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2020屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題沖刺 考前基礎(chǔ)回扣練六 功 功率 動能定理(含解析)

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2020屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題沖刺 考前基礎(chǔ)回扣練六 功 功率 動能定理(含解析)

六功功率動能定理1. 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(yùn)動。下列說法正確的是()A在摩天輪轉(zhuǎn)動的過程中,乘客機(jī)械能始終保持不變B在最低點(diǎn)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答案C解析機(jī)械能等于重力勢能和動能之和,摩天輪運(yùn)動過程中,做勻速圓周運(yùn)動,乘客的速度大小不變,則動能不變,但高度變化,所以機(jī)械能在變化,A錯誤;圓周運(yùn)動過程中,在最低點(diǎn),由重力和支持力的合力提供向心力F,方向向上指向圓心,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,由動能定理知,合力對乘客做功為零,C正確;運(yùn)動過程中,乘客重力的功率PGvcos,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。故選C。2如圖所示,游樂場中,從高處A到水平面B處有兩條長度相同的軌道和,其中軌道光滑,軌道粗糙。質(zhì)量相等的小孩甲和乙分別沿軌道和從A處滑向B處,兩人重力做功分別為W1和W2,則()AW1W2BW1W2CW1W2D因小孩乙與軌道的動摩擦因數(shù)未知,故無法比較重力做功的大小答案C解析重力做功等于重力乘以物體沿豎直方向的位移,與路徑及軌道粗糙與否無關(guān)。質(zhì)量相等的兩個小孩甲、乙分別沿軌道和從A處滑向B處,重力做功相等,C正確。3某汽車以恒定功率P、初速度v0沖上傾角一定的斜坡時,汽車受到的阻力恒定不變,則汽車上坡過程的v­t圖象不可能是下圖中的()答案A解析根據(jù)PFv,F(xiàn)fma,若a0,則汽車加速運(yùn)動,v增大,F(xiàn)減小,加速度會減小,當(dāng)加速度減為零時,速度達(dá)到最大,故C項(xiàng)可能,A項(xiàng)不可能;若a0,則物體速度不變,做勻速運(yùn)動,故B項(xiàng)可能;若a0,即加速度沿斜面向下,物體減速,F(xiàn)增大,故加速度會減小,故D項(xiàng)可能;本題選不可能的,故選A項(xiàng)。4A、B兩物體分別在水平恒定拉力F1和F2的作用下沿水平面運(yùn)動,先后撤去F1、F2后,兩物體最終停下,它們的v­t圖象如圖所示。已知兩物體與水平面間的滑動摩擦力大小相等,則下列說法正確的是()AF1、F2大小之比為12BF1、F2對A、B做功之比為12CA、B質(zhì)量之比為21D全過程中A、B克服摩擦力做功之比為21答案C解析由速度時間圖象可知,兩個勻減速運(yùn)動的加速度大小之比為12,A、B受摩擦力大小相等,由牛頓第二定律可知:A、B的質(zhì)量之比是21,C正確;由速度時間圖象可知,A、B兩物體的總位移相等,且勻加速運(yùn)動位移之比為12,勻減速運(yùn)動的位移之比為21,由動能定理可得,A物體的拉力與摩擦力的關(guān)系:F1·xf1·3x00,B物體的拉力與摩擦力的關(guān)系:F2·2xf2·3x00,因此可得:F13f1,F(xiàn)2f2,f1f2,所以F12F2,F(xiàn)1F221,A錯誤;全過程中摩擦力對A、B做功相等,故F1、F2對A、B做功相等,故B、D錯誤。5. 某物體在水平變力F作用下沿水平方向做直線運(yùn)動,物體的質(zhì)量m10 kg,F(xiàn)隨物體的坐標(biāo)x的變化情況如圖所示。若物體從坐標(biāo)原點(diǎn)由靜止出發(fā),不計(jì)一切摩擦。借鑒教科書中學(xué)習(xí)直線運(yùn)動時由v­t圖象求位移的方法,結(jié)合其他所學(xué)知識,根據(jù)圖示的F­x圖象可求出物體運(yùn)動到x16 m處時的速度大小為()A3 m/s B4 m/sC2 m/s D.m/s答案C解析力F在運(yùn)動過程中所做的總功WF×10×(48) J×10×(1612) J40 J,由動能定理得:WFmv20,解得物塊運(yùn)動到x16 m處的速度大小為v2 m/s,C正確。6. 質(zhì)量為2 kg的物塊放在粗糙水平面上,在水平拉力的作用下由靜止開始運(yùn)動,物塊動能Ek與其發(fā)生位移x之間的關(guān)系如圖所示。已知物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)0.2,重力加速度g取10 m/s2,則下列說法正確的是()Ax1 m時速度大小為2 m/sBx3 m時物塊的加速度大小為2.5 m/s2C在前4 m位移過程中拉力對物塊做的功為9 JD在前4 m位移過程中物塊所經(jīng)歷的時間為2.8 s答案D解析對物塊由動能定理得F合xEk,則F合,即圖線的斜率等于合外力。在02 m內(nèi),F(xiàn)合2 N,設(shè)x1 m時速度大小為v,由動能定理得F合xmv20,v m/s,A錯誤;由圖線知24 m內(nèi)加速度恒定,a m/s2 m/s2,B錯誤;在前4 m位移過程中由動能定理得Wmgx9 J,W9 J0.2×2×10×4 J25 J,C錯誤;在x2 m時,mv4 J,v12 m/s,在02 m內(nèi),2 mt1,t12 s,在x4 m時,mv9 J,v23 m/s,在24 m內(nèi),2 mt2,t20.8 s,故t1t22.8 s,D正確。7如圖甲所示,一足夠長、與水平面夾角53°的傾斜軌道與豎直面內(nèi)的光滑圓軌道相接,圓軌道的半徑為R,其最低點(diǎn)為A,最高點(diǎn)為B??梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的物塊與斜軌間有摩擦,物塊從斜軌上某處由靜止釋放,到達(dá)B點(diǎn)時與軌道間壓力的大小F與釋放的位置距最低點(diǎn)的高度h的關(guān)系圖象如圖乙所示。忽略軌道相接處距最低點(diǎn)的高度,且不計(jì)物塊通過軌道相接處時的能量損失,取重力加速度g10 m/s2,sin53°,cos53°,求:(1)物塊與斜軌間的動摩擦因數(shù);(2)物塊的質(zhì)量m。答案(1)(2)0.2 kg解析(1)由題圖乙可知,當(dāng)h15R時,物塊到達(dá)B點(diǎn)時與軌道間壓力的大小為0,設(shè)此時物塊在B點(diǎn)的速度大小為v1,則mg對物塊從釋放至到達(dá)B點(diǎn)的過程,由動能定理有mg(h12R)mgcosmv解得。(2)設(shè)物塊從距最低點(diǎn)高為h處釋放后到達(dá)B點(diǎn)時速度的大小為v,則Fmg物塊從釋放至到達(dá)B點(diǎn)的過程中,由動能定理有mg(h2R)mgcosmv2,解得F5mg,此解析式為乙圖中的圖線的表達(dá)式,則F­h圖線的斜率k由題圖乙可知k,解得m0.2 kg。- 5 -

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