2018-2019高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題限時(shí)訓(xùn)練5 功、功率、動(dòng)能定理.doc

專題限時(shí)訓(xùn)練5功、功率、動(dòng)能定理時(shí)間：45分鐘一、單項(xiàng)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(shí)間先逐漸增大后逐漸減小的變力，力F的大小隨時(shí)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(shè)滑動(dòng)摩擦力等于最大靜摩擦力，則(C)t(時(shí)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(dòng)能最大D在03 s時(shí)間內(nèi)，拉力F先做正功后做負(fù)功解析：在01 s時(shí)間內(nèi)，物體所受水平拉力小于最大靜摩擦力，物體靜止；在13 s時(shí)間內(nèi)，物體受到的拉力大于最大靜摩擦力，物體一直做加速運(yùn)動(dòng)，3 s末物體的速度達(dá)到最大，動(dòng)能最大，故A、B項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確；拉力F始終與位移方向相同，一直做正功，故D項(xiàng)錯(cuò)誤2(2018濟(jì)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(zhì)量為m的小球通過這段軌道時(shí)，在A點(diǎn)時(shí)剛好對(duì)軌道無壓力，在B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為mg.則小球由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中摩擦力對(duì)小球做的功為(A)AmgR BmgRCmgR DmgR解析：在A處對(duì)小球由牛頓第二定律得mgm，vA，在B處對(duì)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(dòng)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(zhì)直管(內(nèi)徑遠(yuǎn)小于h)彎制而成一光滑小球從上端管口由靜止釋放，關(guān)于小球的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是(C)A小球到達(dá)下端管口時(shí)的速度大小與l有關(guān)B小球到達(dá)下端管口時(shí)重力的功率為mgC小球到達(dá)下端的時(shí)間為 D小球在運(yùn)動(dòng)過程中受管道的作用力大小不變解析：在小球到達(dá)下端管口的過程中只有重力做功，故根據(jù)動(dòng)能定理可知mghmv2，解得v，小球到達(dá)下端管口時(shí)的速度大小與h有關(guān)，與l無關(guān)，故A錯(cuò)誤；到達(dá)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(shí)功率為Pmgcos，為小球到達(dá)下端管口時(shí)速度方向與重力方向的夾角，故B錯(cuò)誤；小球在管內(nèi)下滑的加速度為a，設(shè)下滑所需時(shí)間為t，則lat2，t，故C正確；小球運(yùn)動(dòng)速度越來越大，做的是螺旋圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)Fn可知，支持力越來越大，故D錯(cuò)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(dòng)物體，經(jīng)過一段時(shí)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(shí)間后速度變?yōu)?v.對(duì)于上述兩個(gè)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)AWF2>4WF1，Wf2>2Wf1 BWF2>4WF1，Wf22Wf1CWF2<4WF1，Wf22Wf1 DWF2<4WF1，Wf2<2Wf1解析：根據(jù)xt得，兩過程的位移關(guān)系x1x2，根據(jù)加速度的定義a得，兩過程的加速度關(guān)系為a1.由于在相同的粗糙水平地面上運(yùn)動(dòng)，故兩過程的摩擦力大小相等，即f1f2f，根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)1f1ma1，F(xiàn)2f2ma2，所以F1F2f，即F1>.根據(jù)功的計(jì)算公式WFl，可知Wf1Wf2，WF1>WF2，故選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)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(yùn)動(dòng)，物體的加速度a和速度的倒數(shù)的關(guān)系如圖所示物體的質(zhì)量為m1 kg，不計(jì)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(dòng)摩擦因數(shù)為0.1B物體速度為1.5 m/s時(shí)，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(yùn)動(dòng)的時(shí)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(yùn)動(dòng)，在速度為13 m/s過程中，拉力以恒定的功率拉動(dòng)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(cuò)誤；又Ffmg，解得物體與水平面之間的動(dòng)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(shí)，加速度大小為1 m/s2，故B錯(cuò)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(yùn)動(dòng)，勻加速的時(shí)間為t0.5 s，故D錯(cuò)誤6(2018山東臨沂市一模)如圖甲所示，質(zhì)量m2 kg的小物體放在長直的水平地面上，用水平細(xì)線繞在半徑R0.5 m的薄圓筒上t0時(shí)刻，圓筒由靜止開始繞豎直的中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，其角速度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示，小物體和地面間的動(dòng)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(shí)間的變化關(guān)系滿足v4tB細(xì)線的拉力大小為2 NC細(xì)線拉力的瞬時(shí)功率滿足P4tD在04 s內(nèi)，細(xì)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(zhuǎn)動(dòng)，角速度隨時(shí)間變化的關(guān)系式為：t，圓周邊緣線速度與物體前進(jìn)速度大小相同，根據(jù)vR得：vR0.5t，故A錯(cuò)誤；物體運(yùn)動(dòng)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(cuò)誤；細(xì)線拉力的瞬時(shí)功率PFv30.5t1.5t，故C錯(cuò)誤；物體在4 s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移：xat20.542 m4 m，在04 s內(nèi)，細(xì)線拉力做的功為：WFx34 J12 J，故D正確二、多項(xiàng)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(zhì)量為1 