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(江蘇專版)2019版高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題二 第一講 功和功率 動能定理課后達(dá)標(biāo)檢測卷(含解析).doc

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(江蘇專版)2019版高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題二 第一講 功和功率 動能定理課后達(dá)標(biāo)檢測卷(含解析).doc

功和功率 動能定理1多選(2018江蘇高考)如圖所示,輕質(zhì)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(yuǎn)到達(dá)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(jīng)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:選AD小物塊由A點開始向右加速運動,彈簧壓縮量逐漸減小,F(xiàn)彈減小,由F彈Ffma知,a減??;當(dāng)運動到F彈Ff時,a減小為零,此時小物塊速度最大,彈簧仍處于壓縮狀態(tài);由于慣性,小物塊繼續(xù)向右運動,此時FfF彈ma,小物塊做減速運動,且隨著壓縮量繼續(xù)減小,a逐漸增大;當(dāng)越過O點后,彈簧開始被拉伸,此時F彈Ffma,隨著拉伸量增大,a繼續(xù)增大,綜上所述,從A到B過程中,物塊加速度先減小后增大,在O點左側(cè)F彈Ff時速度達(dá)到最大,故A正確,B錯誤。在AO段物塊所受彈簧彈力做正功,在OB段做負(fù)功,故C錯誤。由動能定理知,從A到B的過程中,彈力做功與摩擦力做功之和為0,故D正確。2(2017江蘇高考)一小物塊沿斜面向上滑動,然后滑回到原處。物塊初動能為Ek0,與斜面間的動摩擦因數(shù)不變,則該過程中,物塊的動能Ek與位移x關(guān)系的圖線是()解析:選C設(shè)物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為,物塊的質(zhì)量為m,則物塊在上滑過程中根據(jù)動能定理有(mgsin mgcos )xEkEk0,即EkEk0(mgsin mgcos )x,所以物塊的動能Ek與位移x的函數(shù)關(guān)系圖線為直線且斜率為負(fù);物塊沿斜面下滑的過程中根據(jù)動能定理有(mgsin mgcos )(x0x)Ek,其中x0為小物塊到達(dá)最高點時的位移,即Ek(mgsin mgcos )x(mgsin mgcos )x0,所以下滑時Ek隨x的減小而增大且為直線。由此可以判斷C項正確。3.(2018江蘇七市三模)如圖所示,不可伸長的細(xì)線一端固定,另一端系一小球,小球從與懸點等高處由靜止釋放后做圓周運動,不計空氣阻力,則小球從釋放位置運動到最低點的過程中()A水平方向加速度不斷增大B豎直方向加速度不斷增大C重力做功的瞬時功率先增大后減小D拉力做功的瞬時功率先增大后減小解析:選C小球在最高點合力方向豎直向下,在最低點合力方向豎直向上,但在中間過程某點拉力卻有水平方向的分量,所以小球水平方向的加速度必定先增大后減小,故A錯誤;小球在開始釋放的瞬間的加速度為g且向下,接下來細(xì)線在豎直方向有向上的分量,所以小球豎直方向上所受的合外力減小,則豎直方向加速度開始變小,故B錯誤;重力的瞬時功率為Pmgvy,小球在開始釋放的瞬間速度為零,此時重力的瞬時功率為零,到達(dá)最低點時,速度水平向左,豎直分速度為零,所以此時重力的瞬時功率為零,在中間過程豎直分速度不為零,重力的瞬時功率也不為零,所以重力的瞬時功率先增大后減小,故C正確;拉力的方向始終與速度方向垂直,所以拉力的瞬時功率始終為零,故D錯誤。4.