《（江蘇專用）2020高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專題二 功和能 第一講 功和功率 動能定理課前自測診斷卷》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（江蘇專用）2020高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專題二 功和能 第一講 功和功率 動能定理課前自測診斷卷（9頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第一講 功和功率 動能定理 課前自測診斷卷考點一功和功率1.考查功的大小計算如圖所示，質(zhì)量m1 kg、長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平，板與桌面間的動摩擦因數(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 JD4 J解析：選B在薄板沒有翻轉(zhuǎn)之前，薄板與水平桌面之間的摩擦力fmg4 N。力F做的功用來克服摩擦力消耗的能量，而在這個過程中薄板只需移動的距離為，則做的功至少為Wf1.6 J，所以B正確。2考查平均功率與瞬時功率的分析與計算如圖所示，某質(zhì)點運動的vt圖像為正弦曲線。從圖像可以判
2、斷()A質(zhì)點做曲線運動B在t1時刻，合外力的功率最大C在t2t3時間內(nèi)，合外力做負(fù)功D在0t1和t2t3時間內(nèi)，合外力的平均功率相等解析：選D質(zhì)點運動的vt圖像描述的是質(zhì)點的直線運動，選項A錯誤；在t1時刻，加速度為零，合外力為零，合外力功率的大小為零，選項B錯誤；由題圖可知，在t2t3時間內(nèi)，質(zhì)點的速度增大，動能增大，由動能定理可知，合外力做正功，選項C錯誤；在0t1和t2t3時間內(nèi)，動能的變化量相同，故合外力的功相等，則合外力的平均功率相等，選項D正確。3考查曲線運動中功和功率的計算用長為l、不可伸長的細(xì)線把質(zhì)量為m的小球懸掛于O點，將小球拉至懸線偏離豎直方向角后放手，運動t時間后停在最低
3、點。則在時間t內(nèi)()A小球重力做功為mgl(1cos )B空氣阻力做功為mglcos C小球所受合力做功為mglsin D細(xì)線拉力做功的功率為解析：選A小球從開始運動到停止的過程中，下降的高度為hl(1cos )，所以小球的重力做功：WGmghmgl(1cos )，故A正確；在小球運動的整個過程中，重力和空氣阻力對小球做功，根據(jù)動能定理得：WGWf00，所以空氣阻力做功WfWGmgl(1cos )，故B錯誤；小球受到的合外力做功等于小球動能的變化，所以W合000，故C錯誤；由于細(xì)線的拉力始終與小球運動的方向垂直，所以細(xì)線的拉力不做功，細(xì)線的拉力的功率為0，故D錯誤。4考查機(jī)車的啟動與牽引問題某
4、興趣小組對一輛自制遙控小車的性能進(jìn)行研究，他們讓這輛小車在水平的直軌道上由靜止開始運動，并將小車運動的全過程記錄下來，通過處理轉(zhuǎn)化為vt圖像，如圖所示(除210 s時間段圖像為曲線外，其余時間段圖像均為直線)。已知小車運動過程中，214 s時間段內(nèi)小車的功率保持不變，在14 s末停止遙控而讓小車自由滑行，小車的質(zhì)量為1.0 kg?？烧J(rèn)為在整個運動過程中小車所受到的阻力大小不變。求：(1)小車所受到的阻力大小；(2)小車勻速行駛階段的功率；(3)小車在加速運動過程中(010 s內(nèi))位移的大小。解析：(1)在1418 s時間段，加速度大?。篴 m/s21.5 m/s2由牛頓第二定律得：fma1.5
5、 N。(2)在1014 s小車做勻速運動，速度v6 m/s牽引力大小F與f大小相等，則：Ff1.5 N，小車勻速運動的功率：PFv9 W。(3)02 s內(nèi)，小車的位移：x123 m3 m210 s內(nèi)，根據(jù)動能定理：Ptfx2mv22mv12代入數(shù)據(jù)解得x239 m加速過程中小車的位移大小為xx1x242 m。答案：(1)1.5 N(2)9 W(3)42 m考點二動能定理的理解和應(yīng)用5.考查應(yīng)用動能定理判斷物體動能增量的大小關(guān)系多選如圖所示，一塊長木板B放在光滑的水平面上，在B上放一物體A，現(xiàn)以恒定的外力F拉B，由于A、B間摩擦力的作用，A將在B上滑動，以地面為參考系，A、B都向前移動一段距離。
