高考物理 真题分类解析 专题6 功和功率.doc

2013高考物理分类解析2013高考物理分类解析专题六、功和功率1. （2013全国新课标理综1第21题）2012年11曰，“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功。图（a）为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图。飞机着舰并成功钩住阻拦索后，飞机的动力系统立即关闭，阻拦系统通过阻拦索对飞机施加作用力，使飞机在甲板上短距离滑行后停止，某次降落，以飞机着舰为计时零点，飞机在t=0.4s时恰好钩住阻拦索中间位置，其着舰到停止的速度一时间图线如图(b)所示。假如无阻拦索，飞机从着舰到停止需要的滑行距离约为i000m。已知航母始终静止，重力加速度的大小为g。则a. 从着舰到停止，飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的1/10b. 在0.4s-2.5s时间内，阻拦索的张力几乎不随时间变化c. 在滑行过程中，飞行员所承受的加速度大小会超过2.5 gd. 在0.4s-2.5s时间内，阻拦系统对飞机做功的功率几乎不变【命题意图】本题考查力的合成、速度图像、牛顿第二定律、功率等基础知识点，意在考查考生应用相关知识定量分析物理问题，解决问题的能力。答案：ac解析：根据速度图象与横轴所夹面积表示位移可知，飞机着舰到停止的位移约为100m，所以从着舰到停止，飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的1/10，选项a错误。由速度图象可知，在0.4s-2.5s时间内，飞机加速度不变，大约为30m/s2，阻拦索对飞机阻力的合力不变，由于阻拦索的夹角变小，阻拦索的张力变小，选项b错误c正确。在0.4s-2.5s时间内，由p=fv可知，阻拦系统对飞机做功的功率减小，选项d错误。2（2013高考浙江理综第17题）如图所示，水平板上有质量m=1.0kg的物块，受到随时间t变化的水平拉力f作用，用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力ff的大小。取重力加速度g=10m/s2。下列判断正确的是a5s内拉力对物块做功为零b4s末物块所受合力大小为4.0nc物块与木板之间的动摩擦因数为0.4d6s-9s内物块的加速度的大小为2.0m/s2答案：d解析：前4s物块所受静摩擦力逐渐增大，4s内拉力对物块做功为零，选项a错误。4s末物块所受拉力为5n，摩擦力为3n，所受合力大小为2.0n，选项b错误。物块所受滑动摩擦力为3n，与地面的压力为10n，由摩擦定律可得物块与木板之间的动摩擦因数为0.3，选项c错误。6s-9s内物块所受拉力为5n，摩擦力为3n，所受合力大小为2.0n，由牛顿第二定律f=ma可得物块的加速度的大小为2.0m/s2，选项d正确。3（2013高考安徽理综第22题）一物体放在水平地面上，如图所示，已知物体所受水平拉力f随时间的变化情况如图2所示，物体相应的速度随时间的变化关系如图3所示。求：（1）08s时间内拉力的冲量；（2）06s时间内物体的位移；（3）010s时间内，物体克服摩擦力所做的功。【解析】（1）由图2可知：i=f1t1+ f2t2+ f3t3=12ns+34ns+22ns=18ns。（2）由图3可知06s时间内物体位移为：x=3m=6m。（3）由图3可知，在68s时间内，物体做匀速运动，于是有摩擦力f=2n。由图3可知010s时间内物体的总位移为：x=3m=15m。物体克服摩擦力所做的功：w=fx=215j=30j。4（2013高考上海物理第16题）汽车以恒定功率沿公路做直线运动，途中通过一块沙地。汽车在公路及沙地上所受阻力均为恒力，且在沙地上受到的阻力大于在公路上受到的阻力。汽车在驶入沙地前己做匀速直线运动，它在驶入沙地到驶出沙地后的一段时间内，位移s随时间t的变化关系可能是答案：b解析：在驶入沙地后，由于阻力增大，速度减小，驶出沙地后阻力减小，速度增大，在驶入沙地到驶出沙地后的一段时间内，位移s随时间t的变化关系可能是b。5.（18分） .(2013高考北京理综第23题) 蹦床比赛分成预备运动和比赛动作。最初，运动员静止站在蹦床上.。在预备运动阶段，他经过若干次蹦跳，逐渐增加上升高度，最终达到完成比赛动作所需的高度；此后，进入比赛动作阶段。把蹦床简化为一个竖直放置的轻弹簧，弹力大小f=kx (x为床面下沉的距离，k为常量)。质量m=50kg的运动员静止站在蹦床上，床面下沉x0=0.10m；在预备运动中，假设运动员所做的总功w全部用于其机械能；在比赛动作中，把该运动员视作质点，其每次离开床面做竖直上抛运动的腾空时间均为t=2.0s，设运动员每次落下使床面压缩的最大深度均为xl。取重力加速度g=i0m/s2，忽略空气阻力的影响。（1） 求常量k，并在图中画出弹力f随x变化的示意图；（2） 求在比赛动作中，运动员离开床面后上升的最大高度hm;（3） 借助f-x 图像可以确定弹力做功的规律，在此基础上，求 x1 和w的值解析：（1）床面下沉x0=0.10m时，运动员受力平衡，mg=kx0，解得：k=mg/ x0=5.0103n/m。弹力f随x变化的示意图如图所示。（2）运动员从x=0处离开床面，开始腾空，其上升、下落时间相等，hm=g()2.=5.0m。（3）参考由速度时间图象求位移的方法，fx图象下的面积等于弹力做功，从x处到x=0，弹力做功wt，wt=xkx=kx2。运动员从x1处上升到最大高度hm的过程，根据动能定理，有：kx12-mg(hm+x1)=0.解得：x1= x0+=1.1m。对整个预备过程，由题述条件以及功能关系，有：w+kx02=mg(hm+x0)，解得：w=2525j=2.5103j。6（17分）（2013高考四川理综第10题）在如图所示的竖直平面内，物体a和带正电的物体b用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接，分别静止于倾角37的光滑斜面上的m点和粗糙绝缘水平面上，轻绳与对应平面平行。劲度系数k=5n/m的轻弹簧一端固定在o点，一端用另一轻绳穿过固定的光滑小环d与a相连，弹簧处于原长，轻绳恰好拉直，dm垂直于斜面。水平面处于场强e5104n/c、方向水平向右的匀强电场中。已知a、b的质量分别为ma=0.1kg,mb=0.2kg,b所带电荷量q=+410-6c。设两物体均视为质点，不计滑轮质量和摩擦，绳不可伸长，弹簧始终在弹性限度内，b电量不变。取g10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8.(1) 求b所受摩擦力的大小；baeodnm(2) 现对a施加沿斜面向下的拉力f使a以加速度a=0.6m/s2开始作匀加速直线运动。a从m到n的过程中，b的电势能增加了ep=0.06j。已知dn沿竖直方向，b与水平面间的动摩擦因数为=0.4.求a到达n点时拉力f的瞬时功率？6解：(1)拉力f作用之前，ab处于静止状态，设绳子张力为ft，b所受摩擦力的大小为f0，由 平衡条件 得：对a有: magsin=ft， 对b有: qe+f0= ft， 代入数据得f0=0.4 n (2) 物体a由m点到n点的过程中，a、b两物体的位移均为s，a、b间绳子张力为t，有：