則v0t＝eq\f(1,2)gt2tan53°，vy＝gt，veq\o\al(2,A)＝veq\o\al(2,0)＋veq\o\al(2,y)，可得eq\f(\f(1,2)mv\o\al(2,0),\f(1,2)mv\o\al(2,A))＝eq\f(4,13)，只有選項D正確．答案：D7．(多選)如圖所示，一個小球(視為質(zhì)點)從H＝12m高處，由靜止開始沿光滑彎曲軌道AB進(jìn)入半徑R＝4m的豎直圓環(huán)內(nèi)側(cè)，且與圓環(huán)的動摩擦因數(shù)處處相等，當(dāng)?shù)竭_(dá)圓環(huán)頂點C時，剛好對軌道壓力為零；然后沿CB圓弧滑下，進(jìn)入光滑弧形軌道BD，到達(dá)高度為h的D點時速度為零，則h的值可能為()A．10mB．9.5mC．8.5mD．8m解析：小球到達(dá)環(huán)頂C時，剛好對軌道壓力為零，在C點，由重力充當(dāng)向心力，則根據(jù)牛頓第二定律得：mg＝meq\f(v2,R)，因R＝4m，小球在C點時的動能為eq\f(1,2)mv2＝eq\f(1,2)mgR＝2mg，以B點為零勢能面，小球重力勢能EP＝2mgR＝8mg，開始小球從H＝12m高處，由靜止開始通過光滑弧形軌道AB，因此在小球上升到頂點時，根據(jù)動能定理得：mg(H－2R)－Wf＝eq\f(1,2)mv2，所以克服摩擦力做功Wf＝2mg，此時機械能等于10mg，之后小球沿軌道下滑，由于機械能有損失，所以下滑速度比上升速度小，因此對軌道壓力變小，受摩擦力變小，所以下滑時，克服摩擦力做功大小小于2mg，機械能有損失，到達(dá)底端時小于10mg；此時小球機械能大于10mg－2mg＝8mg，而小于10mg，所以進(jìn)入光滑弧形軌道BD時，小球機械能的范圍為8mg<EP<10mg，所以高度范圍為8m<h<10m，故B、C正確．答案：BC8．(多選)如圖所示，斜面AB和水平面BC是由同一板材上截下的兩段，在B處用小圓弧連接．將小鐵塊(可視為質(zhì)點)從A處由靜止釋放后，它沿斜面向下滑行，進(jìn)入平面，最終靜止于P處．若從該板材上再截下一段，擱置在A、P之間，構(gòu)成一個新的斜面，再將鐵塊放回A處，并輕推一下使之沿新斜面向下滑動．關(guān)于此情況下鐵塊的運動情況，下列描述正確的是()A．鐵塊一定能夠到達(dá)P點B．鐵塊的初速度必須足夠大才能到達(dá)P點C．鐵塊能否到達(dá)P點與鐵塊質(zhì)量有關(guān)D．鐵塊能否到達(dá)P點與鐵塊質(zhì)量無關(guān)解析：設(shè)A距離地面的高度為h，動摩擦因數(shù)為μ，對全過程運用動能定理有mgh－μmgcosθ·sAB－μmgsBP＝0，得mgh－μmg(sABcosθ＋sBP)＝0，而sABcos