6、在此過程中()A外力F做的功等于A和B動能的增量BB對A的摩擦力所做的功等于A的動能增量CA對B的摩擦力所做的功等于B對A的摩擦力所做的功D外力F對B做的功等于B的動能的增量與B克服摩擦力所做的功之和解析：選BDA物體所受的合外力等于B對A的摩擦力，對物體A應(yīng)用動能定理，則有B對A的摩擦力所做的功等于A的動能的增量，選項B正確；A對B的摩擦力與B對A的摩擦力是一對作用力與反作用力，大小相等，方向相反，但是由于A在B上滑動，A、B相對地的位移不等，故二者做功不等，選項C錯誤；對長木板B應(yīng)用動能定理，WFWfEkB，即WFEkBWf就是外力F對B做的功，等于B的動能增量與B克服摩擦力所做的功之和，
7、選項D正確；由前述討論知B克服摩擦力所做的功與A的動能增量(等于B對A的摩擦力所做的功)不等，故選項A錯誤。6.考查應(yīng)用動能定理處理變力做功問題(2020江蘇七市三模)如圖所示，半徑為R的水平圓盤可繞著過圓心O的豎直軸轉(zhuǎn)動，在圓盤上從圓心O到圓盤邊緣開有一沿半徑方向的光滑細(xì)槽。一根原長為R的輕彈簧置于槽內(nèi)，一端固定在圓心O點，另一端貼放著一質(zhì)量為m的小球，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。(1)若小球在沿槽方向的力F1作用下，在圓盤邊緣隨圓盤以角速度0轉(zhuǎn)動，求F1的大小；(2)若圓盤以角速度1轉(zhuǎn)動，小球被束縛在槽中距離圓盤邊緣為x的P點，此時彈簧的彈性勢能為Ep。解除束縛后，小球從槽口飛離圓盤時沿槽方向的
8、速度大小為v，求此過程中槽對小球做的功W1；(3)若圓盤以角速度2轉(zhuǎn)動，小球在沿槽方向推力作用下，從圓盤邊緣緩慢向內(nèi)移動距離x到達(dá)P點。如果推力大小保持不變，求彈簧的勁度系數(shù)k以及此過程中推力做的功W2。解析：(1)小球在沿槽方向的力F1的作用下做圓周運動，由向心力公式有F1m02R。(2)設(shè)小球從槽口飛出圓盤時的速度為v1，則根據(jù)運動的合成：v12(1R)2v2，設(shè)在此過程中彈簧對小球做功為W，由動能定理有：W1Wmv12m12(Rx)2，由于WEp，聯(lián)立解得W1m(12R2v2)m12(Rx)2Ep。(3)當(dāng)小球沿槽方向緩慢向內(nèi)移動的距離為x1時，由向心力公式有Fkx1m22(Rx1)，解
9、得Fm22R(km22)x1由于F的大小不變，與x1無關(guān)，則有km22，F(xiàn)m22R，所以推力做的功W2Fxm22Rx。答案：(1)m02R(2)m(12R2v2)m12(Rx)2Ep(3)m22m22Rx7考查Ekh圖像(2020江蘇姜堰中學(xué)高三月考)以一定的初速度從地面豎直向上拋出一小球，小球上升到最高點之后，又落回到拋出點。假設(shè)小球所受空氣阻力與速度大小成正比，則該過程中，小球動能Ek與離地高度h的關(guān)系圖線可能是()解析：選C設(shè)初動能為Ek0，根據(jù)動能定理得：上升階段：mghWfmghfhEkEk0，整理得：Ek(mgf)hEk0，上升越高，速度越小，而阻力與速度成正比，所以阻力變小，圖像
10、斜率變小；下降階段：Ek(mgf)h，下落加速，阻力變大，斜率變小，所以A、B、D錯誤，C正確。8考查動能定理與Fx圖像的綜合應(yīng)用如圖甲所示，長為4 m的水平軌道AB與半徑為R0.6 m的豎直半圓弧軌道BC在B處相連接，有一質(zhì)量為1 kg的滑塊(大小不計)，從A處由靜止開始受水平向右的力F作用，F(xiàn)的大小隨位移變化的關(guān)系如圖乙所示，滑塊與AB間的動摩擦因數(shù)為0.3，與BC間的動摩擦因數(shù)未知，取g10 m/s2。求：(1)滑塊到達(dá)B處時的速度大??；(2)若到達(dá)B點時撤去力F，滑塊沿半圓弧軌道內(nèi)側(cè)上滑，并恰好能到達(dá)最高點C，則滑塊到達(dá)C處時的速度vC大??？滑塊在半圓弧軌道上克服摩擦力所做的功是多少？
11、滑塊落在軌道上的位置與B點的水平距離為多少？解析：(1)對滑塊從A到B的過程，由動能定理得F1x1F3x3mgxmvB2代入數(shù)據(jù)解得：vB6 m/s。(2)當(dāng)滑塊恰好能到達(dá)最高點C時，重力提供向心力：mgm代入數(shù)據(jù)解得：vC m/s。對滑塊從B到C的過程，由動能定理得：Wmg2RmvC2mvB2代入數(shù)據(jù)得：W3 J，即克服摩擦力做的功為3 J?；瑝K離開C后，做平拋運動，在水平方向：xvC t在豎直方向：2Rgt2聯(lián)立解得：x1.2 m。答案：(1)6 m/s(2) m/s3 J1.2 m考點三應(yīng)用動能定理解決力學(xué)綜合問題9.考查動能定理解決多過程問題多選如圖所示為一滑草場。某條滑道由上下兩段高