(2018鎮(zhèn)江一模)坐落在鎮(zhèn)江新區(qū)的摩天輪高88 m,假設(shè)乘客隨座艙在豎直面內(nèi)做勻速圓周運動。下列說法正確的是()A在摩天輪轉(zhuǎn)動的過程中,乘客機械能始終保持不變B在最低點時,乘客所受重力大于座椅對他的支持力C在摩天輪轉(zhuǎn)動一周的過程中,合力對乘客做功為零D在摩天輪轉(zhuǎn)動的過程中,乘客重力的功率保持不變解析:選C機械能等于重力勢能和動能之和,摩天輪運動過程中,做勻速圓周運動,乘客的速度大小不變,則動能不變,但高度變化,所以機械能在變化,A錯誤;圓周運動過程中,在最低點,由重力和支持力的合力提供向心力F,向心力向上,所以FNmg,則支持力NmgF,所以重力小于支持力,B錯誤;在摩天輪轉(zhuǎn)動一周的過程中,動能變化量為零,則合力對乘客做功為零,C正確;運動過程中,乘客的重力大小不變,速度大小不變,但是速度方向時刻在變化,所以重力的瞬時功率在變化,D錯誤。5(2018徐州期中)高臺跳水被認(rèn)為是世界上最難、最美的運動項目之一。一運動員在十米跳臺跳水比賽中,觸水時重力的功率約為()A7 000 WB700 WC70 WD7 W解析:選A運動員在跳水過程中看做自由落體運動,故落水時的速度為v10 m/s,運動員的體重約為50 kg,故重力的瞬時功率約為Pmgv7 000 W,故A正確。6.(2018揚州期末)某士兵練習(xí)迫擊炮打靶,如圖所示,第一次炮彈落點在目標(biāo)A的右側(cè),第二次調(diào)整炮彈發(fā)射方向后恰好擊中目標(biāo),忽略空氣阻力的影響,每次炮彈發(fā)射速度大小相等,下列說法正確的是()A第二次炮彈在空中運動時間較長B兩次炮彈在空中運動時間相等C第二次炮彈落地時速度較大D第二次炮彈落地時速度較小解析:選A炮彈在豎直方向上做豎直上拋運動,上升時間與下落時間相等。根據(jù)下落過程豎直方向做自由落體運動,hgt2,第二次下落高度高,所以第二次炮彈在空中運動時間較長,故A正確,B錯誤;根據(jù)動能定理:mghmv2mv02,由于兩次在空中運動過程重力做功都是零,所以vv0,故兩次炮彈落地時速度相等,故C、D錯誤。 7.多選(2018南京調(diào)研)如圖所示,滑塊以初速度v0滑上表面粗糙的固定斜面,到達(dá)最高點后又返回到出發(fā)點。則能大致反映整個運動過程中,滑塊的加速度a、速度v隨時間t,重力對滑塊所做的功W、動能Ek與位移x關(guān)系的是(取初始位置為坐標(biāo)原點、初速度方向為正方向)()解析:選BD滑塊整個運動過程的加速度方向均與初速度方向相反,故A錯誤。上滑時的加速度大小a1gsin gcos ,下滑時的加速度大小a2gsin gcos ,結(jié)合位移公式xat2,可知下滑時間大于上滑的時間;由于機械能有損失,返回到出發(fā)點時速度小于出發(fā)時的初速度,故B正確。重力做功Wmghmgxsin ,上滑過程與下滑過程的Wx圖像重疊,故C錯誤。根據(jù)動能定理得,上滑過程有:ma1xEkmv02,解得Ekmv02ma1x,同理下滑過程有:Ekma2(Lx),由數(shù)學(xué)知識知,D正確。8(2018鹽城三模)如圖所示,質(zhì)量為m、半徑為R的光滑圓柱體B放在水平地面上,其左側(cè)有半徑為R、質(zhì)量為m的半圓柱體A,右側(cè)有質(zhì)量為m的長方體木塊C,現(xiàn)用水平向左的推力推木塊C,使其緩慢移動,直到圓柱體B恰好運動到半圓柱體A的頂端,在此過程中A始終保持靜止。已知C與地面間動摩擦因數(shù),重力加速度為g。求:(1)圓柱體B下端離地高為時,地面對半圓柱體A的支持力;(2)木塊C移動的整個過程中水平推力的最大值;(3)木塊C移動的整個過程中水平推力所做的功。解析:(1)以A和B整體為研究對象,地面支持力FN2mg。(2)B剛離開地面時,B對C的彈力最大,對B受力分析,則彈力F1mgtan 60mg此時水平推力最大為FmF1mgmg。(3)C移動的距離x2Rcos 30R摩擦力做功WfmgxmgR根據(jù)動能定理WWfmgR0解得WmgR。