kg的物體，已知物體落地時(shí)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(shí)人對(duì)物體做功為150 JB自拋出到落地，重力對(duì)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(shí)間為 s解析：根據(jù)動(dòng)能定理，拋出時(shí)人對(duì)物體做的功W1mv50 J，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；自拋出到落地，重力對(duì)物體做功WGmgh100 J，選項(xiàng)B正確；根據(jù)動(dòng)能定理有mghWfEk2Ek1，得物體克服阻力做的功Wfmghmvmv22 J，選項(xiàng)C正確；由于空氣阻力的影響，物體不做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直分運(yùn)動(dòng)不是自由落體運(yùn)動(dòng)，無法求解物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，選項(xiàng)D錯(cuò)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(zhì)量m1.0 kg的小滑塊從圓弧道A端由靜止釋放，到達(dá)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(diǎn)與B點(diǎn)的水平距離x0.6 mD小滑塊的落地點(diǎn)與B點(diǎn)的水平距離x0.3 m解析：小滑塊在B端時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律有FNmgm，解得FN18 N，A錯(cuò)誤；根據(jù)動(dòng)能定理有mgRWmv2，解得WmgRmv23 J，B正確；小滑塊從B點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向上xvt，豎直方向上hgt2，解得xv0.6 m，C正確，D錯(cuò)誤9如圖所示，豎直平面內(nèi)有一個(gè)半徑為R的半圓形軌道OQP，其中Q是半圓形軌道的中點(diǎn)，半圓形軌道與水平軌道OE在O點(diǎn)相切，質(zhì)量為m的小球沿水平軌道運(yùn)動(dòng)，通過O點(diǎn)后進(jìn)入半圓形軌道，恰好能夠通過最高點(diǎn)P，然后落到水平軌道上，不計(jì)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(shí)的動(dòng)能為mgRB小球落地點(diǎn)離O點(diǎn)的距離為2RC小球運(yùn)動(dòng)到半圓形軌道最高點(diǎn)P時(shí)，向心力恰好為零D小球到達(dá)Q點(diǎn)的速度大小為解析：小球恰好能夠通過P點(diǎn)，由mgm得v0.小球從P點(diǎn)至落地過程，根據(jù)動(dòng)能定理得mg2Rmv2mv，解得mv22.5mgR，A正確；由平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)得t，落地點(diǎn)與O點(diǎn)距離xv0t2R，B正確；小球在P處時(shí)重力提供向心力，C錯(cuò)誤；小球從Q到P，由動(dòng)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(duì)物塊施加一個(gè)沿斜面向下的推力F，力F的大小隨時(shí)間t的變化情況如圖乙所示，物塊的速率v隨時(shí)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(zhì)量為1 kgB物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.7C03 s時(shí)間內(nèi)力F做功的平均功率為0.32 WD03 s時(shí)間內(nèi)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(shí)間內(nèi)，物塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則0.8 Nmgsinmgcosma，a m/s20.4 m/s2.在34 s時(shí)間內(nèi)，物塊勻速運(yùn)動(dòng)，受力平衡，則mgcosmgsin0.4 N，解得m1 kg，0.8，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；01 s時(shí)間內(nèi)，物塊靜止，力F不做功，13 s時(shí)間內(nèi)，力F0.8 N，物塊的位移x0.422 m0.8 m,03 s內(nèi)力F做功的平均功率為 W0.213 W，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；03 s時(shí)間內(nèi)物塊克服摩擦力做的功為mgcosx5.12 J，選項(xiàng)D正確三、計(jì)算題11下表是一輛電動(dòng)車的部分技術(shù)指標(biāo)，其中的額定車速是指電動(dòng)車滿載的情況下，在平直道路上以額定功率勻速行駛時(shí)的速度.額定車速18 km/h電源輸出電壓36 V整車質(zhì)量40 kg充電時(shí)間68 h載重80 kg電動(dòng)機(jī)的額定輸出功率180 W電源136 V/12 Ah電動(dòng)機(jī)的額定工作電壓/電流36 V/6 A請(qǐng)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(dòng)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的大小；(2)若電動(dòng)車以額定功率行駛，求速度為3 m/s時(shí)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(yùn)動(dòng)時(shí)有Ff，其中fk(Mm)g，解得k0.03.(2)當(dāng)車速v3 m/s時(shí)，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(jī)可在底片上重疊形成多個(gè)圖像現(xiàn)利用這架照相機(jī)對(duì)某款家用汽車的加速性能進(jìn)行研究，如圖為汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)三次曝光的照片，圖中汽車的實(shí)際長度為4 m，照相機(jī)每兩次曝光的時(shí)間間隔為2.0 s已知該汽車的質(zhì)量為1 000 kg，額定功率為90 kW，汽車運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)，則勻加速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)能保持多長時(shí)間？(3)汽車所能達(dá)到的最大速度是多少？(4)若該汽車從靜止開始運(yùn)動(dòng)，牽引力不超過3 000 N，求汽車運(yùn)動(dòng)2 400 m所用的最短時(shí)間(汽車已經(jīng)達(dá)到最大速度)解析：(1)由圖可得汽車在第1個(gè)2 s時(shí)間內(nèi)的位移x19 m，第2個(gè)2 s時(shí)間內(nèi)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(yùn)動(dòng)的末速度v m/s30 m/s勻加速運(yùn)動(dòng)保持的時(shí)間t1 s20 s.(3)汽車所能達(dá)到的最大速度vm m/s60 m/s.(4)由(1)、(2)知?jiǎng)蚣铀龠\(yùn)動(dòng)的時(shí)間t120 s，運(yùn)動(dòng)的距離x120 m300 m所以，以額定功率運(yùn)動(dòng)的距離x2(2 400300) m2 100 m對(duì)以額定功率運(yùn)動(dòng)的過程，有P額t2Ffx2m(vv2)解得t250 s所以所求時(shí)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