12、均為h，與水平面傾角分別為45和37的滑道組成，滑草車與草地之間的動摩擦因數(shù)為。質(zhì)量為m的載人滑草車從坡頂由靜止開始自由下滑，經(jīng)過上、下兩段滑道后，最后恰好靜止于滑道的底端(不計滑草車在兩段滑道交接處的能量損失，sin 370.6，cos 370.8)。則()A動摩擦因數(shù)B載人滑草車最大速度為C載人滑草車克服摩擦力做功為mghD載人滑草車在下段滑道上的加速度大小為g解析：選AB由題意知，上、下兩段斜坡的長分別為s1，s2由動能定理知：2mghmgs1cos 45mgs2cos 370解得動摩擦因數(shù)，選項A正確；載人滑草車在上下兩段的加速度分別為a1g(sin 45cos 45)g，a2g(si
13、n 37cos 37)g，則在下落h時的速度最大，由動能定理知：mghmgs1cos 45mv2解得v ，選項B正確，D錯誤；載人滑草車克服摩擦力做的功與重力做的功相等，即W2mgh，選項C錯誤。10考查動能定理解決往復(fù)運動問題如圖所示，斜面的傾角為，質(zhì)量為m的滑塊距擋板P的距離為x0，滑塊以初速度v0沿斜面上滑，滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為，滑塊所受摩擦力小于重力沿斜面向下的分力。若滑塊每次與擋板相碰均無機(jī)械能損失，則滑塊經(jīng)過的總路程是()A.B.C.D.解析：選A因滑塊所受摩擦力小于重力沿斜面向下的分力，故滑塊最終停在斜面底端，而摩擦力始終對滑塊做負(fù)功，其大小等于mgcos 與滑塊滑行的各段
14、距離之和的乘積，即Wfmgcos s，由動能定理可得：mgx0sin Wf0mv02，可解得s，故A正確。11考查動能定理與傳送帶、平拋運動的綜合應(yīng)用如圖所示，斜面AB長xAB3 m、傾角為，其底端B與水平傳送帶相切，傳送帶長為L3 m，始終以v05 m/s的速度順時針轉(zhuǎn)動。現(xiàn)有一個質(zhì)量m1 kg的物塊，在離B點xPB2 m處的P點由靜止釋放。已知物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)10.25，物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)20.2，sin 370.6，sin 530.8，g取10 m/s2，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。求：(1)傾角逐漸增大到多少時，物塊能從斜面開始下滑(用正切值表示)；(2)當(dāng)37時，小物
15、塊由P到C的過程中，摩擦力對物塊所做的功；(3)當(dāng)53時，為了使物塊每次由P滑到C點時均拋在同一點D，求物塊釋放點P到B點的取值范圍。解析：(1)為使物塊能從斜面開始下滑，有：mgsin 1mgcos 解得傾角滿足的條件為tan 0.25。(2)由P到B，由動能定理得：mgxPBsin 371mgxPBcos 37mvB2解得vB4 m/s在B點，因為vB4 m/sv0，物塊在傳送帶上先做勻加速運動到達(dá)v0，運動位移為x0，則a2g2 m/s2根據(jù)：v02vB22ax0解得：x02.25 mL所以從P到C，摩擦力對物塊做的功Wf1mgxPBcos 372mgx00.5 J。(3)因物塊每次均拋到同一點D，由平拋運動的知識知：物塊到達(dá)C點時的速度必須有vCv0當(dāng)離B點的距離為x1時，物塊進(jìn)入傳送帶后一直勻加速運動，則由動能定理得mgx1sin 531mgx1cos 532mgLmv02解得x11 m當(dāng)離B點的距離為x2時，物塊進(jìn)入傳送帶后一直做勻減速運動則mgx2sin 531mgx2cos 532mgLmv02解得：x2 m所以物塊釋放點P到B點的距離的取值范圍為1 mx m。答案：(1)tan 0.25(2)0.5 J(3)1 mx m
（江蘇專用）2020高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專題二 功和能 第一講 功和功率 動能定理課前自測診斷卷