答案:(1)2mg(2)mg(3)mgR9.(2018南通調(diào)研)如圖所示,質(zhì)量分布均勻的刷子刷地面上的薄墊子,開始時刷子和墊子的左邊緣對齊,刷子的質(zhì)量為m,墊子的質(zhì)量為M,刷子和墊子間的動摩擦因數(shù)為1,墊子和地面間的動摩擦因數(shù)為2,刷子和地面間的動摩擦因數(shù)為3,重力加速度為g。(1)若給刷子施加一個斜向右下方、與水平方向成60角的推力F1,墊子和刷子保持靜止,求刷子受到的摩擦力f1的大小和地面對墊子的支持力FN的大小;(2)若給刷子施加一個斜向右下方、與水平方向成30角的推力F2,刷子和墊子以同一加速度運動,求刷子受到的摩擦力f2的大?。?3)若給刷子施加一個水平向右的推力F3,刷子從圖示位置開始運動,墊子保持靜止,已知刷子的長為b,墊子的長為L(L>b),求刷子完全離開墊子的速度v的大小。解析:(1)刷子受到重力、墊子的支持力、推力F1和摩擦力作用則水平方向受力平衡,有f1F1cos 60F1刷子和墊子整體在豎直方向受力平衡,有FN(Mm)gF1sin 60(Mm)gF1。(2)設(shè)刷子和墊子運動的加速度為a,由牛頓第二定律可得:F2cos 302(mgMgF2sin 30)(Mm)a對刷子有:F2cos 30f2ma解得f22mg。(3)刷子離開墊子的過程受到的摩擦力做的功Wf由動能定理有F3L1mg(Lb)Wfmv20解得v 。答案:(1)F1(Mm)gF1(2)2mg(3) 10.(2018蘇北四市調(diào)研)如圖所示,水平光滑細(xì)桿上P點套一小環(huán),小環(huán)通過長L1 m的輕繩懸掛一夾子,夾子內(nèi)夾有質(zhì)量m1 kg的物塊,物塊兩豎直側(cè)面與夾子間的最大靜摩擦力均為fm7 N?,F(xiàn)對物塊施加F8 N的水平恒力作用,物塊和小環(huán)一起沿水平方向做初速度為零的勻加速直線運動,小環(huán)碰到桿上的釘子Q時立即停止運動,物塊恰好相對夾子滑動,此時夾子立即鎖定物塊,鎖定后物塊仍受恒力F的作用。小環(huán)和夾子的大小及質(zhì)量均不計,物塊可看成質(zhì)點,重力加速度g取10 m/s2。求:(1)物塊做勻加速運動的加速度大小a;(2)P、Q兩點間的距離s;(3)物塊向右擺動的最大高度h。解析:(1)由牛頓第二定律Fma解得a8 m/s2。(2)環(huán)到達(dá)Q時,靜摩擦力最大由牛頓第二定律2fmmgm解得vm2 m/s根據(jù)動能定理Fsmvm2解得s0.25 m。(3)設(shè)物塊上升的最大高度為h,水平距離為x,由動能定理得F(xs)mgh0由幾何關(guān)系得(Lh)2x2L2解得h1 m或h m(舍去)。答案:(1)8 m/s2(2)0.25 m(3)1 m11(2017江蘇高考)如圖所示,兩個半圓柱A、B緊靠著靜置于水平地面上,其上有一光滑圓柱C,三者半徑均為R。C的質(zhì)量為m,A、B的質(zhì)量都為,與地面間的動摩擦因數(shù)均為?,F(xiàn)用水平向右的力拉A,使A緩慢移動,直至C恰好降到地面。整個過程中B保持靜止。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度為g。求:(1)未拉A時,C受到B作用力的大小F;(2)動摩擦因數(shù)的最小值min;(3)A移動的整個過程中,拉力做的功W。解析:(1)對C受力分析,如圖所示:根據(jù)平衡條件有2Fcos 30mg解得Fmg。(2)C恰好降到地面時,B受C壓力的水平分力最大FxmaxmgB受地面的摩擦力fmg根據(jù)題意,B保持靜止,則有fminFxmax,解得min。(3)C下降的高度h(1)RA的位移x2(1)R摩擦力做功的大小Wffx2(1)mgR根據(jù)動能定理WWfmgh00解得W(21)(1)mgR。答案:(1)mg(2)(3)(21)(1)mgR

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